RU48661U1 - INTEGRATED AIRCRAFT SIMULATOR - Google Patents
INTEGRATED AIRCRAFT SIMULATOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU48661U1 RU48661U1 RU2004137624/22U RU2004137624U RU48661U1 RU 48661 U1 RU48661 U1 RU 48661U1 RU 2004137624/22 U RU2004137624/22 U RU 2004137624/22U RU 2004137624 U RU2004137624 U RU 2004137624U RU 48661 U1 RU48661 U1 RU 48661U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- objects
- aircraft
- simulator
- unit
- database
- Prior art date
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 24
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 238000012549 training Methods 0.000 abstract description 34
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000005441 aurora Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Or Creating Images (AREA)
Abstract
Полезная модель направлена на создание тренажера с расширенными функциональными возможностями по обеспечению изолированной и совместной подготовки пилотов различных типов и модификаций воздушного судна и повышенной устойчивостью к отказам тренажерных задач за счет построения тренажера по принципу распределенных вычислений на основе представлений объектов и возможности оперативного изменения конфигурации тренажера. Указанный технический результат достигается тем, что комплексный тренажер воздушного судна, содержит комплект бортового оборудования воздушного судна (ВС), соединенный двухсторонней связью с блоком моделирования систем бортового оборудования ВС, блок моделирования динамики движения ВС, блок инструктора и блок баз данных, маршрутизатор пакетов данных, содержащий блоки данных обмена, входы которых являются соответственно раздельными входами маршрутизатора пакетов данных, К блоков системного представления объектов, К блоков предъявления системного представления объектов, диспетчер тренажерных задач, к раздельным входам которого подключены конфигуратор тренажера и блок защиты тренажерных задач, при этом второй вход-выход блока моделирования динамики движения ВС, входы-выходы блока моделирования динамики движения ВС, блока инструктора, блока баз данных, К блоков системного представления объектов, К блоков предъявления системного представления объектов и третий вход-выход диспетчера тренажерных задач соединены с раздельными входами-выходами маршрутизатора пакетов данных. 9 з.п.ф., 5 илл.The utility model is aimed at creating a simulator with enhanced functionality to ensure isolated and joint training of pilots of various types and modifications of the aircraft and increased resistance to simulator failures by constructing a simulator based on distributed computing based on representations of objects and the ability to quickly change the simulator configuration. The specified technical result is achieved by the fact that the complex simulator of the aircraft contains a set of on-board equipment of the aircraft (aircraft), connected by two-way communication with the simulation unit of systems of aircraft on-board equipment, a unit for simulating the dynamics of aircraft movement, an instructor unit and a database unit, a data packet router, containing exchange data blocks, the inputs of which are respectively separate inputs of the data packet router, K blocks of the system representation of objects, K blocks presented a system representation of objects, a simulator task manager, to the separate inputs of which the simulator configurator and simulator task protection unit are connected, the second input-output of the aircraft motion dynamics modeling unit, the inputs and outputs of the aircraft motion dynamics simulation unit, instructor unit, database unit, To the blocks of the system representation of the objects, To the blocks of the presentation of the system representation of the objects and the third input-output of the simulator task manager are connected to the separate inputs and outputs of the packet router data. 9 cpf, 5 ill.
Description
Полезная модель относится к области тренажеров, предназначенных для обучения управлению транспортными средствами и может быть использовано для обучения и тренировки пилотов воздушных судов при одиночном полете, при полете в составе группы однородных воздушных судов или при совместном взаимодействии с разнородными транспортными средствами.The utility model relates to the field of simulators designed to teach driving and can be used to train and train aircraft pilots in single flight, when flying as part of a group of homogeneous aircraft, or when interacting with dissimilar vehicles.
Известны тренажеры для обучения управлению транспортными средствами: самолета (RU 2191432 С1, МПК 7 G 09 B 9/08, 2002); вертолета (RU 10479 U1, МПК G 09 B 9/08, 1999; RU 2219587 С1, МПК 7 G 09 B 9/08, F 41 G 300, 2003; RU 2230371 С2, МПК 7 G 09 B 9/46), а также унифицированный многофункциональный авиационный тренажер (RU 2087037 С1, МПК 6 G 09 B 9/08).Known simulators for training in driving vehicles: aircraft (RU 2191432 C1, IPC 7 G 09 B 9/08, 2002); helicopter (RU 10479 U1, IPC G 09 B 9/08, 1999; RU 2219587 C1, IPC 7 G 09 B 9/08, F 41 G 300, 2003; RU 2230371 C2, IPC 7 G 09 B 9/46), as well as a unified multifunctional flight simulator (RU 2087037 C1, IPC 6 G 09 B 9/08).
