隨著VR/AR等虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,未來仿真課程教育將沉浸式虛擬飛行訓(xùn)練仿真環(huán)境,以及移動端便攜式虛擬飛行訓(xùn)練解決方案。試想一下,未來通過在各類六自由度模擬仿真駕駛飛行器培訓(xùn)中帶入更加逼真的視、聽、觸覺一體化體驗(yàn),勢必會進(jìn)一步提高培訓(xùn)質(zhì)量、縮短培訓(xùn)周期、有效降低培訓(xùn)成本。
一、六自由度模擬仿真駕駛飛行器產(chǎn)品特點(diǎn)
不同種類的飛行模擬器,其特點(diǎn)也不盡相同,但都是有在地面真實(shí)體驗(yàn)親自駕駛飛機(jī)在空中飛行時的感受的特點(diǎn)。就訓(xùn)練用飛行模擬器而言,用它來進(jìn)行飛行訓(xùn)練,有很多突出的特點(diǎn),主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
⑴ 提高效率
在模擬器上訓(xùn)練,可對難度較大的駕駛動作和特殊情況處置反復(fù)進(jìn)行練習(xí),也可使飛行學(xué)員經(jīng)常處于教員的直接觀察指導(dǎo)之下,充分發(fā)揮教員的作用。有的模擬訓(xùn)練系統(tǒng),一名教員可同時指導(dǎo)多名學(xué)員操作,更有效地利用了飛行教員的教學(xué)時間,加速訓(xùn)練過程。
⑵ 節(jié)省經(jīng)費(fèi)
用六自由度模擬仿真駕駛飛行器訓(xùn)練飛行員,可以節(jié)省大量訓(xùn)練經(jīng)費(fèi),其原因很多:
首先,一臺功能較全的飛行模擬器,通常都比真飛機(jī)便宜得多,對于大型飛機(jī)尤其是這樣。其次,用模擬器訓(xùn)練與用飛機(jī)訓(xùn)練相比,每小時直接消耗的費(fèi)用要低得非常多。另外,由于模擬訓(xùn)練不需要大批導(dǎo)航、通信、機(jī)務(wù)、場務(wù)等保障人員,由此而節(jié)約的經(jīng)費(fèi)也是相當(dāng)可觀的。
⑶ 保證安全
用模擬器進(jìn)行訓(xùn)練,就不存在發(fā)生飛行事故的問題,不會使飛行員的生命和飛機(jī)受到威脅。而且,飛行員還可在模擬器上反復(fù)練習(xí)各種故障及緊急情況(如發(fā)動機(jī)停 車或失火)的處理方法。這樣,在實(shí)際飛行中遇到類似情況,就可臨危不懼,減少或避免發(fā)生飛行事故,保證飛行安全。
此外,模擬訓(xùn)練還有改善空中交通擁擠狀況、減少環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。
二、六自由度模擬仿真駕駛飛行器課程的教育意義
模擬飛行運(yùn)動有很強(qiáng)的適用性和普及性,它運(yùn)用電腦和網(wǎng)絡(luò)傳播航空知識和飛行駕駛技能,以及學(xué)習(xí)機(jī)械、物理、數(shù)學(xué)、通信、氣象、地理、歷史、英語、無線電等其 他各類知識,既降低了成本,又保證了充裕的培訓(xùn)時間,同時通過三維演示,使航空理論和飛行技術(shù)更加易學(xué)、易懂、易操作,提高了在現(xiàn)實(shí)中參與真實(shí)飛行的效率 和成功率。根據(jù)多年模擬飛行運(yùn)動開展的實(shí)際情況分析,青少年不僅喜愛模擬飛行,而且在掌握飛行技能方面,接受能力特別強(qiáng)?,F(xiàn)在國際體育總局航管中心推出了 全國性的模擬飛行競賽,正在制定各項(xiàng)模擬飛行運(yùn)動標(biāo)準(zhǔn),鼓勵、支持青少年學(xué)習(xí)與航空相關(guān)的知識。
