机载导弹射手训练模拟器的制作方法

1.本发明属于机载导弹武器系统训练装置技术领域，具体涉及一种机载导弹武器系统的射手训练模拟器。

背景技术：

2.目前，机载导弹训练器均为单一导弹武器系统的射手训练模拟器，其功能单一，不同的导弹型号，需要不同的射手训练模拟器，无法形成对导弹武器系统整体、全面的训练，达不到现代化军事战争发展需求，因此，需要研制开发一种多型号、多品种的机载导弹射手训练模拟器。

技术实现要素：

3.本发明的目的是解决现有机载导弹训练模拟器存在的功能单一的技术问题，提供一种系统全面、训练逼真的机载导弹武器系统的机载射手训练模拟器。
4.为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：机载导弹射手训练模拟器，包括模拟运载发射训练舱和姿态六轴控制平台，模拟运载发射训练舱与飞机导弹发射舱基本相同，模拟运载发射训练舱固定在姿态六轴控制平台上，姿态六轴控制平台模拟飞行员改变飞机姿态，根据不同的方位角、俯仰角、横滚角显示不同的场景。
5.模拟运载发射训练舱内布置有音响系统，用以模拟导弹发射时的音响。
6.模拟运载发射训练舱内布置射手训练计算机，模拟目标，完成导弹发射、导弹弹道处理、跟踪目标的过程。
7.模拟运载发射训练舱内布置有总控台，总控台为教练员监控台，总控台安装在模拟运载发射训练舱的右侧，总控台内设置导弹类别、训练项目、训练场景、训练地点和网络分系统，网络分系统实现射手训练计算机与综合训练计算机进行通信，训练场景包括白天、夜间、晴天和雨天，训练地点可根据设置地点，调取当地地貌地景并与目标合成。
8.模拟运载发射训练舱内布置有场景显示器，由总控台输出场景与目标。
9.模拟运载发射训练舱内布置有射手训练姿态采集器，用以采集射手训练舱的方位角、俯仰角和横滚角。
10.模拟运载发射训练舱内装有场景、瞄准显示器、导弹发射操控面板、左右手柄和周期杆等。
11.模拟运载发射训练舱内设信号采集电子箱。
12.控制面板将控制信息通过rs-422总线与信号采集电子箱进行信号传输。
13.周期杆通过i/o接口与信号采集电子箱进行信号传输。
14.射手左手柄的信息通过电缆送入右手柄信息采集板，右手柄的信息采集板将信息通过rs-422总线与信号采集电子箱进行信号传输。
15.射手左显示屏通过rs-422总线与信号采集电子箱进行信号传输。
16.射手右显示屏通过rs-422总线与信号采集电子箱进行信号传输。
17.总控台内设电源控制系统，为各个装置供电。
18.总控台内设综合训练计算机系统，控制台显示器与综合训练计算机系统进行信号传输。
19.六轴转台控制器通过rs-232总线与综合训练计算机系统进行信号传输，六轴转台控制器与姿态六轴控制平台进行信号传输。
20.卫星接收器与综合训练计算机系统进行信号传输。
21.屏幕显示器与综合训练计算机系统进行信号传输。
22.音响系统与综合训练计算机系统进行信号传输。
23.综合训练计算机系统与射手训练计算机系统进行信号传输，射手训练计算机系统与信号采集电子箱进行信号传输，射手训练计算机系统通过vga线缆与射手右显示器进行信号传输，射手训练计算机系统通过vga线缆与射手左显示器进行信号传输。
24.总控台控制姿态六轴控制平台的姿态状态，通过改变不同的姿态（改变训练舱的方位角、俯仰角、横滚角），场景显示器显示不同的场景。
25.本发明遵循全面贴近实装操作和靠拢实战化训练原则，模拟运载发射训练舱结构上整体布局与实装射手舱基本一致；硬件上操作部件与实装基本一致；软件上各战位操作流程、场景界面感受、弹道特性与实装基本一致。
26.本发明引入实景地图，提供训练配置工具，使训练单位能自行开发训练科目，以满足其实战化训练需求。
27.本发明解决了现有导弹训练器存在的功能单一的技术问题，可在室内条件下进行武器系统的训练，可以重复训练使用，大大节省了使用实装训练成本，系统全面，训练逼真。
附图说明
28.图1为本发明的结构示意图。
29.图2为本发明的电子系统连接关系示意图。
30.图3为本发明的软件架构图。
31.图4为基本跟踪手法训练流程图。
32.图5为战位操作技能训练流程图。
33.图中，1为模拟运载发射训练舱，2为姿态六轴控制平台。
具体实施方式
34.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
35.如图1所示，机载导弹射手训练模拟器，包括模拟运载发射训练舱1和姿态六轴控制平台2，模拟运载发射训练舱1与飞机导弹发射舱基本相同，模拟运载发射训练舱1固定在姿态六轴控制平台2上，姿态六轴控制平台2模拟飞行员改变飞机姿态，根据不同的方位角、俯仰角、横滚角显示不同的场景。
36.模拟运载发射训练舱1内布置有音响系统，用以模拟导弹发射时的音响。
37.模拟运载发射训练舱1内布置射手训练计算机，模拟目标，完成导弹发射、导弹弹
道处理、跟踪目标的过程。
38.模拟运载发射训练舱1内布置有总控台，总控台为教练员监控台，总控台安装在模拟运载发射训练舱的右侧，总控台内设置导弹类别、训练项目、训练场景、训练地点和网络分系统，网络分系统实现射手训练计算机与综合训练计算机进行通信，训练场景包括白天、夜间、晴天和雨天，训练地点可根据设置地点，调取当地地貌地景并与目标合成。
39.模拟运载发射训练舱1内布置有大屏幕场景显示器，由总控台输出场景与目标。