Недостатком указанных тренажеров является недостаточная эффективность в системе подготовки летного состава из-за недостаточной универсальности и малой приближенности к реальным условиям эксплуатации авиационной техники.The disadvantage of these simulators is the lack of efficiency in the training system of flight personnel due to insufficient versatility and low proximity to the actual operating conditions of aircraft.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для выполнения тренировочного полета по патенту (RU 2156501 С1, МПК 7 G 09 B 9/08). В летательном аппарате расположены реальные органы управления ЛА, его агрегатами и системами или имитаторы этих органов управления с датчиками, подключенными к бортовым средствам объективного контроля и бортовым вычислительным машинам, устройство загрузки органов управления, устройства предъявления звуковой информации, экраны отображения закабинной визуальной информации, экраны отображения приборного оборудования. Летательный аппарат через устройство сопряжения связан с вычислительной машиной. В вычислительной машине размещается оборудование, обеспечивающее выполнение тренировки: устройство генерирования закабинной визуальной обстановки, блок формирования изображения панелей приборного оборудования, блок моделирования акустических эффектов, блок обработки сигналов, блок базы данных тренировочного полета, блок обмена данными. Если производится групповой тренировочный полет, то все летательные аппараты оснащаются оборудованием, необходимым для его выполнения группового тренировочного полета. Для выполнения группового тренировочного полета может использоваться одна вычислительная машина. При этом каждый летательный аппарат с размещенным в нем оборудованием Closest to the claimed invention in technical essence and the achieved result is a device for performing a training flight according to the patent (RU 2156501 C1, IPC 7 G 09 B 9/08). The aircraft contains real aircraft controls, its units and systems, or simulators of these controls with sensors connected to on-board objective control devices and on-board computers, a loading device for controls, a device for presenting audio information, display screens for booth visual information, display screens instrumentation equipment. The aircraft through the interface device is connected to a computer. The computer accommodates the equipment that provides training: a device for generating an outfit visual environment, an imaging unit for instrument panels, an acoustic effects modeling unit, a signal processing unit, a training flight database unit, and a data exchange unit. If a group training flight is performed, then all aircraft are equipped with the equipment necessary for its implementation of a group training flight. To perform a group training flight, one computer can be used. In addition, each aircraft with equipment located in it
должен быть подключен к вычислительной машине через индивидуальное устройство сопряжения.must be connected to the computer through an individual interface device.
Указанное устройство обеспечивает выполнение тренировочного полета на реальном летательном аппарате, что делает невозможным его применение в помещениях тренажерного центра. Кроме того, все операции по обработке сигналов и моделированию в данном устройстве выполняются в одной вычислительной машине, что снижает надежность его работы.The specified device provides a training flight on a real aircraft, which makes it impossible to use it in the premises of the training center. In addition, all signal processing and modeling operations in this device are performed in one computer, which reduces the reliability of its operation.
Задачей, на решение которой направлено данная полезная модель, является создание тренажера, обеспечивающего изолированное и совместную подготовку пилотов различных типов и модификаций воздушного судна.The task that this utility model is aimed at is the creation of a simulator that provides isolated and joint training of pilots of various types and modifications of the aircraft.
Технический результат, достигаемый при осуществлении заявляемой полезной модели, выражается в расширении функциональных возможностей тренажера и повышении устойчивости к отказам тренажерных задач за счет построения тренажера по принципу распределенных вычислений на основе представления объектов и возможности оперативного изменения конфигурации тренажера.The technical result achieved by the implementation of the claimed utility model is expressed in expanding the functionality of the simulator and increasing the resistance to failure of the simulator due to the construction of the simulator according to the principle of distributed computing based on the representation of objects and the possibility of rapid changes in the configuration of the simulator.
Поставленная задача с достижением упомянутого выше технического результата решается тем, что в комплексный тренажер воздушного судна (КТВС), содержащий комплект бортового оборудования воздушного судна (ВС), соединенный двухсторонней связью с блоком моделирования систем бортового оборудования ВС, блок моделирования динамики движения ВС, блок инструктора и блок баз данных, введены маршрутизатор пакетов данных, содержащий блоки данных обмена, входы которых являются соответственно раздельными входами маршрутизатора пакетов данных, К блоков системного представления объектов, К блоков предъявления системного представления объектов, диспетчер тренажерных задач, к раздельным входам которого подключены конфигуратор тренажера и блок защиты тренажерных задач, при этом второй вход-выход блока моделирования динамики движения ВС, входы-выходы блока моделирования динамики движения ВС, блока инструктора, блока баз данных, К блоков системного представления объектов, К блоков предъявления системного представления объектов и третий вход-выход диспетчера тренажерных задач соединены с раздельными входами-выходами маршрутизатора пакетов данных.The problem is achieved with the achievement of the above technical result is solved by the fact that in the complex simulator of the aircraft (KTVS), containing a set of on-board equipment of the aircraft (aircraft), connected by two-way communication with the simulation unit systems of aircraft equipment, block simulation of the dynamics of movement of aircraft, instructor unit and a database unit, a data packet router has been introduced, containing exchange data blocks whose inputs are respectively separate inputs of the data packet router, system presentation of objects, To presentation system presentation units, simulator tasks manager, to the separate inputs of which the simulator configurator and simulator tasks protection unit are connected, while the second input-output of the aircraft motion dynamics simulation block, the inputs and outputs of the aircraft motion dynamics simulation block, instructor block, database block, K blocks of the system representation of objects, K blocks of presentation of the system representation of objects and the third input-output of the simulator tasks manager Warehouse with separate inputs / outputs of the data packet router.
