專利名稱：航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練與考核半物理仿真系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種航空液壓油泵車半物理仿真系統(tǒng)，更具體的說是一種航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練與考核半物理仿真系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
航空液壓油泵車，是供飛機(jī)維修、檢測的地面保障液壓設(shè)備。航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練與考核半物理仿真系統(tǒng)是航空液壓油泵車操作培訓(xùn)和考核的一種特有的仿真方法，它通過對航空液壓油泵車的真實(shí)操作面板的改造，結(jié)合單片機(jī)信號采集和控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，搭建一個(gè)具有很強(qiáng)真實(shí)感的訓(xùn)練環(huán)境和考核平臺(tái)。面板的操作感覺和顯示與真實(shí)航空液壓油泵車完全一致，單片機(jī)信號采集和控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可同步記錄、顯示(含投影)、打印訓(xùn)練人員的操作步驟和操作過程，考核系統(tǒng)可以為判斷訓(xùn)練效果提供客觀的依據(jù)。目前，對航空液壓油泵車的訓(xùn)練和考核主要有兩種方式實(shí)地訓(xùn)練和模型訓(xùn)練。其缺點(diǎn)是1.必須和飛機(jī)進(jìn)行對接才能完成全部的訓(xùn)練過程，油泵車使用不恰當(dāng)會(huì)對飛機(jī)造成破壞性影響。而且飛機(jī)在使用過程中并非每次都需要使用油泵車，造成可訓(xùn)練機(jī)會(huì)少； 2.訓(xùn)練費(fèi)用大；3.考核中人的影響因素比較大，容易產(chǎn)生誤判；4.模型訓(xùn)練由于僅僅在計(jì)算機(jī)上完成，使得訓(xùn)練人員對真實(shí)環(huán)境缺乏了解；5.不能起到油泵車使用者與設(shè)計(jì)制造者之間的橋梁作用，使用者無法體會(huì)在油泵車的設(shè)計(jì)制造階段體驗(yàn)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)和動(dòng)力傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)等等的合理性和可操作性，從而在客觀上造成設(shè)計(jì)制造與使用的脫節(jié)，無法對油泵車的改進(jìn)提供幫助。

發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明要解決的技術(shù)問題
針對航空液壓油泵車的訓(xùn)練的兩種方式實(shí)地訓(xùn)練和模型訓(xùn)練所存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練與考核半物理仿真系統(tǒng)，通過軟件系統(tǒng)和硬件接口相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在模擬訓(xùn)練考核系統(tǒng)中的應(yīng)用，提供航空液壓油泵車的模擬訓(xùn)練和考核的功能。2、技術(shù)方案
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練與考核半物理仿真系統(tǒng)，其包括由真實(shí)操作面板改造而成的仿真操作面板(1)、實(shí)現(xiàn)信號采集和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行的下位機(jī)系統(tǒng)(2)、實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的以觸摸屏工控機(jī)為主體的上位機(jī)系統(tǒng)(3)、同步投影系統(tǒng)(4)、室內(nèi)操作和野外操作的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(5)和航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練考核半物理仿真系統(tǒng)的外形及機(jī)械架構(gòu)。