[实用新型]一种头部转动角度测量装置

说明书

本实用新型公开了一种头部转动角度测量装置，包括头盔、姿态测量传感器模块、红外测量模块和中央处理模块，姿态测量传感器模块和红外测量模块均设于头盔上，姿态测量传感器模块包括陀螺仪传感器和倾角传感器，红外测量模块包括红外特征点单元和红外工业相机，红外特征点单元设于头盔外表面的前端、后端、左端或右端，红外工业相机设置于外部设备上并与红外特征点单元相对设置；本实用新型通过在头盔上同时设置姿态测量传感器模块和红外测量模块，实现飞行员头盔瞄准系统的模拟训练的同时满足飞行训练过程中的不同使用需求，不仅结构简单，成本低，且可靠性强。

技术领域

本实用新型涉及飞行系统仿真及空间定位技术领域，尤其涉及一种头部转动角度测量装置。

背景技术

现代战斗机上大多配备头盔瞄准系统，头盔瞄准系统可以使飞行员通过头部转动控制武器瞄准和雷达扫描。在飞行员正式真机训练过程之前，必须在飞行模拟器中经过严格的头盔瞄准训练，由于真机头盔瞄准系统功能复杂且成本很高，因此，在飞行模拟器中要想实现飞行员通过头部转动控制武器瞄准和雷达扫描等功能，就需要开发一套低成本的头盔瞄准系统仿真装置，其中，核心设备即为头部转动角度测量装置。

目前，常用的头部转动角度测量装置包括两种，一种是采用陀螺仪测量姿态方式测量头部转动角度，一种是采用特征点识别方法测量头部转动角度。前者测量范围大，但数据有漂移，后者精度较高，但可测量范围较小。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种头部转动角度测量装置，能够实现飞行员头盔瞄准系统的模拟训练，且同时提供姿态测量和红外测量两套设备，满足飞行训练过程中的不同使用需求，也避免了一套设备失效导致飞行模拟器无法正常使用的情况发生，同时还有结构简单、价格低廉的优点。

本实用新型采用的技术方案为：

一种头部转动角度测量装置，包括头盔、姿态测量传感器模块、红外测量模块和中央处理模块，姿态测量传感器模块和红外测量模块均设于头盔上；姿态传感器模块输出端连接中央处理模块第一姿态信号输入端，红外测量模块输出端连接中央处理模块第二姿态信号输入端。

进一步地，所述姿态测量传感器模块包括陀螺仪传感器和倾角传感器，陀螺仪传感器和倾角传感器的输出端分别连接中央处理模块第一姿态信号输入端。

进一步地，所述姿态测量传感器模块还包括控制盒，控制盒位于头盔顶部，陀螺仪传感器和倾角传感器均设于控制盒内。

进一步地，所述红外测量模块包括红外特征点单元和红外工业相机，红外特征点单元设于头盔外表面的前端、后端、左端或右端，红外工业相机设置于外部设备上并与红外特征点单元相对设置；红外特征点单元包括多个红外特征点。

进一步地，所述红外特征点单元设于头盔正前方并呈菱形分布。

进一步地，所述红外特征点单元中红外特征点的数量为四个。

本实用新型具有以下有益效果：

（1）通过在头盔上同时设置姿态测量传感器模块和红外测量模块，实现飞行员头盔瞄准系统的模拟训练的同时满足飞行训练过程中的不同使用需求，不仅结构简单，成本低，且可靠性强；

（2）通过陀螺仪传感器和倾角传感器的配合使用，提高姿态测量传感器模块的测量精度，进而提高后续瞄准动作的精准度；

（3）通过将红外特征点单元中的不同红外特征点设于头盔正前方并呈菱形分布，在保证红外测量方法精度的前提下将红外特征点使用数量降到最低，进一步降低本实用新型设备成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电路原理框图。

附图标记说明：