[go: up one dir, main page]

RU2784556C1 - Modular flight simulation training apparatus with virtual visualisation - Google Patents

Modular flight simulation training apparatus with virtual visualisation Download PDF

Info

Publication number
RU2784556C1
RU2784556C1 RU2021128892A RU2021128892A RU2784556C1 RU 2784556 C1 RU2784556 C1 RU 2784556C1 RU 2021128892 A RU2021128892 A RU 2021128892A RU 2021128892 A RU2021128892 A RU 2021128892A RU 2784556 C1 RU2784556 C1 RU 2784556C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aircraft
flight
module
types
flight crew
Prior art date
Application number
RU2021128892A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Евгеньевич Горбунов
Олег Сергеевич Усов
Олег Леонидович Тулынкин
Original Assignee
Иван Евгеньевич Горбунов
Олег Сергеевич Усов
Олег Леонидович Тулынкин
Filing date
Publication date
Application filed by Иван Евгеньевич Горбунов, Олег Сергеевич Усов, Олег Леонидович Тулынкин filed Critical Иван Евгеньевич Горбунов
Application granted granted Critical
Publication of RU2784556C1 publication Critical patent/RU2784556C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: training.
SUBSTANCE: invention relates to flight simulation training apparatus used for training and monitoring the professional skills of the members of flight crews of aircraft. Modular flight simulation training apparatus with virtual visualisation consists of a support installation pad and functional modules of a closed full-scale replica of the flight crew cabin of the aircraft. The functional modules of the closed full-scale replica of the flight crew cabin of the aircraft are configured to be mounted/dismantled. Each module and functional unit herein have fixed points of attachment to the support installation pad and to each other, as well as spring-loaded locks or latches, and points of attachment of the corresponding modules and blocks are marked on the support installation pad for the corresponding types, classes, and forms of aircraft. Specialised software for different types, forms, and classes of aircraft with functional modules of a replica of the flight crew cabin of the aircraft available is integrated on the computer.
EFFECT: possibility of training the members of flight crews of aircraft.
1 cl, 1 dwg

Description

Раздел 1. Область техники, к которой относится изобретение.Section 1. The technical field to which the invention belongs.

Изобретение относится к тренажерным устройствам имитации полета, применяемым в целях подготовки и контроля профессиональных навыков членов летных экипажей воздушных судов.The invention relates to flight simulation training devices used to train and control the professional skills of aircraft flight crew members.

Раздел 2. Уровень техники.Section 2. State of the art.

Известно аналогичное тренажерное устройство имитации полета: заявка №2021128369 от 28.09.2021 года на изобретение «Тренажерное устройство имитации полета с виртуальной визуализацией», которое выбрано авторами в качестве прототипа: Тренажерное устройство имитации полета с виртуальной визуализацией, состоящее из закрытой полномасштабной точной копии кабины летного экипажа воздушного судна, включая все элементы, в том числе: полностью функционирующие рычаги управления воздушным судном и силовой установкой с блоками имитации усилий на них, переключателями и органами управления приборным оборудованием, программно-аппаратного комплекса виртуальной реальности (ПАК BP) в составе шлема виртуальной реальности и системы позиционирования, компьютерных вычислителей со специализированным программным обеспечением, устройств сопряжения и обмена данными, кабельной сети и рабочего места инструктора, отличающееся тем, что тренируемый в ходе тренажерной подготовки, находясь в шлеме виртуальной реальности, получает весь спектр тактильных ощущений от взаимодействия с органами управления и арматурой копии кабины воздушного судна, наблюдая визуализацию своих действий, кабинную и закабинную обстановку в виртуальном пространстве, в том числе точное положение конечностей в результате передачи данных через систему позиционирования в вычислитель, обработки данных в вычислителе и дальнейшую передачу данных для формирования изображения на мониторах шлема виртуальной реальности, при этом данные поступающие от системы позиционирования комбинируются в вычислителе с данными от контроллеров имитаторов функциональной копии кабины экипажа (рычаги управления воздушным судном, рычаги управления силовой установкой, переключатели и органы управления приборным оборудованием), поступающими в вычислитель через устройства сопряжения и обмена данных, при этом ввод условий тренировки и изменение ситуационной модели осуществляется с рабочего места инструктора (РМИ).A similar flight simulation training device is known: application No. 2021128369 dated 09/28/2021 for the invention "Flight simulation training device with virtual visualization", which is chosen by the authors as a prototype: aircraft crew, including all elements, including: fully functioning aircraft and power plant control levers with blocks for simulating forces on them, switches and controls for instrumentation, a virtual reality hardware and software system (PAK BP) as part of a virtual reality helmet and positioning systems, computer computers with specialized software, interface and data exchange devices, a cable network and an instructor's workplace, characterized in that the trainee in the course of simulator training, being in a virtual reality helmet, receives the whole range of tactile sensations from interaction with the controls and fittings of a copy of the cockpit of the aircraft, observing the visualization of its actions, the cockpit and outside the cockpit environment in virtual space, including the exact position of the limbs as a result of data transmission through the positioning system to the computer, data processing in the computer and further transmission of data to form an image on the monitors of the virtual reality helmet, while the data coming from the positioning system are combined in the calculator with the data from the controllers of the simulators of the functional copy of the cockpit (aircraft control levers, power plant control levers, switches and instrumentation controls) entering the computer through the interface and data exchange devices, while entering the training conditions and changing the situational model is carried out from the instructor's workplace (RMI).