其中仿真操作面板(1)上所有指示儀表必須是小量程(ImA)的電流表，對于真實(shí)操作面板原有的由航空油流體驅(qū)動(dòng)的油壓表，通過更換表芯改造成由電流驅(qū)動(dòng)的電流表； 真實(shí)操作面板原有的溫度和流量表本身表頭就是量程ImA的電流表，可通過去除其信號變換電路保留表頭的改造達(dá)到要求；真實(shí)操作面板原有的由旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的工作時(shí)間指示表(6位數(shù)字顯示)，通過設(shè)計(jì)6位數(shù)碼計(jì)時(shí)模塊替代。仿真操作面板(1)保留原有真實(shí)面板的操作按鈕、旋鈕和撥動(dòng)開關(guān)，對于流量和油門調(diào)節(jié)旋鈕，通過嵌入旋鈕電位器的方式進(jìn)行改造；原有真實(shí)面板工作狀態(tài)指示燈本身即為直流12v驅(qū)動(dòng)，故無需改造。上述的實(shí)現(xiàn)信號采集和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行的下位機(jī)系統(tǒng)(2)包括開關(guān)信號輸入(DI)采集模塊(6)、模擬信號輸入(Al)采集模塊(7)、開關(guān)量輸出(DO)驅(qū)動(dòng)模塊(8)、模擬量輸出 (AO)驅(qū)動(dòng)模塊(9)、單片機(jī)控制模塊(10)和下位機(jī)串口通訊模塊(11)。上述的實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的以觸摸屏工控機(jī)為主體的上位機(jī)系統(tǒng)(3)和同步投影系統(tǒng)(4)，它包括油泵車模擬訓(xùn)練考核軟件模塊(12)、虛擬界面(13)和同步投影及對應(yīng)于下位機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)的RS232串口通信協(xié)議。本發(fā)明分室內(nèi)和野外兩種工作模式，其特征在于其野外訓(xùn)練采用蓄電池供電、室內(nèi)訓(xùn)練可直接連接220V交流電工作兩種供電模式。室內(nèi)操作和野外操作的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng) (5)包括UPS不間斷電源(14)、供電方式選擇模塊(15)和蓄電池充電控制模塊(16)。為使系統(tǒng)運(yùn)行科學(xué)和保證系統(tǒng)長期運(yùn)行的可靠性，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了管理員登錄模塊 (17)，使獲得授權(quán)的系統(tǒng)管理員可以登錄系統(tǒng)，調(diào)看前期操作記錄，或?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。為使系統(tǒng)運(yùn)行科學(xué)和保證系統(tǒng)長期運(yùn)行的可靠性，本系統(tǒng)還包括管理員登錄模塊 (17)，使獲得授權(quán)的系統(tǒng)管理員可以登錄系統(tǒng)，調(diào)看前期操作記錄，或?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。航空液壓油泵車的模擬訓(xùn)練，首先系統(tǒng)下達(dá)油泵車訓(xùn)練任務(wù)；然后訓(xùn)練人員根據(jù)訓(xùn)練任務(wù)的要求，通過I/O接口與VR系統(tǒng)進(jìn)行交互訓(xùn)練；最后記錄訓(xùn)練信息并示范出正確的操作。I/O接口包括輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。輸入設(shè)備包括操作面板開關(guān)、旋鈕和計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備。輸出設(shè)備包括操作面板儀表、指示燈和計(jì)算機(jī)顯示器。3、有益效果
