[发明专利]基于航空发动机工况仿真的试车员培训系统及控制方法

说明书

本发明具体涉及一种基于航空发动机工况仿真的试车员培训系统及控制方法，属于发动机联机检查领域。所述培训系统包括培训机、控制机、发动机油门杆和操作开关；所述控制方法包括：1)建立试车员操作程序；2)建立培训员控制系统；3)试车员在培训机上进行操作；4)培训员控制系统得出培训结果。本发明通过虚拟仿真训练功能，降低实物培训操作风险，且能够达到实物训练的效果，使操作者熟练掌握发动机的试车技能，提高应急处理能力。

技术领域

本发明属于发动机联机检查领域，具体涉及一种基于航空发动机工况仿真的试车员培训系统及控制方法。

背景技术

航空发动机是飞机的心脏，是技术水平最高，核心技术门槛最严，涉及学科领域最多，整体结构最复杂的工业产品。随着航空发动机不断技术升级换代，发动机试车时需要测试的参数成几何级数上升，对操作人员的技术要求越来越高，各类操作人员上岗前需要经过长期严格的培训，获得相应的技术资质。因而对于航空制造企业自身培训能力十分重要，用真实发动机训练试车员风险高，隐患大，增高训练成本，急需开发一种直观、逼真、沉浸感强的航空发动机试车员训练系统。

传统的培训方式越来越难以适应日益复杂的航空发动机装配、调试需求，迫切需要进行改变。虚拟仿真技术能够给受训者提供近乎真实的直接感官认知，对于培训效果有极大的提高。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供一种基于航空发动机工况仿真的试车员培训系统，包括：培训机、控制机、发动机油门杆和操作开关；

所述控制机为计算机，装载有培训员控制系统；

所述培训机为计算机，装载有试车员操作程序；所述培训机有若干个，通过局域网络分别连接并受控于控制机；

所述培训机上设置有所述发动机油门杆和操作开关；所述发动机油门杆和操作开关上分别设置数模转换器，并通过数模转换器与培训员控制系统机建立通讯；

所述操作开关有若干个，分别模拟发动机试车台的相应开关。

一种基于航空发动机工况仿真的试车员培训系统的控制方法，采用上述基于航空发动机工况仿真的试车员培训系统，包括以下步骤：

步骤1，建立试车员操作程序；

步骤1.1建立虚拟试车间场景；

通过OGRE渲染引擎在试车员操作程序中搭建沉浸式的发动机试车间场景，实现与真实试车相当的感官环境；

步骤1.2，建立实现发动机工况演示内容；

通过PhysX物理引擎在试车员操作程序中模拟发动机转子转动情况和几何通道调节系统动作，实现发动机工况演示；

步骤1.3，建立操作数据的数学模型；

在数模转换器中建立操作数据的数学模型，即建立发动机油门杆角度与发动机各项参数的数学模型，建立各操作开关与发动机各项参数的数学模型；

通过以上数学模型，可将试车员对发动机油门杆和各操作开关的操作行为转换为操作数据；

步骤2，建立培训员控制系统；

步骤2.1，设置发动机工况仿真区段；

培训员根据培训内容，在培训员控制系统上将试车员操作程序中的所述工况演示内容进行排列组合，并将试车员的操作数据作为工况演示内容的触发条件，得出若干项发动机工况仿真区段，分别与若干项培训内容对应；

步骤2.2，建立故障设置模块；

培训员根据培训内容，在工况仿真区段内随机设置故障设置模块，实现在工况仿真区段内随机插入故障情况，以训练试车员故障处置能力；