40.模拟运载发射训练舱1内布置有射手训练姿态采集器，用以采集射手训练舱的方位角、俯仰角和横滚角。
41.模拟运载发射训练舱1内装有场景、瞄准显示器、导弹发射操控面板、左右手柄和周期杆等。
42.如图2所示，模拟运载发射训练舱1内设信号采集电子箱。
43.控制面板将控制信息通过rs-422总线与信号采集电子箱进行信号传输。
44.周期杆的状态信息通过电缆送入信号采集电子箱进行处理。
45.射手左手柄的信息通过电缆送入右手柄信息采集板，右手柄的信息采集板将信息通过rs-422总线与信号采集电子箱进行信号传输。
46.射手左显示器四周有20个按键，射手左显示屏通过rs-422总线与信号采集电子箱进行信号传输。
47.射手右显示器四周有20个按键，射手右显示屏通过rs-422总线与信号采集电子箱进行信号传输。
48.射手左显示器、射手右显示器、电源开关、字符开关状态信息由各自的信息采集板采集，并通过rs-232总线送入信号采集电子箱内。
49.总控台内设电源控制系统，为各个装置供电。
50.总控台内设综合训练计算机系统，控制台显示器与综合训练计算机系统进行信号传输。
51.六轴转台控制器通过rs-232总线与综合训练计算机系统进行信号传输，六轴转台控制器与姿态六轴控制平台进行信号传输。
52.卫星接收器与综合训练计算机系统进行信号传输。
53.屏幕显示器与综合训练计算机系统进行信号传输。
54.音响系统与综合训练计算机系统进行信号传输。
55.综合训练计算机系统与射手训练计算机系统进行信号传输，射手训练计算机系统与信号采集电子箱进行信号传输，射手训练计算机系统通过vga线缆与射手右显示器进行信号传输，射手训练计算机系统通过vga线缆与射手左显示器进行信号传输。
56.总控台控制姿态六轴控制平台2的姿态状态，通过改变不同的姿态（改变训练舱的方位角、俯仰角、横滚角），场景显示器显示不同的场景。
57.各部件的信息每50ms送入信号采集电子箱1次，信号采集电子箱将所有信息打包，每50ms送入射手训练计算机系统1次；射手训练计算机系统与综合训练计算机系统通过网络进行信息交互。
58.综合训练计算机系统根据训练的要求，将模拟飞行的参数曲线送入六轴转台控制器，六轴转台控制器根据模拟飞行的参数曲线进行操控姿态六轴控制平台进行各种动作，
并通过姿态传感器将射手训练舱的姿态角度反馈到射手训练计算机，确保射手训练舱的稳定。
59.当设置训练地点时，综合训练计算机系统通过卫星地图app接收该地点的地形地貌地图，综合训练计算机系统将地图与目标进行合成，提供训练场景使用。控制台显示器和大屏幕显示器显示信息由综合训练计算机系统提供。
60.音响系统的声响是模拟导弹发射过程的声响。
61.电源管理系统是对交流220v进行检测和稳压，当交流电压升高或降低时，自动调整交流电压的输出，始终保证交流输出电压在200v
±
2%之内。
62.如图3所示，本发明软件包括两大类，一类是上位机软件，包括综合训练软件、射手发射训练软件等两个软件，运行在win7、64位操作系统上，均使用unity3d三维引擎通过c#语言开发。第二类是嵌入式软件，用于信号采集板，为信号采集板软件、综合训练软件、射手发射训练软件软件提供操作人员的操作信号。
63.本发明的工作过程为：登录总控台，选择导弹类别，空地、导弹型号；选择训练科目，训练科目包括基本跟踪手法训练、操作技能训练、兵组协同训练、训练地点、训练环境、训练人员、目标（飞机、坦克、机动车辆、固定目标等）。
64.一、选择进入基本跟踪手法训练，射手训练模拟器的模拟射手训练台，进行基本跟踪手法训练。
65.二、六轴转台控制器（模拟驾驶员）根据综合训练计算机系统给出的转台指令，自动调整姿态六轴控制平台2，使训练舱与目标夹角在
±
15
°
之内。
66.基本跟踪手法训练的活动如图4所示。
67.三、选择进入战位操作技能训练，射手训练模拟器的射手战位、六轴转台控制器（模拟驾驶员）根据综合训练计算机系统给出的转台指令，自动调整姿态六轴控制平台2，使训练舱与目标夹角在
±
10
°
之内，进行战位操作技能训练。
68.战位操作技能训练的活动如图5所示。
69.训练开始后，机载射手训练模拟器的射手训练舱1、总控台显示器、大屏幕显示器进入训练界面，射手训练操作方法、程序及要求与实装操作一致。训练完成后，由总控台统一结束训练，并在总控台上显示成绩报告单，训练过程直接存储于总控台，可回放。
70.本发明模拟运载发射训练舱1采用半敞开式布局，便于教练员监督和其他人员观摩，内部设备布局与实装保持基本一致，总控台采用标准控制台。
71.本发明遵循全面贴近实装操作和靠拢实战化训练原则，模拟运载发射训练舱1结构上整体布局与实装射手舱基本一致；硬件上操作部件与实装基本一致；软件上各战位操作流程、场景界面感受、弹道特性与实装基本一致。
72.本发明引入实景地图，提供训练配置工具，使训练单位能自行开发训练科目，以满足其实战化训练需求。
73.本发明解决了现有导弹训练器存在的功能单一的技术问题，具有在室内条件下进行武器系统的训练，可以重复训练使用，大大节省了使用实装训练成本，系统全面，训练逼真。
74.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精
神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。