本發(fā)明提供了航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練與考核半物理仿真系統(tǒng)，通過軟件系統(tǒng)和硬件接口相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在模擬訓(xùn)練考核系統(tǒng)中的應(yīng)用，提供航空液壓油泵車的模擬訓(xùn)練和考核的功能，在近似實(shí)車、實(shí)際環(huán)境和工作程序下不受天氣、時(shí)間、環(huán)境和設(shè)備的影響，隨時(shí)隨地進(jìn)行訓(xùn)練，使受訓(xùn)者真實(shí)地獲取所需的能力。本發(fā)明不僅有效解決實(shí)裝同時(shí)訓(xùn)練人數(shù)少、訓(xùn)練費(fèi)用高的問題，而且為裝備的維護(hù)、保養(yǎng)及教學(xué)提供了很好的平臺(tái)。本發(fā)明采用目前大量應(yīng)用的航空液壓油泵車的真實(shí)操作面板，對其進(jìn)行改造，設(shè)計(jì)對應(yīng)模擬操作和考核訓(xùn)練習(xí)題，使其在脫離真車的情況下，訓(xùn)練時(shí)能模擬油泵車的實(shí)際操作，能模擬實(shí)際運(yùn)行時(shí)油泵車面板的工作情況，能在真實(shí)操作面板上和計(jì)算機(jī)顯示器的虛擬操作面板上同步顯示操作者的實(shí)際操作步驟；能夠檢測并記錄操作者的每一步操作， 并存儲(chǔ)和同步打印輸出操作者的實(shí)際操作步驟和正確操作步驟，給操作者作為自身對比分析資料，使操作者能在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立正確操作實(shí)際裝備，而在考核時(shí)可作為專家對操作者評分的具體依據(jù)；航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練與考核半物理仿真系統(tǒng)采用兩種供電模式工作。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的模擬訓(xùn)練軟件界面圖；圖3為本發(fā)明的系統(tǒng)主界面圖； 圖4為本發(fā)明的系統(tǒng)訓(xùn)練、考核模式選擇界面圖； 圖5為本發(fā)明的系統(tǒng)訓(xùn)練軟件流程圖。具體實(shí)施方案
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例對本發(fā)明做詳細(xì)闡述。航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練與考核半物理仿真系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，它包括由真實(shí)操作面板改造而成的1:1的仿真操作面板1、實(shí)現(xiàn)信號采集和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行的下位機(jī)系統(tǒng) 2、實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的以觸摸屏工控機(jī)為主體的上位機(jī)系統(tǒng)3、同步投影系統(tǒng)4、室內(nèi)操作和野外操作的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)5和航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練考核半物理仿真系統(tǒng)的外形及機(jī)械架構(gòu)。仿真操作面板1所有操作信號輸入端與下位機(jī)系統(tǒng)2的開關(guān)信號輸入(DI)采集模塊6和模擬信號輸入(Al)采集模塊7連接，并通過單片機(jī)控制模塊10和下位機(jī)串口通訊模塊11與上位機(jī)系統(tǒng)3的工控機(jī)12連接；油泵車模擬訓(xùn)練考核軟件模塊13給出的輸出信號通過串口通訊模塊11與單片機(jī)控制模塊10連接，再通過開關(guān)量輸出(DO)驅(qū)動(dòng)模塊8 和模擬量輸出(AO)驅(qū)動(dòng)模塊9連接到仿真操作面板1 ；同步投影系統(tǒng)4與工控機(jī)12連接； UPS不間斷電源14通過供電方式選擇模塊15和蓄電池充電控制模塊16與下位機(jī)系統(tǒng)2、 上位機(jī)系統(tǒng)3和同步投影系統(tǒng)4連接。