[发明专利]一种虚拟现实跳伞模拟训练体感控制装置及方法

说明书

本发明公开了一种虚拟现实跳伞模拟训练体感控制装置及方法，包括离机训练组件、升降模拟组件、滑动小车、升降台、载车架和多项感应控制组件；其中，离机训练组件的内部固定安装有供滑动小车滑动的导轨，升降台安装在升降模拟组件的顶部，升降台上安装有用于驱动载车架上下运动的驱动机构。通过设计一整套传感器系统和PLC实现虚拟现实跳伞模拟训练的体感模拟和仿真，针对实际跳伞训练需求，采用交互式模拟操纵，将体感和虚拟现实模拟配合运用，增加跳伞模拟训练的逼真性和真实感，营造4D模拟训练体感感受，实现跳伞模拟训练从离机、坠落、开伞、操纵和着陆的全过程的模拟，从而增强空降兵跳伞训练效果、提高训练效益、缩短训练周期、降低训练成本。

技术领域

本发明涉及跳伞模拟设备技术领域，具体涉及一种虚拟现实跳伞模拟训练体感控制装置及方法。

背景技术

跳伞是空降兵、特种作战部队、海军陆战队及飞行员等军兵种必须具备的一项基本技能。是空降兵进入战场的主要方式之一。跳伞地面训练一直以来是新兵入伍训练、部队跳伞技能提高的一项重要内容。北京航宇荣康科技股份有限公司的徐雅冬、齐东辉等人的发明专利用于伞兵训练模拟器中的操纵与动感仿真系统(CN 107154194 A)，受训者通过拉动手上的操伞绳，带动拉线传感器动作，拉线传感器将受训者动作参数传递给主控制器，主控制器通过动感导向轮和动感连接绳配合步进电机可以控制受训者做上下运动，从而实现模拟跳伞的效果；燕山大学的张祝新、柴慧的发明专利一种延时跳伞训练模拟平台(CN109147452 A)，在支架上梁中部设有载物台，其上设有旋转机构，在旋转机构的旋转平台上设有拉伸机构，在旋转平台下面设有模拟吊挂伞绳机构。旋转平台以一定的速度旋转控制风速模拟跳伞时的风阻，使受训者模拟跳伞时在空中状态和旋转时的方向感。

对于完成地面基础训练即将进行飞机实跳的新兵，需要通过体验逼真的空中降落过程，固化离机着陆姿态和空中操纵动作，解决跳伞过程中的空间感知紊乱、头脑晕眩以及心理恐惧感等。因此在跳伞模拟训练的过程中要尽可能多方位的模拟跳伞全过程，才能有更好的跳伞模拟训练效果。

但是专利CN 107154194 A采用两个操伞绳配合拉线传感器、主控制器和步进电机，只能模拟跳伞过程中的左右摇摆这一种情况；专利CN 109147452 A通过转转机构和拉伸机构可以模拟跳伞过程中的旋转和左右摇摆两种情况。两者的模拟训练内容单一，方法简陋，并且没有配套的体感系统及虚拟现实系统配合。在该种模拟训装置的训练下容易使受训者各种感知器官紊乱，产生晕眩感，严重降低了训练效果和效率，训练效果较差。

发明内容

本发明提出的一种虚拟现实跳伞模拟训练体感控制装置及方法，通过设计一整套传感器系统和PLC实现虚拟现实跳伞模拟训练的体感模拟和仿真，针对实际跳伞训练需求，采用交互式模拟操纵，将体感和虚拟现实模拟配合运用，增加跳伞模拟训练的逼真性和真实感，营造4D模拟训练体感感受，实现跳伞模拟训练从离机、坠落、开伞、操纵和着陆的全过程的模拟，从而增强空降兵跳伞训练效果、提高训练效益、缩短训练周期、降低训练成本。

本发明公开的技术方案如下：一种虚拟现实跳伞模拟训练体感控制装置，包括离机训练组件、升降模拟组件、滑动小车、升降台、载车架；

其中，离机训练组件用于固定安装在训练场地，离机训练组件的前侧与升降模拟组件的后侧接触并固定连接，

离机训练组件的内部固定安装有供滑动小车滑动的导轨，

升降台安装在升降模拟组件的顶部，

载车架的起始位置固定在升降模拟组件的内部用于供滑动小车沿导轨滑入其内部，载车架位于升降台的下方，载车架内设有用于固定滑动小车的固定机构，升降台上安装有用于驱动载车架上下运动的驱动机构。

在上述方案的基础上，作为优选，离机训练组件包括三段式轨道和安装支架，三段式轨道固定安装在安装支架的内部。