Поставленная задача решается также тем, что:The problem is also solved by the fact that:
блок системного представления объектов содержит блок управления, первый вход-выход которого является входом блока системного представления объектов, а второй вход-выход через маршрутизатор соединен с раздельными входами-выходами N блоков the system representation of objects contains a control unit, the first input-output of which is the input of the system representation of objects, and the second input-output through a router is connected to separate inputs and outputs of N blocks
формирования системного представления объектов, входы-выходы которых соединены с N раздельными входами-выходами блока генерации системного представления объектов, N+1 вход-выход которого соединен с N+1 входом-выходом маршрутизатора;the formation of a system representation of objects, the inputs and outputs of which are connected to N separate inputs and outputs of a unit for generating a system representation of objects, N + 1 input-output of which is connected to N + 1 input-output of the router;
К блоков системного представления объектов генерируют модельное, визуальное, звуковое, протокольное и инструкторское представления объектов;To the blocks of the system representation of objects generate model, visual, sound, protocol and instructor representations of objects;
К блоков предъявления системного представления объектов реализуют модельное, визуальное, звуковое, протокольное и инструкторское представления объектов;K blocks presenting a system representation of objects implement model, visual, sound, protocol and instructor representations of objects;
блок инструктора содержит блок команд инструктора, первый вход-выход которого является входом-выходом блока инструктора, а второй вход-выход соединен с входами-выходами блока редактирования упражнения и блока контроля хода упражнения.the instructor block contains the instructor command block, the first input-output of which is the input-output of the instructor block, and the second input-output is connected to the inputs and outputs of the exercise editing unit and the exercise control unit.
Кроме того, блок баз данных содержит совокупность следующих баз данных: база данных упражнений, база данных классов моделируемых объектов, картографическая база данных районов моделирования, база данных визуальных параметров объектов, база данных звуковых параметров объектов, база данных эксплуатационных параметров воздушного судна, база данных параметров метеообстановки, база данных аэронавигационной обстановки, база данных отказов бортового оборудования воздушного судна, база данных стандартных географических моделей, база данных моделей счисления координат.In addition, the database block contains a combination of the following databases: an exercise database, a database of classes of simulated objects, a cartographic database of modeling areas, a database of visual parameters of objects, a database of sound parameters of objects, a database of operational parameters of the aircraft, a database of parameters meteorological conditions, database of air navigation conditions, database of aircraft equipment on-board equipment failures, database of standard geographic models, database x coordinate numbering models.
Комплект бортового оборудования ВС может повторять внешний вид и расположение элементов оборудования кабины пилотов реального ВС.A set of aircraft airborne equipment can repeat the appearance and arrangement of the elements of equipment of the cockpit of a real aircraft.
В другом варианте органы управления, входящие в состав комплекта оборудования воздушного судна, размещены в штатном варианте, а приборное оборудование выполнено в виде имитаторов, отображаемых на экранах, которые выполнены в виде активных сенсорных мониторов.In another embodiment, the controls included in the aircraft equipment set are placed in the standard version, and the instrumentation equipment is made in the form of simulators displayed on screens that are made in the form of active touch monitors.
Поставленная задача решается также тем, вход-выход блока предъявления визуального представления объектов подключен к входу-выходу блока визуального представления объектов.The problem is also solved by the fact that the input-output of the presentation unit of the visual presentation of objects is connected to the input-output of the visual presentation of objects.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых изображены:The utility model is illustrated by drawings, which depict:
на фиг.1 - структурная электрическая схема заявляемого КТВС;figure 1 is a structural electrical diagram of the inventive KTVS;
на фиг.2 - структурная электрическая схема блока системного представления объектов;figure 2 is a structural electrical diagram of a block system representation of objects;
на фиг.3- структурная электрическая схема блока инструктора;figure 3 is a structural electrical diagram of a block instructor;
на фиг.4 - блок - схема алгоритма работы конфигуратора тренажера;figure 4 is a block diagram of the work algorithm of the simulator configurator;
на фиг.5 - структурная электрическая варианта реализации заявляемого КТВС.figure 5 is a structural electrical version of the implementation of the inventive KTVS.
КТВС содержит комплект 1 бортового оборудования ВС, соединенный двухсторонней связью с блоком 2 моделирования систем бортового оборудования ВС, блок 3 моделирования динамики движения ВС, блок 4 инструктора, блок 5 баз данных, маршрутизатор 6 пакетов данных, содержащий блоки данных обмена, входы которых являются соответственно раздельными входами маршрутизатора 6 пакетов данных, К блоков 7 системного представления объектов, К блоков 8 предъявления системного представления объектов, диспетчер 10 тренажерных задач, к раздельным входам которого подключены конфигуратор 9 тренажера и блок 11 защиты тренажерных задач. Второй вход-выход блока 2 моделирования динамики движения ВС, входы-выходы блока 3 моделирования динамики движения ВС, блока 4 инструктора, блока 5 баз данных, К блоков 7 системного представления объектов, К блоков 8 предъявления системного представления объектов и третий вход-выход диспетчера 10 тренажерных задач соединены с раздельными входами-выходами маршрутизатора 6 пакетов данных.KTVS contains a set 1 of aircraft on-board equipment connected by two-way communication with a block 2 for modeling aircraft on-board equipment systems, block 3 for modeling the dynamics of aircraft movement, block 4 for instructors, block 5 for databases, router 6 for data packets containing exchange data blocks whose inputs are, respectively separate inputs of the router 6 data packets, K blocks 7 of the system representation of objects, K blocks 8 of the presentation of the system representation of objects, dispatcher 10 training tasks, to the separate inputs of which 9 configurator connected simulator unit 11 and protection of training tasks. The second input-output of block 2 simulating the dynamics of movement of aircraft, the inputs and outputs of block 3 of modeling the dynamics of aircraft movement, block 4 of the instructor, block 5 of the database, K blocks 7 of the system representation of objects, K blocks 8 of the presentation of the system representation of objects and the third input-output of the dispatcher 10 training tasks are connected to separate inputs and outputs of the router 6 data packets.