技术特征：

1.机载导弹射手训练模拟器，其特征在于，包括模拟运载发射训练舱和姿态六轴控制平台，所述模拟运载发射训练舱固定在姿态六轴控制平台上，所述姿态六轴控制平台改变模拟运载发射训练舱的方位角、俯仰角和横滚角；所述模拟运载发射训练舱内布置有音响系统，用以模拟导弹发射时的音响；所述模拟运载发射训练舱内布置射手训练计算机，实现目标模拟；所述模拟运载发射训练舱内布置有总控台，所述总控台安装在模拟运载发射训练舱的右侧，总控台内设置有导弹类别、训练项目、训练场景、训练地点和网络分系统；所述模拟运载发射训练舱内布置有场景显示器，由总控台输出场景与目标；所述模拟运载发射训练舱内布置有射手训练姿态采集器，用以采集射手训练舱的方位角、俯仰角和横滚角；所述模拟运载发射训练舱内装有瞄准显示器、导弹发射操控面板、左手柄、右手柄和周期杆。2.根据权利要求1所述的模拟运载发射训练舱，其特征在于，所述模拟运载发射训练舱内设信号采集电子箱；控制面板的控制信息通过rs-422总线与信号采集电子箱进行信号传输；周期杆通过i/o接口与信号采集电子箱进行信号传输；射手左手柄的控制信息通过电缆送入右手柄信息采集板，右手柄的信息采集板将控制信息通过rs-422总线与信号采集电子箱进行信号传输；射手左显示屏通过rs-422总线与信号采集电子箱进行信号传输；射手右显示屏通过rs-422总线与信号采集电子箱进行信号传输；所述总控台内设综合训练计算机系统，控制台显示器与综合训练计算机系统进行信号传输；六轴转台控制器通过rs-232总线与综合训练计算机系统进行信号传输，六轴转台控制器与姿态六轴控制平台进行信号传输；卫星接收器与综合训练计算机系统进行信号传输；屏幕显示器与综合训练计算机系统进行信号传输；音响系统与综合训练计算机系统进行信号传输；综合训练计算机系统与射手训练计算机系统进行信号传输，射手训练计算机系统与信号采集电子箱进行信号传输，射手训练计算机系统通过vga线缆与射手右显示器进行信号传输，射手训练计算机系统通过vga线缆与射手左显示器进行信号传输。

技术总结

本发明公开了机载导弹射手训练模拟器，属于机载导弹武器系统训练装置技术领域，解决了现有机载导弹训练模拟器存在的功能单一、训练项目不够系统的技术问题，具体技术方案为：包括模拟运载发射训练舱和姿态六轴控制平台，模拟运载发射训练舱与飞机导弹发射舱基本相同，模拟运载发射训练舱固定在姿态六轴控制平台上，总控台控制姿态六轴控制平台的姿态，姿态六轴控制平台模拟飞行员改变飞机姿态，通过改变不同的姿态，根据不同的方位角、俯仰角、横滚角显示不同的场景，本发明遵循全面贴近实装操作和靠拢实战化训练原则，在室内条件下即可进行武器系统的训练，可以重复训练使用，大大节省了使用实装训练成本，可广泛推广应用。可广泛推广应用。可广泛推广应用。