通用模拟器

概述
        面对试飞和飞行员训练中潜在的风险，世界航空界都在探索新的训练途径，不断开发各种技术，力求以最短的时间、最小的代价获得最佳的训练效果。以模拟仿真技术为核心的飞行模拟训练就是其中一个重要的组成部分。

组成
        通用模拟器由座舱系统、操纵负荷系统、座舱仪表系统、视景系统、接口系统、音响系统、教员台控制系统、飞行仿真系统、运动系统和电源系统组成。

座舱系统
        模拟器座舱由舱体、操纵系统、油门控制台、座舱仪表/指示器、座舱显示器、座舱开关及控制盒、座舱告警/指示灯盒等组成。
        座舱包括从驾驶员座椅调整到最后位置所对应的机身横截面之前的全部空间，包括附加的必需的机组成员值勤位置以及驾驶员座椅后方必需的隔板所占用空间。

弹簧阻尼器操纵负荷系统
        弹簧阻尼器操纵负荷系统内部由弹簧和液压阻尼筒组成，可模拟飞行时操纵杆上的弹簧力和阻尼力，经过多年研究试验，此种简易操纵负荷系统已经广泛应用于简易飞行模拟训练器上，并得到了大量飞行员的认可。

电动伺服飞行操纵负荷系统
        数字电动伺服飞行操纵负荷仿真系统又称电动人感系统，是用数字电动伺服系统来模拟飞行操纵负荷的效果，真实再现飞机在不同速度和高度等条件下的驾驶操纵力。系统具有工作稳定、结构简洁、可靠性高、维护性好等特点。

        ●    执行机构输出行程
            机械行程：±70 mm
        ●    执行机构输出速度
            电机作动器最大输出速度≥ 150 mm/s
        ●    执行机构输出加速度
            执行机构最大输出加速度≥ 6500°/s²
        ●    电机作动器输出力
            轴端连续输出力 30～2500 N

        系统具有故障自动保护功能，只有当所有电缆连接正确，供电正常，软件正常运行并持续激活输出的情况下，硬件系统才有输出；上述条件任何一个不满足驱动控制系统都会立即停止输出。

座舱仪表仿真系统
        模拟仪表能模拟飞机真实仪表的指示,并对驾驶员的操纵作出自动响应，训练模拟器仪表系统与飞机真实的仪表系统布局完全一致。
        两个综合显示器中的主飞行显示器位于驾驶员前方视野附近，易于驾驶员观察，音频控制器布置于两显示器中间，多功能显示器布置在靠近驾驶员视野的右方，处于驾驶员30度视角范围内，易于驾驶员读取相关信息。地平表、空速表、高度表为备用仪表。
        电气系统的控制开关和断路器分别集中布置在仪表板的左下方和仪表板的右下方。整体布置与国内外大部分通用飞机一致。

视景仿真系统
主要功能
        视景系统用来为飞行员提供逼真的舱外模拟景象，是飞行模拟器的重要组成部分。主要提供的功能包括：
        ●    机场、跑道、天地线等起飞、着陆训练的景象；
        ●    树木、海洋、山峰等自然景象，公路、铁路、城镇等人造景象；
        ●    云、雾、雨、雪等气象景象；
        ●    地面和空中活动目标；
        ●    水上滑道及标志。

技术指标
        ●    视 场 角：水平≮180°，垂直≮40°（沉浸感强）
        ●    通 道 数： 4（其中一个通道显示本机模型与姿态）
        ●    分 辩 率：≯4′/像素（该分辨率可满足一般模拟视景需要）
        ●    颜色种类：32位真彩色（一般视景通用指标）
        ●    帧    频：≮30帧/秒，逐行扫描
        ●    抗 混 叠：4×4全景抗混叠（一般视景通用指标）
        ●    数 据 库：全三维空间场景，三维物体模型
        ●    纹    理：卫片、航片及真实照片纹理，总量大于100MB，纹理尺寸可变，分辨率可变。
        ●    大气效果：云、雾状态可变，白天/黑夜时间可变
        ●    系统延迟：≯80ms。

多通道融合
        多通道投影机投射到双曲面上的图像一般会产生畸变，通道间图像拼接时也会产生像素错位，颜色、对比度和亮度的一致性出现偏差。为解决上述问题，拟用多通道畸变校正与融合计算机。
        用于图像边缘融合，主要性能指标如下：
        ●    3 通道；
        ●    数字非线性曲面几何校正；
        ●    数字边缘融合；
        为保持图像整体连续无缝一致，适合白昼或夜晚模拟飞行训练，通道间拟用软件融合技术。该软件可以配合使用的视景软件主要有Opengvs ,Opengl, Viga  。主要功能有：几何校正，边沿融合，投影仪的GAMMA、对比度、亮度、颜色调整。

视景显示屏幕
        视景显示系统由实像显示屏幕、投影器和融合校正系统等部分组成。

主要性能指标
        ●    视场：水平≮180°，垂直≮40°；
        ●    对比度：在显示画画的整个视场内，对于2°的角偏离，对比度≮8：1；
        ●    亮度：≮3 FL
        ●    显示屏幕
        ●    半径2.5米的圆柱硬屏幕，高3米。
        ●    视场角180°；
        ●    增益   0.8
        ●    可视角  ±60°
        ●    玻璃钢整体成型，铝型材框架，高2.8 米，弧长8米，厚2㎜，为硬式圆柱幕。

接口系统
        接口系统充分满足训练器对接口通道数、转换速度和精度等的要求，并留有适当的余量，具有如下功能：
        ●    数模转换和模数转换；
        ●    开关量输入和输出（例如按键、指示灯等）；
        ●    数字量（并行和串行）输入和输出；
        ●    模拟量的输入和输出。

声音仿真系统
        声音仿真系统主要模拟飞行员在座舱内所能听到的各种声音，包括：
        ●    发动机噪声
        ●    飞机有关系统的警告声
这些声音应与飞机操纵、视景系统的情况协调一致，且应与真实飞机在相同情况下发出的声响一致。

教员控制台
        教员指挥控制台主要用来控制整个训练器的工作情况，及时监控学员的操作，了解飞行状态参数并和正常的操作相比较，设置各种特情故障，训练学员在飞行器具有故障情况下的应急措施，学习安全飞行驾驶技能。
        控制台上还应装有通话设备、整机电源控制盒、通风控制开关、音响控制开关、投影器遥控盒等设备。
        教员控制台可以预先设置一系列模拟器操作。
        ●    模拟飞行条件设置，包括起飞重量、重心、油量、乘员、飞机座舱外部环境机场选择、跑道方向、地理坐标等设置。
        ●     特情设置。
        ●    同步显示三维视景、飞机仪表信息、飞机航图等。
        ●    训练干预：锁定和冻结使教员在训练过程中可选择或保持某一特别的飞行阶段。

飞行仿真系统
        飞行仿真系统包括：飞机本体模型（包括飞机系统仿真与飞机动力学仿真）、环境模型仿真、飞机动力学计算模块、起落架计算模块、质量特性模块、发动机力和力矩计算模块、运动方程模块、发动机系统模块、液压系统模块、燃油系统模块、操纵系统模块、飞行环境仿真和场景设置模块等。

电源系统
        电源系统设计总容量为100kw，各相电压确保合理配置。空调、照明直接使用市电，其它系统用电均由市电通过隔离器、净化器处理后分配到各系统。计算机系统、投影器用电均由UPS提供。