Блок 4 инструктора содержит блок 4-1 команд инструктора, первый вход-выход которого является входом-выходом блока 4 инструктора, а второй вход-выход соединен с входами-выходами блока 4-2 редактирования упражнения и блока 4-3 контроля хода упражнения.The instructor block 4 contains the instructor instruction block 4-1, the first input-output of which is the input-output of the instructor block 4, and the second input-output is connected to the inputs and outputs of the exercise editing block 4-2 and the exercise control block 4-3.
Блок 4 инструктора обеспечивает: управление блоками тренажера, редактирование упражнения, контроль за ходом выполнения упражнения, изменение параметров упражнения в процессе тренировки, воспроизведение записей параметров упражнения.The instructor block 4 provides: control of the simulator blocks, editing the exercise, monitoring the progress of the exercise, changing exercise parameters during training, playing back exercise parameter records.
Каждый блок 7 системного представления объектов содержит блок 12 управления, первый вход-выход которого является входом-выхода блока 7 системного представления объектов, а второй вход-выход через маршрутизатор 13 соединен с раздельными входами-выходами N блоков формирования системного представления объектов, входы-выходы которых соединены с N раздельными входами-выходами блока 14 генерации системного представления объектов, N+1 вход-выход которого соединен с N+1 входом-выходом маршрутизатора.Each unit 7 of the system representation of objects contains a control unit 12, the first input-output of which is the input-output of the block 7 of the system representation of objects, and the second input-output through a router 13 is connected to separate inputs and outputs of N blocks of the formation of the system representation of objects, inputs and outputs which are connected to N separate inputs / outputs of the unit 14 for generating a system representation of objects, N + 1 input-output of which is connected to N + 1 input-output of the router.
Блок 11 защиты тренажерных задач обеспечивает использование в поставляемом тренажере только лицензированных тренажерных задач, а также защиту от их несанкционированного запуска.Block 11 of the protection of simulator tasks ensures that only licensed simulator tasks are used in the simulator supplied, as well as protection against their unauthorized start.
Комплект 1 бортового оборудования ВС входит в оснащение рабочего места оператора, а блок 4 инструктора в состав рабочего места инструктора.A set of 1 aircraft onboard equipment is included in the equipment of the operator’s workplace, and instructor block 4 is included in the instructor’s workplace.
Заявляемый КТВС может быть реализован на IBM PC совместимых компьютерах, объединенных в локальную вычислительную сеть.The inventive KTVS can be implemented on IBM PC compatible computers integrated into a local area network.
Тренажерные задачи могут быть реализованы на основе программ для ЭВМ правообладателем которых является ЗАО «Транзас», например, ПрЭВМ №2004611869 «Навиагационный тренажерный комплекс» «Transas Navi-Trainer Professional 4000», 2004;Simulation tasks can be implemented on the basis of computer programs, the copyright of which is Transas CJSC, for example, PreVM No. 20044611869 “Navigation simulator complex” “Transas Navi-Trainer Professional 4000”, 2004;
ПрЭВМ «Обобщенная математическая модель динамики движения вертолета для тренажера (DHTRoot)», 2004; ПрЭВМ «Визуализация цифровой модели местности» (Aurora Viewer), 2004; ПрЭВМ «Построение цифровой модели местности» (Aurora Builder), 2004.PrEVM “Generalized mathematical model of helicopter motion dynamics for a simulator (DHTRoot)”, 2004; Computer "Visualization of a digital terrain model" (Aurora Viewer), 2004; PREM “Building a digital terrain model” (Aurora Builder), 2004.
В рамках данного изобретения используются следующие определения.In the framework of this invention, the following definitions are used.
Как с физической, так и с программной точек зрения тренажер представляет собой набор систем моделирования объектов.From both physical and software points of view, the simulator is a set of systems for modeling objects.
Каждый объект принадлежит к определенному классу. Класс объекта определяет совокупность статистических данных, хранящихся в базе данных классов объектов. В рамках систем моделирования для каждого объекта формируется и предъявляется их представление.Each object belongs to a specific class. An object class defines a set of statistical data stored in an object class database. Within the framework of modeling systems for each object, their presentation is formed and presented.
Объекты функционируют в районе. Статистические данные о районе хранятся в базе данных картографического представления районов моделирования. Для района, как и для объекта, создаются представления. При этом представления создаются во всех системах.Facilities operate in the area. The statistical data on the area is stored in the database of the cartographic representation of the modeling areas. For the district, as well as for the object, views are created. In this case, views are created in all systems.
Позиция объекта - это одно из самых важных его состояний. Под позицией объекта понимается три пространственные (широта, долгота и высота) и три угловые (крен, тангаж и курс) координаты, а также их производные.The position of the object is one of its most important states. The position of an object is understood as three spatial (latitude, longitude and height) and three angular (roll, pitch and course) coordinates, as well as their derivatives.
Тренажерная задача - это программа, написанная по определенным правилам, и отвечающая за какое-то системное представление об объектах.A training task is a program written according to certain rules and responsible for some kind of systemic representation of objects.
Упражнение - это набор данных, включающих в себя район моделирования, список моделируемых объектов, их начальное состояние и заданное поведение.An exercise is a data set that includes a modeling area, a list of modeled objects, their initial state, and specified behavior.
Тренажерная сессия - взаимодействие группы задач тренажера (в пределе одной задачи), объединенное синхронно текущим модельным временем.A training session is the interaction of a group of simulator tasks (within the limit of one task), combined synchronously with the current model time.
