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              六自由度飛行駕駛模擬器在航空培訓中的應用

              發布日期:2020-06-18 13:13:01

                六自由度飛行模擬器,一種能比較逼真地復現飛機在空中的飛行狀態和環境的地面設備,能模擬飛機飛行全程的飛機姿態、飛行運動變化,所能看到的各種儀表設備的指示、模擬艙外的天地景物以及所能聽到的各種聲音。

                飛機模擬駕駛艙將增強民航人才儲備、打破國外技術壁壘、加強民航航空安全。飛機模擬駕駛艙作為一種重要的航空仿真設備,與用真實全程飛行模擬器飛機進行實際飛行試驗相比,具有可控性、無破壞性、經濟性、可靠性等特點。全程飛行模擬器涉及機電控制、計算機、圖形圖像、導航制導、虛擬現實等多個學科的知識,是多學科交叉集成的產品。開發全程飛行模擬器,可以促進這些學科的發展,增強民航系統的人才儲備。目前的民航模擬器幾乎全部是由國外公司研制的,國內在民航飛行模擬器上的研發還幾乎是空白,通過研制飛機模擬駕駛艙,就可以突破國外飛行模擬器公司的技術封鎖,打破國外飛行模擬器公司的技術壁壘,使中國的飛行模擬器研發水平進入國際行列。航空安全是航空事業的頭等大事,飛行員每年都要通過模擬器復訓,來加強飛行員處理緊急情況的反應能力和處理能力。自主開發飛行模擬器,可以降低飛行員的培訓成本,增加飛行員的培訓時間,進而加強民航的航空安全。

                六自由度飛行模擬器是用于模仿飛行器執行任務時的飛行狀態、飛行環境和飛行條件,并給飛行員提供相似的操縱負荷、視覺、聽覺、運動感覺的試驗和訓練裝置。因此六自由度飛行模擬器通常由計算機網絡系統、控制臺組成、模擬座艙系統、視景系統、運動系統和音響系統組成。

                模擬器使用人員飛行員已經有一定的飛行理論技術,而且對飛機座艙內設備的使用方法有所了解和掌握。使用飛機模擬駕駛艙的主要原因是基于安全、條件、經費等原因考慮,部分飛行科目的訓練不能再在實裝飛機上完成;飛行員長時間沒有實際飛行的情況下,通過飛行模擬器訓練提高或保持飛行技術 。

                傳統的通過實際飛行進行全機驗證以及地面控制站操控手訓練的模式受到了一定挑戰,主要表現在以下幾個方面:

                ◆ 受限于時間和試飛場地限制,無法進行大量的重復性的試飛驗證,容易忽略一些潛在問題;

                ◆ 受限于外界環境,無法便捷地進行諸如編隊飛行、特技表演、戰場仿真、作戰效能分析、戰術協作/對抗訓練、定點追蹤、定向運輸等復雜任務的驗證;

                ◆ 無人飛行器操控手需要一定時間的訓練,真實飛行訓練時間有限。

                虛擬現實技術(VR),其實質是利用計算機、傳感器及相關的軟硬件生成一個與人交互的三維環境,而人(操控手)在這種虛擬的環境下可產生與現實一致的身臨其境的視覺、觸覺和聽覺效果。簡單概括就是“一種高逼真地模擬人在自然環境中視、聽、動等行為的人機界面技術”。

                無人機飛行模擬器在驗證試驗、特情訓練、任務訓練及操作訓練方面具有顯著的優勢,主要體現在:

                ◆ 通過仿真試驗和訓練代替實裝飛行器飛行,可大大減少飛行器裝備的損耗,可節省大量的維修保障經費;

                ◆ 提高訓練質量,可以進行操控手的特情處置能力訓練;

                ◆ 可增強安全性,利用仿真系統可以完成高風險、高難度技術和戰術課目的試驗和訓練,確保飛行器安全。


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