Существенным недостатком прототипа является то, что на данном тренажерном устройстве имитации полета возможно имитировать только один тип воздушного судна, конструктивно заложенный при разработке и изготовлении тренажерного устройства.A significant disadvantage of the prototype is that on this flight simulation training device it is possible to simulate only one type of aircraft, which is structurally incorporated in the development and manufacture of the training device.

Целью данного изобретения является устранение указанного недостатка прототипа и создание модульного тренажерного устройства имитации полета с виртуальной визуализацией, позволяющего с помощью замены функциональных модулей имитирующих соответствующий тип воздушного судна и выбора соответствующего типу, виду или классу воздушного судна специализированного программного обеспечения в вычислителях, на базе одного тренажерного устройства имитации полета с виртуальной визуализацией осуществлять подготовку и контроль профессиональных навыков членов летных экипажей на различные типы, виды и классы воздушных судов возможна имитация неограниченного количества типов, классов и видов воздушных судов.The purpose of this invention is to eliminate the indicated drawback of the prototype and to create a modular training device for simulating a flight with virtual visualization, which makes it possible, by replacing the functional modules simulating the corresponding type of aircraft and selecting the specialized software in computers corresponding to the type, type or class of the aircraft, based on one simulator flight simulation devices with virtual visualization to train and control the professional skills of flight crew members for various types, types and classes of aircraft; it is possible to simulate an unlimited number of types, classes and types of aircraft.

Раздел 3. Раскрытие сущности изобретения.Section 3. Disclosure of the essence of the invention.

Задачей изобретения является подготовка и контроль профессиональных навыков членов летных экипажей воздушных судов на модульном тренажерном устройстве имитации полета с виртуальной визуализацией, позволяющем тренируемому выполняя задание в виртуальной среде, получать весь спектр визуальных и тактильных ощущений от взаимодействия с органами управления и арматурой полномасштабной точной копии кабины воздушного судна, наблюдая визуализацию своих действий, кабинную и закабинную обстановку в виртуальном пространстве, при этом позволяющего с помощью замены функциональных модулей, имитирующих соответствующий тип воздушного судна и выбора соответствующего типу, виду или классу воздушного судна специализированного программного обеспечения в вычислителях, на базе одного тренажерного устройства имитации полета с виртуальной визуализацией осуществлять подготовку и контроль профессиональных навыков членов летных экипажей на различные типы, виды и классы воздушных судов.The objective of the invention is to train and control the professional skills of aircraft flight crew members on a modular flight simulation training device with virtual visualization, which allows the trainee, performing a task in a virtual environment, to receive the full range of visual and tactile sensations from interaction with the controls and valves of a full-scale exact copy of the cockpit of an aircraft. aircraft, observing the visualization of their actions, the cockpit and outside environment in the virtual space, while allowing, by replacing functional modules that simulate the corresponding type of aircraft and selecting the appropriate type, type or class of the aircraft specialized software in computers, based on one training device flight simulation with virtual visualization to train and control the professional skills of flight crew members for various types, types and classes of aircraft.