Конфигурация тренажера - назначение тренажерных задач и их параметров с распределением по блокам.Simulator configuration - the appointment of training tasks and their parameters with the distribution of the blocks.
Каждый из блоков 7 системного представления объектов в зависимости от его инсталляции решает один из видов системного представления объектов.Each of the blocks 7 of the system representation of objects, depending on its installation, solves one of the types of system representation of objects.
При выполнении блоком 7 модельного представления объектов блок обеспечивает формирование представления о позиции объекта в текущий момент модельного времени.When the block 7 performs a model representation of the objects, the block provides a representation of the position of the object at the current moment of model time.
Блок 7 формирования инструкторского представления объектов формирует для блока 4 инструктора картографические представления объектов:Block 7 formation instructor presentation of objects forms for block 4 instructors cartographic representations of objects:
для прорисовки электронной карты;to draw an electronic map;
медленно меняющихся частей объектов упражнения (контура погодных зон, маршруты движущихся объектов, отметки высот и глубин, которые не входят в статическую карту);slowly changing parts of exercise objects (contours of weather zones, routes of moving objects, elevations and depths that are not included in the static map);
быстро и плавно меняющихся частей объектов упражнения (контура движущихся объектов).quickly and smoothly changing parts of exercise objects (contour of moving objects).
При выполнении блоком 7 визуального представления объектов блок формирует визуальную обстановку, элементами которой являются (в порядке убывания важности) визуальная сцена района, трехмерные модели объектов упражнения с учетом перемещения точки зрения наблюдателя, поверхность моря, небо, солнце, луна, туман, облака и т.д.When block 7 performs a visual presentation of objects, the block forms a visual environment, the elements of which are (in decreasing order of importance) the visual scene of the area, three-dimensional models of exercise objects taking into account the movement of the observer's point of view, sea surface, sky, sun, moon, fog, clouds, etc. .d.
При выполнении блоком 7 звукового представления объекта блок синтезирует звуковые представления моделируемых объектов с учетом перемещений наблюдателя.When block 7 performs the sound representation of the object, the block synthesizes the sound representations of the modeled objects, taking into account the movements of the observer.
При выполнении блоком 7 протокольного представления объекта блок обеспечивает формирование протокольных представлений объектов для записи параметров состояния объектов в процессе выполнения упражнения и воспроизведения хода выполнения упражнения.When block 7 performs the protocol representation of an object, the block provides the formation of protocol representations of objects for recording state parameters of objects during the exercise and reproducing the course of the exercise.
Блок 2 моделирования систем бортового оборудования обеспечивает сопряжение с комплектом 1 бортового оборудования и имитацию работы бортовых систем и оборудования воздушного судна при различных вариантах реализации комплекта 1 бортового оборудования.Block 2 modeling systems of on-board equipment provides interfacing with a set of 1 on-board equipment and imitation of the on-board systems and equipment of the aircraft with various options for the implementation of a set of 1 on-board equipment.
Блок 3 моделирования динамики полета ВС обеспечивает моделирование динамики пространственного движения ВС, работу его силовой установки, системы управления ВС и системы воздушных сигналов. Моделирование конкретного ВС обеспечивается путем задания в качестве исходных данных информации, характеризующей: схему ВС, массовые, геометрические и аэродинамические параметры ВС; параметры силовой установки;Block 3 modeling the dynamics of flight of the aircraft provides modeling of the dynamics of the spatial motion of the aircraft, the work of its power plant, control system and aircraft air signals. Modeling of a specific aircraft is ensured by setting as initial data information characterizing: aircraft scheme, mass, geometric and aerodynamic parameters of the aircraft; power plant parameters;
структуру системы управления и системы воздушных сигналов.structure of the control system and air signal system.
В блоке 5 баз данных хранятся базы данных, необходимые для формирования системных представлений объектов.Block 5 of the database stores the databases necessary for the formation of system representations of objects.
Блоки 8 предъявления системного представления объектов в зависимости от их инсталляции выполняют один из видов предъявления системного представления объектов (модельный, звуковой, визуальный и т.д.). В зависимости от решаемых тренировочных задач блок 8 предъявления визуального представления объектов может быть выполнен как по проекционной, так и коллимационной схеме. Проекционная схема отображения обеспечивает наибольшие углы обзора вплоть до сферического. При необходимости отработки навыков визуального определения скорости полета и размеров удаленных (более Blocks 8 of presenting the system representation of objects, depending on their installation, perform one of the types of presentation of the system representation of objects (model, sound, visual, etc.). Depending on the training tasks to be solved, block 8 for presenting a visual representation of objects can be performed both according to the projection and collimation schemes. The projection display scheme provides the greatest viewing angles up to spherical. If necessary, the development of skills to visually determine the speed of flight and the size of remote (more
6 м) объектов, целесообразно использовать оптико-коллимационные устройства отображения.6 m) of objects, it is advisable to use optical collimation display devices.
КТВС работает следующим образом.KTVS works as follows.
Работой тренажера управляет инструктор с блока 4 инструктора.The simulator is controlled by an instructor from block 4 of the instructor.
Работа начинается с анализа задания на тренировку, на основании которого выбирается перечень необходимых тренажерных задач.The work begins with an analysis of the training task, on the basis of which a list of the necessary training tasks is selected.