開設(shè)六自由度模擬仿真駕駛飛行器課程意義
目前在北京、青島、南京、紹興、綿陽等中小學(xué)都已經(jīng)陸續(xù)開展模擬飛行課堂。當(dāng)今青少年對網(wǎng)絡(luò)游戲的癡迷已經(jīng)嚴(yán)重影響身心發(fā)展,通過模擬飛行運(yùn)動的引導(dǎo),不僅使孩子游戲的天性得以釋放,同時又使孩子們真正的學(xué)到有用的知識,真正做到知識教育,素質(zhì)教育的全面發(fā)展。
三、直升機(jī)六自由度模擬仿真駕駛飛行器介紹
全動感直升機(jī)飛行模擬器采用六自由度電動缸動感平臺,27寸顯示器3臺,高配置游戲電腦一套。
為了模擬真實(shí)飛行,我們使用了業(yè)界先進(jìn)的技術(shù),如計(jì)算機(jī)成象技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、動態(tài)分屏技術(shù)等,將飛機(jī)場、大海、城市、港口逼真的展現(xiàn)在駕駛員面前。系統(tǒng) 可以與下方的多自由度平臺緊密結(jié)合,用戶可以真實(shí)的感受到飛機(jī)飛行過程中的真實(shí)的傾斜效果。更為驚人的是設(shè)計(jì)師還為這臺系統(tǒng)配備了虛擬進(jìn)風(fēng)系統(tǒng),以求真實(shí)。
系統(tǒng)的主題是需要體驗(yàn)者完成一次駕駛?cè)蝿?wù),需要體驗(yàn)者駕駛飛機(jī)將乘客安全的由規(guī)定城市在規(guī)定時間送到另一個城市;體驗(yàn)者通過我們的實(shí)時控制平臺能夠逼真的進(jìn) 行飛行操作,他們可以通過模擬操縱桿和控制按鈕等控制飛機(jī)的起飛、滑行、轉(zhuǎn)彎和降落;圖像采用逼真的動畫制作,主要展現(xiàn)了飛機(jī)跑道,天空中的云朵,地面展 現(xiàn)城市和山川樹林河流等,場景有真實(shí)的立體層次感;飛機(jī)起飛到升空一切場景變化真實(shí)效果一致,如飛機(jī)起飛城市逐漸變小并且逐漸模糊,飛機(jī)穿過云朵飛行到云 層上方,飛機(jī)正確找到降落跑道并且降落等等。場景內(nèi)容為一套,一次完整的體驗(yàn)為飛機(jī)有一個城市起飛出發(fā),穿過眾多山川河流等場景抵達(dá)另一個城市,然后完成 降落。體驗(yàn)過程中畫面有導(dǎo)航提示,體驗(yàn)者操作越接近正確航道完成時間則越短,如果體驗(yàn)者未在規(guī)定時間內(nèi)完成降落則體驗(yàn)失敗。
開設(shè)六自由度模擬仿真駕駛飛行器課程意義
(四)、飛行模擬器功能
1、模擬飛機(jī)三個自由度的運(yùn)動,包括俯仰、(左傾右傾)滾轉(zhuǎn)、垂直升降運(yùn)動;
2、模擬飛機(jī)各種飛行條件的變化引起的運(yùn)動,如大氣擾動和武器發(fā)射等;
3、模擬著陸接地姿態(tài)和碰撞以及使用剎車時出現(xiàn)的運(yùn)動;
4、模擬在接近真實(shí)飛機(jī)頻率處的振動和抖振以及大氣紊流在對應(yīng)自由度上引起的抖振。
六自由度模擬仿真駕駛飛行器產(chǎn)品符合用戶飛行培訓(xùn)大綱要求,提高訓(xùn)練效率,降低飛行員淘汰率,降低培訓(xùn)成本模擬應(yīng)急處置訓(xùn)練,替代現(xiàn)實(shí)中不能訓(xùn)練的內(nèi)容,模擬各種環(huán)境訓(xùn)練,加強(qiáng)飛行員的環(huán)境適應(yīng)能力。完善的教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng),包含記錄/回放,凍結(jié)/取消凍結(jié),評估等功能,提高培訓(xùn)效果。