Сущность изобретения состоит в том, что модульное тренажерное устройство имитации полета с виртуальной визуализацией, состоящее из опорной установочной площадки, функциональных модулей закрытой полномасштабной точной копии кабины летного экипажа воздушного судна: модуля кресел членов летного экипажа, модуля рычагов управления воздушным судном, модуля рычагов управления силовой установкой, модуля педальных узлов, модулей приборных досок и панелей с арматурой кабины, программно-аппаратного комплекса виртуальной реальности (ПАК BP) в составе шлема виртуальной реальности и системы позиционирования, компьютерных вычислителей со специализированным программным обеспечением, устройств сопряжения и обмена данными, кабельной сети и рабочего места инструктора, отличается тем, что с помощью замены функциональных модулей имитирующих соответствующий тип воздушного судна и выбора соответствующего типу, виду или классу воздушного судна специализированного программного обеспечения в вычислителях, на базе одного тренажерного устройства имитации полета с виртуальной визуализацией возможна имитация неограниченного количества типов, классов и видов воздушных судов.The essence of the invention lies in the fact that a modular flight simulation training device with virtual visualization, consisting of a reference installation site, functional modules of a closed full-scale replica of the flight crew cabin of an aircraft: a module of seats for flight crew members, a module of aircraft control levers, a module of power control levers installation, a pedal assembly module, dashboard modules and panels with cockpit fittings, a virtual reality hardware-software complex (PAK BP) as part of a virtual reality helmet and a positioning system, computer computers with specialized software, interface and data exchange devices, a cable network and workplace of the instructor, differs in that by replacing the functional modules simulating the corresponding type of aircraft and selecting the appropriate type, type or class of the aircraft specialized software in computers, on the ba It is possible to simulate an unlimited number of types, classes and types of aircraft in a single flight simulator with virtual visualization.

Техническими результатами изобретения являются:The technical results of the invention are:

- возможность имитации неограниченного количества типов, видов и классов воздушных судов в рамках одного тренажерного устройства имитации полета;- the possibility of simulating an unlimited number of types, types and classes of aircraft within a single flight simulation training device;

- оперативная замена функциональных модулей, обусловленная их конструктивными особенностями;- prompt replacement of functional modules due to their design features;

Раздел 4. Краткое описание чертежей, иных графических материалов, в том числе трехмерной модели изобретения в электронной форме (если они содержатся в заявке).Section 4. Brief description of drawings, other graphic materials, including a three-dimensional model of the invention in electronic form (if they are contained in the application).

На чертеже приведена функциональная блок-схема модульного тренажерного устройства имитации полета с виртуальной визуализацией.The drawing shows a functional block diagram of a modular flight simulation training device with virtual visualization.

Раздел 5. Осуществление изобретения.Section 5. Implementation of the invention.

Модульное тренажерное устройство имитации полета с виртуальной визуализацией работает следующим образом.Modular training device flight simulation with virtual visualization works as follows.

Функциональная копия кабины экипажа воздушного судна (4) состоит из опорной установочной площадки (4.0) и функциональных модулей:A functional copy of the cockpit of an aircraft (4) consists of a reference mounting platform (4.0) and functional modules:

- модуль кресел членов летного экипажа (4.1);— flight crew seat module (4.1);

- модуль рычагов управления воздушным судном (4.2);- aircraft control lever module (4.2);

- модуль рычагов управления силовой установкой (4.3);- module of power plant control levers (4.3);

- модуль педальных узлов (4.4);- pedal assembly module (4.4);

- модуль приборных досок и панелей с арматурой кабины, разделенный на функциональные блоки (блок правого борта (4.5.1), блок левого борта (4.5.2), блок приборных досок (4.5.3), блок потолочной панели (overhead panel) (при наличии) (4.5.4), центрального пульта/пьедестала (при наличии) (4.5.5.)) (4.5).- a module of dashboards and panels with cabin fittings, divided into functional blocks (starboard block (4.5.1), port side block (4.5.2), dashboard block (4.5.3), ceiling panel block (overhead panel) ( (4.5.4), center console/pedestal (if available) (4.5.5.)) (4.5).

Каждый модуль и функциональный блок, имеет свой контроллер управления, сопряжения и обмена данных, который осуществляет обмен и обработку пакетов данных между модулем и вычислителем.Each module and functional block has its own control, interface and data exchange controller, which exchanges and processes data packets between the module and the calculator.

Каждый модуль и функциональный блок, имеет фиксированные точки крепления к опорной установочной площадке и к друг другу и пружинные замки или защелки для максимально быстрого монтажа/демонтажа. При этом на опорной установочной площадке размечены точки крепления соответствующих модулей и блоков для соответствующих типов, классов и видом воздушных судов.Each module and functional block has fixed attachment points to the mounting base and to each other and spring locks or latches for the fastest installation / dismantling. At the same time, attachment points of the corresponding modules and blocks for the corresponding types, classes and types of aircraft are marked on the reference installation site.