Конфигуратор 9 тренажера, на основе перечня тренажерных задач, производит назначение тренажерных задач, установку их параметров и распределение тренажерных задач по блокам тренажера. Блок-схема алгоритма работы конфигуратора 9 тренажера, приведена на фиг.4.The configurator 9 of the simulator, on the basis of the list of simulator tasks, assigns simulator tasks, sets their parameters and distributes simulator tasks among the simulator blocks. The block diagram of the algorithm of the configurator 9 of the simulator is shown in Fig.4.
После завершения конфигурации тренажера запускается диспетчер 10 тренажерных задач, который передает на блоки тренажера назначенные тренажерные задачи. На блоках тренажера запускаются зарегистрированные на диспетчере 10 программные модули, которые определяют функции конкретных блоков.After completion of the simulator configuration, the manager 10 of the simulator tasks is started, which transfers the assigned simulator tasks to the simulator blocks. On the simulator blocks, program modules registered on the controller 10 are launched that determine the functions of specific blocks.
Инструктор на основе задания на тренировку создает в блоке 4-2 новое упражнение или редактирует ранее созданное. В каждом упражнении содержатся данные о район моделирования, список моделируемых объектов, их начальное состояние и заданное поведение.The instructor, based on the training assignment, creates a new exercise in block 4-2 or edits a previously created one. Each exercise contains data on the modeling area, a list of modeled objects, their initial state and specified behavior.
Инструктор запускает тренажерную сессию. Для определенности будем считать, что произошла инсталляция блоков 7 для выполнения следующих стандартных представлений: блок 7-1 - модельного, блок 7-2 - инструкторского, блок 7-3 - визуального, блок 7-4 -звукового, блок 7-5 - протокольного. Для моделируемых объектов в рамках каждого из блоков 7 создаются представления объектов. Эти представления способны получать данные от объекта и передавать данные в объекты. Взаимодействие между блоками тренажера и обращение к блоку 5 баз данных происходит через блоки данных обмена маршрутизатора 6 пакетов данных.The instructor starts the training session. For definiteness, we assume that the installation of blocks 7 took place to fulfill the following standard representations: block 7-1 - model, block 7-2 - instructor, block 7-3 - visual, block 7-4 - sound, block 7-5 - protocol . Representations of objects are created for the modeled objects within each of blocks 7. These representations are capable of receiving data from an object and transmitting data to objects. The interaction between the blocks of the simulator and access to the block 5 of the database occurs through the data blocks of the exchange of the router 6 data packets.
Исходным для моделирования является позиция объекта в пространстве. Блок 7-1 модельного представления объектов передает данные о позициях объектов в пространстве всем тренажерным задачам. Блок 7-2 инструкторского представления объектов выдает данные картографического представления объектов в блок 4 инструктора, в соответствии с которыми значок объекта переместится в нужное место на экранной карте блока 4-3 контроля за ходом упражнения. Блок 7-3 визуального представления объектов сформирует данные для перемещения изображения в нужную точку и в нужное положение и изменения положения наблюдателя, если он связан с движущимся объектом. Блок 7-4 звукового Initial for modeling is the position of the object in space. Block 7-1 of the model representation of objects transmits data on the positions of objects in space to all simulator tasks. Block 7-2 instructor presentation of objects provides data cartographic representation of objects in block 4 instructor, in accordance with which the icon of the object will move to the desired location on the screen map of block 4-3 control the progress of the exercise. Block 7-3 of the visual representation of objects will generate data for moving the image to the desired point and to the desired position and changing the position of the observer, if it is associated with a moving object. Block 7-4 sound
представления объекта сформирует звуковые сигналы объекта с учетом направления на объект, дальности до объекта, состояния атмосферы. Блок 7-5 протокольного представления запишет положение объекта и его внутреннего состояния в протокол процесса выполнения упражнения. Если же объекту требуется изменить состояние, например, выпустить шасси, то блок 7-1 модельного представления обеспечит вычисление положения шасси и передаст эти положения в другие представления. Блок 7-3 визуального представления объекта выдает новую «картинку». Блок 7-5 протокольного представления объекта записывает положение шасси в протокол и т.д.representation of the object will generate sound signals of the object, taking into account the direction to the object, the distance to the object, the state of the atmosphere. Block 7-5 of the protocol representation will record the position of the object and its internal state in the protocol of the exercise process. If the object needs to change the state, for example, release the chassis, then the block 7-1 model representation will provide the calculation of the position of the chassis and transfer these positions to other views. Block 7-3 of the visual representation of the object produces a new "picture". Block 7-5 of the protocol representation of the object records the position of the chassis in the protocol, etc.
Блоки 8 предъявления системного представления объектов создают соответствующие компоненты образа объектов по сгенерированным системным представлениям.Blocks 8 of presenting the system representation of objects create the corresponding components of the image of objects according to the generated system representations.
КТВС может решать тренировочные задачи, которые определяются составом комплекта 1 бортового оборудования ВС, включенного в его состав.KTVS can solve training problems, which are determined by the composition of set 1 of the aircraft's onboard equipment included in its composition.