工作原理下位機(jī)系統(tǒng)2的單片機(jī)控制模10通過開關(guān)信號輸入(DI)采集模塊6 和模擬信號輸入(Al)采集模塊7采集訓(xùn)練人員對仿真操作面板1的操作信息，下位機(jī)串口通訊模塊11將此信息上傳給上位機(jī)系統(tǒng)3的工控機(jī)12，工控機(jī)12接受信息后，其油泵車模擬訓(xùn)練考核軟件模塊13給出對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號，通過下位機(jī)串口通訊模塊11下達(dá)給單片機(jī)控制模塊10，同時(shí)驅(qū)動(dòng)虛擬界面14的對應(yīng)虛擬開關(guān)、儀表和指示燈等控件，以及同步投影系統(tǒng)4等作出同步顯示；單片機(jī)控制模塊10接受油泵車模擬訓(xùn)練考核軟件模塊13給出對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號，通過開關(guān)量輸出DO驅(qū)動(dòng)模塊8和模擬量輸出(AO)驅(qū)動(dòng)模塊9驅(qū)動(dòng)仿真操作面板1的真實(shí)儀表和指示燈，實(shí)現(xiàn)對航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練與考核的直觀顯示。本訓(xùn)練和考核系統(tǒng)對油泵車使用的操作分為兩種類型第一種是對操作面板的操作；第二種是非操作面板的操作，即對將虛擬界面作為操作面板的操作，以保證系統(tǒng)面板和下位機(jī)故障情況下仍能進(jìn)行基本的訓(xùn)練和考核模型仿真。系統(tǒng)一旦上電，下位機(jī)系統(tǒng)即啟動(dòng)，控制所有輸出量為無效狀態(tài)(所有模擬輸出為零，所有開關(guān)輸出為高)，且上傳一幀數(shù)據(jù)表述準(zhǔn)備好，然后進(jìn)入等待狀態(tài)；在系統(tǒng)使用過程中，下位機(jī)對操作信號進(jìn)行采集并判斷信號是否變化，如果變化則通過串口通信將數(shù)據(jù)上傳給上位機(jī)系統(tǒng)，上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，再通過串口通信將數(shù)據(jù)和控制命令下載給下位機(jī)系統(tǒng)，最后輸出到顯示面板。下位機(jī)系統(tǒng)接收上位機(jī)傳送的命令，并按照協(xié)議執(zhí)行，其工作完全受上位機(jī)控制，上位機(jī)系統(tǒng)可以通過發(fā)送命令讓下位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入掉電狀態(tài)，整個(gè)控制過程為閉環(huán)控制。本實(shí)施方式中各部件的功能
仿真操作面板ι 是由航空液壓油泵車的真實(shí)操作面板的改造而成，如圖2所示，主要包括航空液壓油泵車兩個(gè)子系統(tǒng)的電源、照明、輸出壓力等13撥動(dòng)開關(guān)；2個(gè)輔助壓力和1 個(gè)系統(tǒng)急停帶自鎖按鈕和2個(gè)氣泡觀測無自鎖按鈕；2個(gè)輸出壓力調(diào)節(jié)旋鈕和1個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)與油門控制旋動(dòng)螺桿；兩個(gè)系統(tǒng)輸出壓力儀表、4個(gè)輔助壓力儀表、2個(gè)系統(tǒng)溫度儀表、2個(gè)液體流量儀表、1個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表及4個(gè)航空液壓油泵車運(yùn)行狀態(tài)顯示儀表；1個(gè)機(jī)械數(shù)字旋轉(zhuǎn)式航空液壓油泵車發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的工作時(shí)間記錄儀；還包括對應(yīng)于所有開關(guān)動(dòng)作的 20個(gè)指示燈(電源通和急?？刂茷榧t燈，其它為綠燈和黃燈)、顯示系統(tǒng)不同故障的17個(gè)指示燈(紅燈)。操作面板是訓(xùn)練考核人員操作及顯示的主體，采用中國人名解放軍空軍南京四站裝備修理廠生產(chǎn)的YYBC-2型航空液壓油泵車的真實(shí)操作面板。系統(tǒng)采用1 :1的仿真操作面板，使得受訓(xùn)者有實(shí)際訓(xùn)練環(huán)境的真實(shí)感。下位機(jī)系統(tǒng)2 完成操作信號的采集、上傳和根據(jù)上位機(jī)指令驅(qū)動(dòng)面板儀表和指示燈。單片機(jī)控制模塊10采用STC 12C5A60AD型號系列單片機(jī)，相比較常用的51系列單片機(jī)，因STC系列單片機(jī)本身集成了 8位A/D和D/A模塊，只需添加規(guī)定的外圍元件即可以簡便完成模擬信號輸入(Al)采集模塊7、開關(guān)量輸出(DO)驅(qū)動(dòng)模塊8、模擬量輸出(AO)驅(qū)動(dòng)模塊9的構(gòu)建；下位機(jī)系統(tǒng)2還包括DC/DC電路，將12V直流電源轉(zhuǎn)換為12V直流電源為單片機(jī)供電；和輸出驅(qū)動(dòng)三極管列用于驅(qū)動(dòng)仿真操作面板1的所有模擬電流表。