При этом на каждом модуле размечены точки крепления для оборудования системы позиционирования для его быстрой переустановки.At the same time, attachment points for equipment of the positioning system are marked on each module for its quick reinstallation.

Каждый модуль и функциональный блок имеет 1 кабель питания и 1 кабель для передачи данных.Each module and functional unit has 1 power cable and 1 data cable.

Все модули и функциональные блоки, подключаются к вычислителю через устройство сопряжения и обмена данными.All modules and functional blocks are connected to the calculator through the interface and data exchange device.

В вычислителе заложено специализированное программное обеспечение на разные типы, виды и классы воздушных судов, на которые есть в наличии функциональные модули копии кабины летного экипажа воздушного судна (4.1-4.5).The calculator contains specialized software for different types, types and classes of aircraft, for which there are functional modules of a copy of the cockpit of an aircraft (4.1-4.5).

Таким образом при необходимости поменять тип воздушного судна 2-3 подготовленных человека в течение ограниченного времени осуществляют замену модулей (4.1-4.5) на опорной установочной площадке (4.0) и выбор соответствующего программного обеспечения из списка имеющейся библиотеки ПО.Thus, if it is necessary to change the type of aircraft, 2-3 trained people within a limited time replace the modules (4.1-4.5) on the reference installation site (4.0) and select the appropriate software from the list of the available software library.

При этом программно-аппаратный комплекс виртуальной реальности (ПАК BP) в составе шлема виртуальной реальности (2) и системы позиционирования (3), компьютерные вычислители (6) со специализированным программным обеспечением, устройства сопряжения и обмена данными, кабельная сеть и рабочее место инструктора (7) остаются неизменными.At the same time, the software and hardware complex of virtual reality (HVAC BP) consisting of a virtual reality helmet (2) and a positioning system (3), computer computers (6) with specialized software, interface and data exchange devices, a cable network and an instructor's workplace ( 7) remain unchanged.

Таким образом, на базе одного тренажерного устройства имитации полета возможна полноценная имитация различных типов воздушных судов, тем самым исключается необходимость для эксплуатирующей организации приобретения и размещения различных тренажерных устройств имитации полета по типам воздушных судов, что существенно сокращает стоимость и эксплуатационные затраты, снижает требования к помещениям для размещения тренажерных устройств. При этом исключается возможность привития ложных навыков в ходе подготовки и контроля профессиональных навыков членов летных экипажей воздушных судов.Thus, on the basis of one flight simulation training device, a full-fledged simulation of various types of aircraft is possible, thereby eliminating the need for the operating organization to purchase and deploy various flight simulation training devices by types of aircraft, which significantly reduces the cost and operating costs, reduces the requirements for premises for placement of training devices. This eliminates the possibility of instilling false skills in the course of training and monitoring the professional skills of aircraft flight crew members.

Claims (1)

Модульное тренажерное устройство имитации полета с виртуальной визуализацией, состоящее из опорной установочной площадки, функциональных модулей закрытой полномасштабной точной копии кабины летного экипажа воздушного судна: модуля кресел членов летного экипажа, модуля рычагов управления воздушным судном, модуля рычагов управления силовой установкой, модуля педальных узлов, модулей приборных досок и панелей с арматурой кабины, программно-аппаратного комплекса виртуальной реальности (ПАК BP) в составе шлема виртуальной реальности и системы позиционирования, компьютерных вычислителей со специализированным программным обеспечением, устройств сопряжения и обмена данными, кабельной сети и рабочего места инструктора, отличающееся тем, что функциональные модули закрытой полномасштабной точной копии кабины летного экипажа воздушного судна выполнены с возможностью монтажа/демонтажа, при этом каждый модуль и функциональный блок имеет фиксированные точки крепления к опорной установочной площадке и к друг другу и пружинные замки или защелки, а на опорной установочной площадке размечены точки крепления соответствующих модулей и блоков для соответствующих типов, классов и видов воздушных судов, в вычислителе заложено специализированное программное обеспечение на разные типы, виды и классы воздушных судов, на которые есть в наличии функциональные модули копии кабины летного экипажа воздушного судна.Modular flight simulation training device with virtual visualization, consisting of a reference mounting platform, functional modules of a closed full-scale replica of the flight crew cabin of an aircraft: a flight crew seat module, an aircraft control lever module, a power plant control lever module, a module of pedal assemblies, modules dashboards and panels with cockpit fittings, a virtual reality hardware and software complex (HVAC BP) consisting of a virtual reality helmet and a positioning system, computer computers with specialized software, interface and data exchange devices, a cable network and an instructor’s workplace, which differs in that that the functional modules of a closed full-scale replica of the flight crew cabin of an aircraft are made with the possibility of mounting/dismantling, while each module and functional unit has fixed attachment points to the reference mounting platform and to each other and spring locks or latches, and on the support installation site, the attachment points of the corresponding modules and blocks for the corresponding types, classes and types of aircraft are marked, the computer contains specialized software for different types, types and classes of aircraft, which have in the presence of functional modules of a copy of the cockpit of the flight crew of the aircraft.
RU2021128892A 2021-10-04 Modular flight simulation training apparatus with virtual visualisation RU2784556C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2784556C1 true RU2784556C1 (en) 2022-11-28