При реализации комплекта 1 бортового оборудования ВС, повторяющего внешний вид и расположение элементов оборудования кабины пилотов реального воздушного судна, КСВТ решает следующие тренировочные задачи для ВС конкретного типа и модификации:When implementing set 1 of the aircraft's onboard equipment, repeating the appearance and arrangement of the elements of the equipment of the cockpit of a real aircraft, KSVT solves the following training tasks for aircraft of a specific type and modification:
первоначальное обучение пилотированию с учетом тактильных ощущений;initial tactile pilot training;
отработка навыков эксплуатации бортовых систем;development of on-board systems operation skills;
выполнение тренировочных полетов по приборам днем или ночью в простых и сложных метеоусловиях;the implementation of training flights on instruments day or night in simple and difficult weather conditions;
решение навигационных задач;solving navigation problems;
ведение визуальной ориентировки;maintaining visual orientation;
отработка взаимодействия и технологии работы членов экипажа;development of interaction and crew work technology;
отработка задач летно-тактической подготовки с применением штатных средств поражения;development of flight tactical training tasks using standard means of destruction;
отработка действий при возникновении отказов оборудования, систем, приборов;development of actions in case of failure of equipment, systems, devices;
отработка действий в сложных и аварийных ситуациях;development of actions in complex and emergency situations;
эргономическая оптимизация оборудования информационно-управляющего поля кабины;ergonomic optimization of equipment information and control field of the cabin;
исследование влияния человеческого фактора на точность и эффективность выполняемых процедур;study of the influence of the human factor on the accuracy and efficiency of the procedures performed;
При реализации органов управления, входящих в состав комплекта 1 оборудования ВС, в штатном варианте, а приборного оборудования в виде имитаторов, отображаемых на экранах, решаются те же задачи, только без учета тактильных ощущений. Вместе с тем, When implementing the controls included in set 1 of aircraft equipment, in the standard version, and instrumentation equipment in the form of simulators displayed on screens, the same tasks are solved, only without taking into account tactile sensations. However,
такой вариант реализации комплекта 1, позволяет производить тренировки на различных модификациях ВС одного типа без замены комплекта 1 бортового оборудования ВС.This embodiment of kit 1 allows training on various modifications of the aircraft of the same type without replacing kit 1 of the aircraft's onboard equipment.
Тренажер может дополнительно содержать блок имитации акселерационных эффектов, включающий платформу для установки комплекта 1 бортового оборудования ВС в составе реальной кабины пилотов, снабженную блоком управления и подсоединенного к маршрутизатору 6 пакетов данных.The simulator may further comprise a unit for simulating acceleration effects, including a platform for installing a set of 1 aircraft onboard equipment as part of a real cockpit, equipped with a control unit and 6 data packets connected to the router.
При необходимости организации группового тренировочного процесса нескольких ВС или ВС и транспортных средств других видов (например, кораблей) в КТ&С необходимо ввести комплекты бортового оборудования соответствующих средств.If it is necessary to organize a group training process for several aircraft or aircraft and other types of vehicles (for example, ships), it is necessary to introduce sets of on-board equipment of appropriate means in CT & C.
Наличие конфигуратора 7 и диспетчера 10 позволяет менять конфигурацию тренажера как под новый вид ВС, так и при групповом использовании транспортных средств, что расширяет функциональные возможности тренажера.The presence of a configurator 7 and a dispatcher 10 allows you to change the simulator configuration for a new type of aircraft, as well as for group use of vehicles, which expands the simulator's functionality.
При выполнении блока 7-1 визуального представления объектов многоканальным, что требуется например при использовании в качестве экрана отображения закабинной обстановки блока 8-1 сферического экрана, возникает необходимость передачи больших объемов данных через маршрутизатор 6 пакетов данных. Для уменьшения объема циркулирующих пакетов данных возможен вариант реализации КТВС, в котором вход-выход блока 8-1 визуального представления объектов подключен непосредственно к входу-выходу блоку 7-1 визуального представления объекта (см. фиг.5).When the block 7-1 of the visual presentation of objects is multi-channel, which is required, for example, when using the spherical screen block 8-1 as the display of the indented environment, it becomes necessary to transfer large amounts of data through the router 6 data packets. To reduce the volume of circulating data packets, a variant of the CTWS implementation is possible, in which the input-output of the visual representation unit 8-1 is connected directly to the input-output of the visual representation unit 7-1 (see Fig. 5).
Построение КТВС по принципу распределенных вычислений на основе представлений объектов подразумевает полное отсутствие программных модулей на блоках 7 и 8 тренажера, позволяет гибко распределять тренажерные задачи, что обеспечивает многофункциональность работы и повышает надежность работы тренажера в целом. В случае отказа одной из тренажерных задач, которые выполнялись на одном из блоков тренажера, тренажерные задачи могут быть перенастроены с помощью конфигуратора 9 и запущены диспетчером 10 на других блоках.The construction of CTWS according to the principle of distributed computing based on representations of objects implies the complete absence of software modules on blocks 7 and 8 of the simulator, allows flexible distribution of simulator tasks, which ensures multifunctionality of work and increases the reliability of the simulator as a whole. In the event of a failure of one of the training tasks that were performed on one of the simulator blocks, the training tasks can be reconfigured using the configurator 9 and started by the dispatcher 10 on the other blocks.