上位機(jī)系統(tǒng)3 在訓(xùn)練人員在操作過程中，上位機(jī)系統(tǒng)3接受下位機(jī)上傳信號、驅(qū)動(dòng)虛擬面板和同步投影系統(tǒng)；在操作結(jié)束后，驅(qū)動(dòng)嵌入式打印機(jī)15打印出受訓(xùn)者所有的操作步驟以及正確的操作步驟。工控機(jī)12選用普通配置，運(yùn)行于windows XP過windows 7 操作系統(tǒng)，顯示器為15吋工業(yè)液晶觸摸屏、5線制，型號V150IT。油泵車模擬訓(xùn)練考核軟件模塊13 對接受的下位機(jī)上傳信號進(jìn)行CRC校驗(yàn)、逐一記錄受訓(xùn)者的操作步驟，寫入數(shù)據(jù)庫；對比實(shí)際操作步驟和正確操作步驟的差異并輸出結(jié)果。此軟件模塊是基于Visual Studio 2008平臺(tái)、采用C#語言開發(fā)的。虛擬界面14 在工業(yè)液晶觸摸屏同步顯示虛擬面板各控件的改變，并接受觸摸操作。此界面是基于Visual Studio 2008平臺(tái)、采用0#語言結(jié)合控件開發(fā)的。打印機(jī)15 在操作和考核結(jié)束后打印實(shí)際操作步驟，并對比打印正確操作步驟。 本發(fā)明選用SPRT系列嵌入式打印機(jī)。同步投影系統(tǒng)4 以投影于大屏幕方式同步顯示訓(xùn)練人員的實(shí)際操作步驟和虛擬面板各控件的改變。本發(fā)明選用Sony投影儀、型號VPL-EX120。UPS不間斷電源16 為系統(tǒng)供電，并在野外訓(xùn)練和考核時(shí)，在供電方式選擇模塊17 控制下，提供經(jīng)本電源標(biāo)配蓄電池直流36v逆變的220V交流電源。本發(fā)明選用艾默生600w UPS不間斷電源，蓄電池標(biāo)配為1200Ah。供電方式選擇模塊17和蓄電池充電控制模塊18 實(shí)現(xiàn)室內(nèi)和野外訓(xùn)練和考核時(shí)系統(tǒng)供電方式的選擇，并在野外蓄電池電量不足后實(shí)現(xiàn)蓄電池充電控制。它們包括一個(gè)24V 直流控制接觸器、一個(gè)220v交流接觸器及一個(gè)交流空氣開關(guān)，皆選用正泰電器的相應(yīng)產(chǎn)品。仿真操作面板1上所有指示儀表統(tǒng)一采用小量程(ImA)的電流表，對于真實(shí)操作面板原有的由航空油流體驅(qū)動(dòng)的油壓表，通過更換表芯和設(shè)計(jì)固定底座方式改造成由電流驅(qū)動(dòng)的量程ImA電流表；真實(shí)操作面板原有的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表、系統(tǒng)溫度和流量表本身表頭就是量程ImA的電流表，可通過去除其信號變換電路保留表頭的改造達(dá)到要求；真實(shí)操作面板原有的由旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的工作時(shí)間指示表(6位機(jī)械式數(shù)字旋轉(zhuǎn)顯示形式)，通過設(shè)計(jì)6位數(shù)碼計(jì)時(shí)模塊替代；真實(shí)操作面板原有的壓力調(diào)節(jié)旋鈕和油門控制旋轉(zhuǎn)螺桿，通過嵌入旋鈕電位器的方式進(jìn)行改造，將油壓變化和位置變化轉(zhuǎn)換為0-12V線性直流電壓變化信號；原有真實(shí)面板工作狀態(tài)指示燈本身即為直流12v驅(qū)動(dòng)，無需改造。下位機(jī)使用STC系列單片機(jī)，采用標(biāo)準(zhǔn)的RS232串口通信協(xié)議，其內(nèi)部的8路高速 A/D轉(zhuǎn)換通道作為系統(tǒng)模擬量采集輸入口。開關(guān)量數(shù)據(jù)采集總線包括四位選信號和八位數(shù)據(jù)信號組成，通過片選信號和數(shù)據(jù)緩存芯片對32位開關(guān)量信號進(jìn)行循環(huán)采集。模擬量信號通過STC系列單片機(jī)內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并儲(chǔ)存在單片機(jī)特定的寄存器里。輸出接口模塊主要包括儀表和指示燈的顯示及相應(yīng)的顯示電路，分別由開關(guān)量信號和模擬量信號控制。