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9470967B1 (en) * 2013-06-04 2016-10-18 The Boeing Company Motion-based system using a constant vertical resolution toroidal display
US20170098333A1 (en) * 2009-07-20 2017-04-06 Real Time Companies, LLC Computer-aided system for 360° heads up display of safety / mission critical data
RU2688500C1 (en) * 2018-09-15 2019-05-21 Общество с ограниченной ответственностью "СпецЭлектроМонтаж" Aircraft simulator (flight simulator) of boeing 737 aircraft
RU2738489C1 (en) * 2020-04-03 2020-12-14 Общество с ограниченной ответственностью "Центр тренажеростроения и подготовки персонала" Educational training-simulator complex for cosmonaut preparation for intra-ship activity

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170098333A1 (en) * 2009-07-20 2017-04-06 Real Time Companies, LLC Computer-aided system for 360° heads up display of safety / mission critical data
US9470967B1 (en) * 2013-06-04 2016-10-18 The Boeing Company Motion-based system using a constant vertical resolution toroidal display
RU2688500C1 (en) * 2018-09-15 2019-05-21 Общество с ограниченной ответственностью "СпецЭлектроМонтаж" Aircraft simulator (flight simulator) of boeing 737 aircraft
RU2738489C1 (en) * 2020-04-03 2020-12-14 Общество с ограниченной ответственностью "Центр тренажеростроения и подготовки персонала" Educational training-simulator complex for cosmonaut preparation for intra-ship activity

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4164080A (en) Basic simulator unit
KR101717759B1 (en) Integrated training simulator for aerodrome control and airplanes pilot
CA2385204C (en) 3-dimensional apparatus for self-paced integrated procedure training and method of using same
RU2784556C1 (en) Modular flight simulation training apparatus with virtual visualisation
EP3553765A1 (en) Recertification of an interactive computer simulation station
EP3602523B1 (en) Continuous monitoring of a model in an interactive computer simulation station
RU176063U1 (en) Helicopter aerobatic stand with hinged rotor
Rey et al. Simulation of the Boeing 737-500 Aircraft Takeoff Warning System
Perz-Osowska et al. Usage of virtual technology in training given to ground engineering crew
RU2674548C1 (en) Stand of training pilots of aircrafts
RU2784513C1 (en) Flight simulation training apparatus with virtual visualisation
RU2002126812A (en) COMPREHENSIVE TRAINING SYSTEM FOR AVIATION SPECIALISTS
RU2834774C1 (en) Training and learning system
Williams et al. Reconfigurable flight simulators in modeling and simulation
Mądrzycki et al. Usage of diagnostic simulator for ground engineering crew training
RU77994U1 (en) AUTOMATED TRAINING COMPLEX OF VEHICLE
RU2817338C1 (en) Complex simulator of combat vehicle for training crews of heavy flamethrower system
RU32623U1 (en) Flight simulator
RU2752551C1 (en) Simulator for training specialists in preparing equipment and cargo for airdropping
CN119132143A (en) An aircraft maintenance training simulator system
PERZ-OSOWSKA et al. Diagnostic Simulator for the Ground Engineering Crew in Virtual Technology
UA137351U (en) EXERCISE COMPLEX FOR TRAINING OF PERSONS OF ALL LEVELS OF MANAGEMENT OF FUNCTIONING OF THE AVIATION COMPLEX
RU23015U1 (en) DIGITAL BOARD OF THE CABLE OF THE AIRCRAFT SIMULATOR
RU64756U1 (en) EXTRA-LIGHT AIRCRAFT PILOT SIMULATOR
Dirksen et al. Technical training'Down Under'