Таким образом, комплексный тренажер воздушного судна, выполненный в соответствии с настоящей полезной моделью, обеспечивает изолированное и совместное обучение пилотов, обладает расширенными функциональными возможностями и повышенной устойчивостью к отказам тренажерных задач.Thus, the integrated simulator of the aircraft, made in accordance with this utility model, provides isolated and joint training of pilots, has enhanced functionality and increased resistance to training simulator failures.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004137624/22U RU48661U1 (en) | 2004-12-22 | 2004-12-22 | INTEGRATED AIRCRAFT SIMULATOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004137624/22U RU48661U1 (en) | 2004-12-22 | 2004-12-22 | INTEGRATED AIRCRAFT SIMULATOR |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU48661U1 true RU48661U1 (en) | 2005-10-27 |
Family
ID=35864678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004137624/22U RU48661U1 (en) | 2004-12-22 | 2004-12-22 | INTEGRATED AIRCRAFT SIMULATOR |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU48661U1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015134044A1 (en) * | 2014-03-07 | 2015-09-11 | L-3 Communications Corporation | Adaptive training system, method and apparatus |
| US9786193B2 (en) | 2011-09-01 | 2017-10-10 | L-3 Communications Corporation | Adaptive training system, method and apparatus |
| CN108447338A (en) * | 2018-04-24 | 2018-08-24 | 中航大（天津）模拟机工程技术有限公司 | IPT flight simulation system with motion system |
| US10311742B2 (en) | 2011-09-01 | 2019-06-04 | L-3 Technologies, Inc. | Adaptive training system, method, and apparatus |
| US10325512B2 (en) | 2009-09-29 | 2019-06-18 | Advanced Training System Llc | System, method and apparatus for driver training system with dynamic mirrors |
| US11037461B2 (en) | 2009-09-29 | 2021-06-15 | Advance Training Systems LLC | System, method and apparatus for adaptive driver training |
| US11875707B2 (en) | 2009-09-29 | 2024-01-16 | Advanced Training Systems, Inc. | System, method and apparatus for adaptive driver training |
-
2004
- 2004-12-22 RU RU2004137624/22U patent/RU48661U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10325512B2 (en) | 2009-09-29 | 2019-06-18 | Advanced Training System Llc | System, method and apparatus for driver training system with dynamic mirrors |
| US11037461B2 (en) | 2009-09-29 | 2021-06-15 | Advance Training Systems LLC | System, method and apparatus for adaptive driver training |
| US11263916B2 (en) | 2009-09-29 | 2022-03-01 | Advanced Training System Llc | System, method and apparatus for adaptive driver training |
| US11875707B2 (en) | 2009-09-29 | 2024-01-16 | Advanced Training Systems, Inc. | System, method and apparatus for adaptive driver training |
| US9786193B2 (en) | 2011-09-01 | 2017-10-10 | L-3 Communications Corporation | Adaptive training system, method and apparatus |
| US10311742B2 (en) | 2011-09-01 | 2019-06-04 | L-3 Technologies, Inc. | Adaptive training system, method, and apparatus |
| US10685582B2 (en) | 2011-09-01 | 2020-06-16 | L-3 Technologies, Inc. | Adaptive training system, method and apparatus |
| US11948475B2 (en) | 2011-09-01 | 2024-04-02 | CAE USA, Inc. | Adaptive training system, method and apparatus |
| WO2015134044A1 (en) * | 2014-03-07 | 2015-09-11 | L-3 Communications Corporation | Adaptive training system, method and apparatus |
| CN108447338A (en) * | 2018-04-24 | 2018-08-24 | 中航大（天津）模拟机工程技术有限公司 | IPT flight simulation system with motion system |
| CN108447338B (en) * | 2018-04-24 | 2023-10-27 | 中航大（天津）模拟机工程技术有限公司 | IPT flight simulation system with motion system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104765280B (en) | The three-dimensional aobvious control comprehensive training system of no-manned plane three-dimensional | |
| CN106530894A (en) | Flight trainer virtual head-up display method through augmented reality technology and flight trainer virtual head-up display system thereof | |
| US20080064013A1 (en) | 3-dimensional apparatus for self-paced integrated procedure training and method of using same | |
| Viertler et al. | Requirements and design challenges in rotorcraft flight simulations for research applications | |
| RU48661U1 (en) | INTEGRATED AIRCRAFT SIMULATOR | |
| RU2280287C1 (en) | Complex aircraft trainer | |
| CA2385204C (en) | 3-dimensional apparatus for self-paced integrated procedure training and method of using same | |
| Doer et al. | Virtual cockpit simulation for pilot training | |
| Pradhan et al. | Digital Framework for Urban Air Mobility Simulation | |
| Li | Cabin operation and management model based on VR technology | |
| Aygun et al. | Implementation study of parachute training simulator | |
| Vlačić et al. | Implementation of the digital training concept in the basic flight training in the Serbian Military Academy | |
| Pittman | A laboratory for the visualization of virtual environments | |
| RU147828U1 (en) | TACTICAL SIMULATOR FOR PREPARING THE CREW OF ANTI-BOAT HELICOPTER MARINE AVIATION | |
| RU2624890C1 (en) | Procedure trainer with engineering support system for aircraft technical operation | |
| Borys et al. | Flight Simulation Facilities in Europe | |
| RU111943U1 (en) | COMPREHENSIVE SIMULATOR FOR THE CREW OF THE BATTLE OF THE SHIP BASIS | |
| Kemper et al. | Simulator Design for Flying and Handling Qualities Instruction | |
| CN117238192A (en) | VR technology-based five-side flight visual subject training method | |
| Mowafy et al. | Visualizing spatial relationships: Training fighter pilots in a virtual environment debrief interface | |
| RU77994U1 (en) | AUTOMATED TRAINING COMPLEX OF VEHICLE | |
| RU32623U1 (en) | Flight simulator | |
| Gabbai | The art of flight simulation | |
| Popov et al. | Practical realization of modelling an airplane for an intelligent tutoring system | |
| UA16927U (en) | Training system for helicopter crews |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20061223 |