针对飞行模拟器开发的仿真航空时钟系统及其操作方法

摘要

本发明公开了针对飞行模拟器开发的仿真航空时钟系统及其操作方法，该仿真航空时钟系统包括：上电模块，用于实现电压的转换，并对系统内部进行通电检查；故障解析响应模块，用于捕获系统的故障状态，并进行解析实现相对应的响应；亮度调节模块，用于调节系统硬件仪表中仿真显示器的亮度；现时解算模块，用于解算现时时间；测时解算模块，用于实现计时功能；航时解算模块，用于计算航行时间并对其进行累计值计算；复位解算模块，用于实现系统的重置复位。有益效果：本发明中系统功能通过软件和上位机数据交互进而控制硬件仪表来实现，使得本发明中的仿真航空时钟的结构近似于真实的航空时钟，操作方式和真机航空时钟一致。

说明书

技术领域

本发明涉及航空时钟技术领域，具体来说，涉及针对飞行模拟器开发的仿真航空时钟系统及其操作方法。

背景技术

在航空飞行过程中，驾驶员不仅要知晓标准时间，还要掌握飞行器已完成飞行的时间。而普通的时钟只能显示标准时间而无法测量航空飞行时间，而能记录时间段的计时装置又不能够显示标准时间，这样就给航空飞行中带来了诸多麻烦。航空时钟就是为了克服上述技术问题的不足之处，它既能显示航行时的标准时间，同时又能够测量飞行器飞行的时间，计时准确，使用方便。

在飞行器驾驶员上岗驾驶飞行器之前都需要经历长时间严格的训练过程。在航空飞行模拟器中模拟航空飞行器的驾驶是飞行员训练科目中的一项重要内容。在该项训练中就包括了对航空时钟的掌握和使用。因此需要针对飞机模拟器的特殊环境开发一种仿真航空时钟以满足航空训练的需求。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出针对飞行模拟器开发的仿真航空时钟系统及其操作方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了针对飞行模拟器开发的仿真航空时钟系统，该仿真航空时钟系统包括：

上电模块，用于实现电压的转换，并对系统内部进行通电检查；

故障解析响应模块，用于捕获系统的故障状态，并进行解析实现相对应的响应；

亮度调节模块，用于调节系统硬件仪表中仿真显示器的亮度；

现时解算模块，用于解算现时时间；

测时解算模块，用于实现计时功能；

航时解算模块，用于计算航行时间并对其进行累计值计算；

复位解算模块，用于实现系统的重置复位。

进一步的，所述仿真航空时钟系统依次与座舱模拟系统、机电系统、飞行系统、教员台系统及座舱模拟分系统电连接。

进一步的，所述座舱模拟系统为所述仿真航空时钟系统提供机上人员操作信息及照明，所述仿真航空时钟系统为所述座舱模拟分系统提供现时时间、计时及航行时间。

进一步的，所述机电系统为所述仿真航空时钟系统提供供电信号。

进一步的，所述飞行系统为所述仿真航空时钟系统提供起落架离地信号。

进一步的，所述教员台系统为所述仿真航空时钟系统提供模拟故障信息。

根据本发明的另一个方面，还提供了针对飞行模拟器开发的仿真航空时钟系统的操作方法，用于实现上述针对飞行模拟器开发的仿真航空时钟系统的操作，所述仿真航空时钟系统的硬件仪表中设置有亮度按钮、复位按钮、菜单按钮、测时按钮及显示器，用于实现通电检查、测时功能、现时功能、航时功能、退出菜单、菜单切换、亮度调节及复位的具体操作。

进一步的，所述测时功能的操作步骤包括：

按压测时按钮，所述仿真航空时钟系统进入测时功能，测时开始走时；

再次按压测时按钮，测时停止走时；

第三次按压测时按钮，测时回零重置。

进一步的，所述现时功能的操作步骤包括：

按压菜单按钮，所述仿真航空时钟系统进入校时页面；

再次按压菜单按钮，通过设置在所述显示器内部的选框分别对秒钟、分钟及小时三个选项进行切换，每按一次测时按钮，所述选框内的数字单向累加1；

完成对现时时间的调节后，同时按压菜单按钮与测时按钮，退出校时页面。

进一步的，所述航时功能的操作步骤包括：

按压两次菜单按钮，通过所述选框选中显示器内部读取总航时时间的选项，再按压测时按钮，对飞机航行时间累计值进行读取；

再次按压菜单按钮，通过所述选框选中显示器内部的删除日志的选项，按压测时按钮，对飞机航行时间及累计值进行清除。

本发明的有益效果为：本发明中系统功能通过软件和上位机数据交互进而控制硬件仪表来实现，使得本发明中的仿真航空时钟的结构近似于真实的航空时钟，操作方式和真机航空时钟一致，不同之处在于，其中的系统工作逻辑由软件仿真完成，从而使得飞行仅通过在航空飞行模拟器中模拟航空飞行器的驾驶，即可得到与真实飞机飞行驾驶一致的训练与体验，进而提高飞行模拟仿真过程的真实性与严谨性，提高飞行员的学习能力、满足飞行员的训练需求。同时，本发明中仿真航空时钟能够同时显示记录现时标准时间、航空飞行时间及计时时间，从而解决现有技术中航空时钟具有的局限与不足，并且操作简单、计时精确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的针对飞行模拟器开发的仿真航空时钟系统的系统关联框图；