開關(guān)量輸出控制總線由1位數(shù)據(jù)和1位時(shí)鐘信號組成。開關(guān)量信號以串行的方式，并通過時(shí)鐘位的控制，由移位寄存器電路一位一位的輸出。模擬量輸出控制總線包括1 位通道選擇位、1位片選信號、1位數(shù)據(jù)信號和1位時(shí)鐘信號。系統(tǒng)通過模擬量輸出控制總線向D/A轉(zhuǎn)換芯片發(fā)送數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換成模擬量輸出。系統(tǒng)啟動(dòng)后，受訓(xùn)者通過計(jì)算控制選擇訓(xùn)練系統(tǒng)或考核系統(tǒng)。經(jīng)過短暫的初始化過程后，進(jìn)入主界面見圖3，點(diǎn)擊主界面的“訓(xùn)練和考核”控件，進(jìn)入選擇界面圖4，如再點(diǎn)擊 “訓(xùn)練”控件，進(jìn)入正式訓(xùn)練操作界面見圖2。受訓(xùn)者需輸入姓名和ID后才能進(jìn)行操作過程。 ID的設(shè)置是建立數(shù)據(jù)庫的需要，方便查詢受訓(xùn)者的訓(xùn)練情況以及易于區(qū)分。在操作過程中， 系統(tǒng)逐一記錄受訓(xùn)者的操作步驟，并寫入數(shù)據(jù)庫。在操作結(jié)束后，系統(tǒng)將打印出受訓(xùn)者所有的操作步驟以及正確的操作步驟。這部分功能實(shí)施的核心是自主開發(fā)油泵車模擬訓(xùn)練考核軟件模塊，以訓(xùn)練模式為例，其軟件流程見圖5。管理員登錄模塊亦是基于Visual Studio 2008平臺(tái)、采用0#語言開發(fā)的，權(quán)限設(shè)置由軟件完成。本發(fā)明供電方式選擇通過主控開關(guān)為24V直流電源控制的接觸器結(jié)合220V交流接觸器作為輔助開關(guān)、配合UPS電源實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選擇，；為防止系統(tǒng)野外訓(xùn)練時(shí)間長或長期閑置，導(dǎo)致蓄電池電量不足，下次訓(xùn)練時(shí)主控開關(guān)無法啟動(dòng)，本發(fā)明在主控開關(guān)24V直流電源控制的接觸器的常開觸點(diǎn)兩端并聯(lián)一個(gè)空氣開關(guān)，手動(dòng)實(shí)現(xiàn)蓄電池充電控制，充電結(jié)束后斷開此空氣開關(guān)。
權(quán)利要求
1.航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練與考核半物理仿真系統(tǒng)，其特征在于包括由真實(shí)操作面板改造而成的仿真操作面板(1)、實(shí)現(xiàn)信號采集和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行的下位機(jī)系統(tǒng)(2)、實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的以觸摸屏工控機(jī)為主體的上位機(jī)系統(tǒng)(3)、同步投影系統(tǒng)(4)、室內(nèi)操作和野外操作的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(5)和航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練考核半物理仿真系統(tǒng)的外形及機(jī)械架構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利1要求的航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練與考核半物理仿真系統(tǒng)，其特征在于仿真操作面板(1)上所有指示儀表必須是量程為ImA的電流表，對于真實(shí)操作面板原有的由航空油流體驅(qū)動(dòng)的油壓表，通過更換表芯改造成由電流驅(qū)動(dòng)的電流表；真實(shí)操作面板可通過去除其信號變換電路保留表頭的改造達(dá)到要求；真實(shí)操作面板原有的由旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的工作時(shí)間指示表，通過設(shè)計(jì)6位數(shù)碼計(jì)時(shí)模塊替代。
