[发明专利]模拟夜视镜下飞行的训练器材和提高夜间作训能力的方法

说明书

本发明提供了一种模拟夜视镜下飞行的训练器材和提高夜间作训能力的方法，包括无人飞行器、头盔和操控装置，所述无人飞行器包括机架、云台、摄像器材和控制单元，所述云台安装在机架上，所述摄像器材安装在云台上，所述云台、摄像器材均和控制单元电连接，所述操控装置包括主控单元和操作杆，所述头盔、操作杆、控制单元均与主控单元电连接。本发明可以帮助飞行员在佩戴夜视镜条件下建立真实的夜间飞行情景意识，适应微光夜视环境，练习夜间起飞、着陆、编队飞行、目标搜索，克服微光夜视条件下的生理限制，保障飞行安全，提高飞行员夜间作训能力，缩短培训时间，降低训练成本。

技术领域

本发明属于飞行人员视觉生理训练技术领域，具体涉及一种模拟夜视镜下飞行的训练器材和提高夜间作训能力的方法。

背景技术

夜视镜是基于夜视技术同时借助光电成像器所做的辅助观察工具。夜视技术是借助于光电成像器件实现夜间观察的一种光电技术。夜视技术包括微光夜视和红外夜视两方面。微光夜视技术又称像增强技术，是通过带像增强管的夜视镜，对夜天光照亮的微弱目标像进行增强，以供观察的光电成像技术。红外夜视技术是通过主动照射并利用目标反射红外源或目标自身发射的红外光来实施观察的夜视技术。

微光夜视镜（NVG）能够显著提高飞行人员夜间作业能力，但是通过NVG观察到的视景与裸眼所观察到的不同。在佩戴微光夜视镜条件下，飞行员的视野受限，颜色觉和立体觉丧失，暗适应能力下降，微光夜视条件下的飞行情景意识与以往建立起来的夜间或昼间情景意识不同，容易发生飞行错觉，而导致飞行事故。

针对佩戴夜视镜飞行时所带来的飞行安全问题，目前采用地面模拟训练，包括微光夜视镜容易受环境照度、调校训练、沙盘或虚拟沙盘训练及结合空间定向障碍模拟器进行模拟飞行训练。在地面模拟训练中，飞行员往往感觉情景不够真实，不能将自身融入到夜视情景环境当中，不能进行着陆、编队等训练，以及各种光线影响的真实体验，建立真实的微光夜视飞行条件下的情景意识，影响训练效果。体验飞行训练花费时间长，训练效率低，且存在一定的风险。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种模拟夜视镜下飞行的训练器材，克服现有训练器材无法真实模拟夜视情景环境的缺陷，改善训练效果差的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种提高夜间作训能力的方法。

本发明提供的技术方案如下：

一种模拟夜视镜下飞行的训练器材，包括无人飞行器、头盔和操控装置，所述无人飞行器包括机架、云台、摄像器材和控制单元，所述云台安装在机架上，所述摄像器材安装在云台上，所述云台、摄像器材均和控制单元电连接，所述操控装置包括主控单元和操作杆，所述头盔、操作杆、控制单元均与主控单元电连接；

所述主控单元用于采集头盔的运动信息后发送指令给控制单元以控制云台与头盔运动一致，以及通过采集操作杆的运动信息后发送指令给控制单元以控制无人飞行器和摄像器材的运动；所述云台用于带动摄像器材横滚、俯仰、航向三轴转动，所述头盔用于显示虚拟环境和摄像器材通过控制单元、主控单元传输的摄像器材拍摄画面。

所述头盔包括虚拟眼镜和陀螺仪，所述虚拟眼镜、陀螺仪均与主控单元电连接，所述虚拟眼镜用于显示摄像器材拍摄画面。

所述虚拟眼镜包括模拟微光夜视镜和模拟红外夜视镜。

所述无人飞行器为多旋翼无人机。

所述摄像器材为数字夜视摄像器材、彩色摄像器材或全彩摄像器材。

所述操控装置还包括舵、伺服电机和监控屏幕，所述舵、操作杆均与伺服电机连接，所述伺服电机和监控屏幕均与主控单元电连接，所述伺服电机用于模拟真实飞机中操作杆或舵的阻力及抖动。