图2是根据本发明实施例的针对飞行模拟器开发的仿真航空时钟系统的系统流程框图；

图3是根据本发明实施例的针对飞行模拟器开发的仿真航空时钟系统中的座舱操作人机界面的连接拓补图；

图4是根据本发明实施例的针对飞行模拟器开发的仿真航空时钟系统的操作方法的工作流程图；

图5是根据本发明实施例的针对飞行模拟器开发的仿真航空时钟系统的操作方法中的模式应答机能量供应图；

图6是根据本发明实施例的针对飞行模拟器开发的仿真航空时钟系统的操作方法中的航空时钟航时时间累计值的读取及删除页面图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本发明的实施例，提供了针对飞行模拟器开发的仿真航空时钟系统及其操作方法。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1-3所示，根据本发明实施例的针对飞行模拟器开发的仿真航空时钟系统，该仿真航空时钟系统包括：

上电模块，用于实现电压的转换，并对系统内部进行通电检查；

故障解析响应模块，用于捕获系统的故障状态，并进行解析实现相对应的响应；

亮度调节模块，用于调节系统硬件仪表中仿真显示器的亮度；

现时解算模块，用于解算现时时间；

测时解算模块，用于实现计时功能；

航时解算模块，用于计算航行时间并对其进行累计值计算；

复位解算模块，用于实现系统的重置复位。

在一个实施例中，所述仿真航空时钟系统依次与座舱模拟系统(座舱仿真计算机)、机电系统、飞行系统(飞机性能仿真计算机)、教员台系统(教员控制台计算机)及座舱模拟分系统电连接。

在一个实施例中，所述座舱模拟系统为所述仿真航空时钟系统提供机上人员操作信息及照明，所述仿真航空时钟系统为所述座舱模拟分系统提供现时时间、计时及航行时间。

在一个实施例中，所述机电系统为所述仿真航空时钟系统提供供电信号。

在一个实施例中，所述飞行系统为所述仿真航空时钟系统提供起落架离地信号。

在一个实施例中，所述教员台系统为所述仿真航空时钟系统提供模拟故障信息。

根据本发明的另一个实施例，如图4-6所示，还提供了针对飞行模拟器开发的仿真航空时钟系统的操作方法，用于实现上述仿真航空时钟系统的操作，所述仿真航空时钟系统的硬件仪表中设置有亮度按钮、复位按钮、菜单按钮、测时按钮及显示器，用于实现通电检查、测时功能、现时功能、航时功能、退出菜单、菜单切换、亮度调节及复位的具体操作。

其中，仿真航空时钟系统的硬件仪表采用仿真显示器，仿真显示器由液晶屏、液晶显示屏驱动电路、背光部件(背光发光源、光学部件等)、控制器(亮度控制、视频信号转换、电源转换、串行接口、视频接口等部件)等组成。显示器导光板按键由CAN采集板采集并发送给上位机，系统功能通过软件和上位机数据交互进而控制硬件仪表来实现。

此外，飞机配置有三件航空时钟，分别安装于仪表板、右仪表板及中央操纵台，用于显示飞行中的现时时间、航行时间以及计时时间供飞行员查看。航空时钟系统需要供电的组成部件有航空时钟控制盒(右仪表板)、航空时钟控制盒(中央操纵台)、航空时钟控制盒(仪表板)，上述部件主要由28V直流电源供电。航空时钟保留驾驶舱内的可见硬件组件，硬件组成如下表1所示，主要部件参数如下表2所述：

表1航空时钟硬件设备列表

表2航空时钟参数表

通电检查的操作步骤包括：接通断路器箱上的“航空时钟”自保开关，分别观察右仪表板、中央操纵台和仪表板上三个航空时钟主页面上现时窗应均有相应的实时时间显示，同时在屏幕左上方出现提示符号，右上方出现电池电量2个提示符号。