3.根據(jù)權(quán)利1要求的航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練與考核半物理仿真系統(tǒng)，其特征在于仿真操作面板(1)保留原有真實(shí)面板的操作按鈕、旋鈕和撥動(dòng)開關(guān)，對于流量和油門調(diào)節(jié)旋鈕，通過嵌入旋鈕電位器的方式進(jìn)行改造。
4.根據(jù)權(quán)利1、2或3所述的航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練與考核半物理仿真系統(tǒng)，其特征在于實(shí)現(xiàn)信號采集和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行的下位機(jī)系統(tǒng)(2)包括開關(guān)信號輸入DI采集模塊(6)、模擬信號輸入(Al)采集模塊(7)、開關(guān)量輸出DO驅(qū)動(dòng)模塊(8)、模擬量輸出AO驅(qū)動(dòng)模塊(9)、單片機(jī)控制模塊(10 )和下位機(jī)串口通訊模塊(11)。
5.根據(jù)權(quán)利1、2或3所述的航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練與考核半物理仿真系統(tǒng)，其特征在于實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的以觸摸屏工控機(jī)為主體的上位機(jī)系統(tǒng)(3)和同步投影系統(tǒng)(4)， 它包括油泵車模擬訓(xùn)練考核軟件模塊(12)、虛擬界面(13)和同步投影及對應(yīng)于下位機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)的RS232串口通信協(xié)議。
6.根據(jù)權(quán)利1、2或3所述的航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練與考核半物理仿真系統(tǒng)，其特征在于室內(nèi)操作和野外操作的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(5)包括UPS不間斷電源(14)、供電方式選擇模塊(15)和蓄電池充電控制模塊(16)。
7.根據(jù)權(quán)利1、2或3所述的航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練與考核半物理仿真系統(tǒng)，其特征在于實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的以觸摸屏工控機(jī)為主體的上位機(jī)系統(tǒng)(3)還包括管理員登錄模塊 (17)。
全文摘要
本發(fā)明公開了航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練與考核半物理仿真系統(tǒng)，涉及一種液壓油泵車半物理仿真系統(tǒng)。其包括由真實(shí)操作面板改造而成的仿真操作面板(1)、實(shí)現(xiàn)信號采集和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行的下位機(jī)系統(tǒng)(2)、實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的以觸摸屏工控機(jī)為主體的上位機(jī)系統(tǒng)(3)、同步投影系統(tǒng)(4)、室內(nèi)操作和野外操作的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(5)和航空液壓油泵車模擬訓(xùn)練考核半物理仿真系統(tǒng)的外形及機(jī)械架構(gòu)。本發(fā)明在近似實(shí)車、實(shí)際環(huán)境和工作程序下不受天氣、時(shí)間、環(huán)境和設(shè)備的影響，隨時(shí)隨地進(jìn)行訓(xùn)練，使受訓(xùn)者真實(shí)地獲取所需的能力。本發(fā)明不僅有效解決實(shí)裝同時(shí)訓(xùn)練人數(shù)少、訓(xùn)練費(fèi)用高的問題，而且為裝備的維護(hù)、保養(yǎng)及教學(xué)提供了很好的平臺(tái)。
文檔編號G09B9/00GK102324196SQ201110316680
公開日2012年1月18日 申請日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者朱張青, 李文利, 趙佳寶, 路詳生, 辛博, 陳強(qiáng), 陳春林 申請人:南京大學(xué)