在一个实施例中，所述测时功能的操作步骤包括：

按压测时按钮，所述仿真航空时钟系统进入测时功能，测时开始走时；

再次按压测时按钮，测时停止走时；

第三次按压测时按钮，测时回零重置。

在一个实施例中，所述现时功能的操作步骤包括：

按压菜单按钮，所述仿真航空时钟系统进入校时页面；

再次按压菜单按钮，通过设置在所述显示器内部的选框分别对秒钟、分钟及小时三个选项进行切换，每按一次测时按钮，所述选框内的数字单向累加1；

完成对现时时间的调节后，同时按压菜单按钮与测时按钮，退出校时页面。

在一个实施例中，所述航时功能的操作步骤包括：

按压两次菜单按钮，通过所述选框选中显示器内部读取总航时时间的选项，再按压测时按钮，对飞机航行时间累计值进行读取；

再次按压菜单按钮，通过所述选框选中显示器内部的删除日志的选项，按压测时按钮，对飞机航行时间及累计值进行清除。

其中，按压左主起落架上的起落架联锁终点开关，三个航空时钟上的航时应从“00：00：00”开始计时，松开左主起落架联锁终点开关，航时数停止变化；10S内再次按压左主起落架联锁终点开关，显示数在停止前的航时数上累加；航空时钟自动将当次航时与历史航时累加；若10S后再次按压左主起落架联锁终点开关，三个航空时钟上的航时数应从“00：00：00”开始计时，上述为单次飞行时航时时间的起始计算操作步骤。

此外，退出菜单的操作步骤包括：在航空时钟校时页面，按压测时按钮进行翻页，进入航空时钟退出页面，按压菜单按钮，航空时钟返回主页面。

菜单切换的操作步骤包括：在航空时钟主页面，按压航空时钟的硬件仪表上的菜单按钮，进入航空时钟校时页面，通过测时按钮，可进行本屏功能下移切换；再次按压菜单按钮，进入下一页功能页面；在功能设置页面，同时按菜单按钮与测时按钮，返回航空时钟主页面。

亮度调节的操作步骤包括：按压航空时钟硬件仪表上的亮度按钮，航空时钟显示屏幕亮度发生变化，亮度5级可调，每按一次屏幕亮度增加一级，亮度到最亮时再按亮度按钮，亮度变为最低亮度，重复循环。

复位的操作步骤包括：当航空时钟出现走时异常情况时，在主页面按压复位按钮，即完成系统重置。航空时钟在重新启动后，屏幕显示现在时间，航时、测时在复位后均停止。同时在屏幕左上方、右上方分别出现、电池电量2个提示符号，3s后消失。

此外，本仿真航空时钟系统中的故障分析流程与具体操作方法如下：

(1)航空时钟1故障(右仪表板)

a)触发逻辑

教员台操作员在故障模拟单元中选择“航空时钟1故障”。系统捕获故障状态，软件中航空时钟1所有工作流程停止。

b)响应逻辑

1)左仪表板航空时钟现时停止计时；

2)左仪表板航空时钟航时停止计时；

3)左仪表板航空时钟测时停止计时；

4)左仪表板航空时钟复位旋钮开关失效；

5)左仪表板航空时钟菜单按钮开关失效；

6)左仪表板航空时钟测时按钮开关失效；

c)关联逻辑

无

(2)航空时钟2故障(中央操纵台)

a)触发逻辑

教员台操作员在故障模拟单元中选择“航空时钟2故障”。系统捕获故障状态，软件中航空时钟2所有工作流程停止。

b)响应逻辑

1)中央操纵台航空时钟现时停止计时；

2)中央操纵台航空时钟航时停止计时；

3)中央操纵台航空时钟测时停止计时；

4)中央操纵台航空时钟复位按钮开关失效；

5)中央操纵台航空时钟菜单按钮开关失效；

6)中央操纵台航空时钟测时按钮开关失效；

c)关联逻辑

无。

(3)航空时钟3故障(仪表板)

a)触发逻辑

教员台操作员在故障模拟单元中选择“航空时钟3故障”。系统捕获故障状态，软件中航空时钟3所有工作流程停止。

b)响应逻辑

1)航空时钟现时停止计时；

2)航空时钟航时停止计时；

3)航空时钟测时停止计时；

4)航空时钟复位按钮开关失效；

5)航空时钟菜单按钮开关失效；

6)航空时钟测时按钮开关失效；

c)关联逻辑

无

此外，航空时钟系统的接口控制ICD的输入接口如下表3所述，输出接口如下表4所述：

表3航空时钟输入接口表

表4航空时钟输出接口表

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过本发明中系统功能通过软件和上位机数据交互进而控制硬件仪表来实现，使得本发明中的仿真航空时钟的结构近似于真实的航空时钟，操作方式和真机航空时钟一致，不同之处在于，其中的系统工作逻辑由软件仿真完成，从而使得飞行仅通过在航空飞行模拟器中模拟航空飞行器的驾驶，即可得到与真实飞机飞行驾驶一致的训练与体验，进而提高飞行模拟仿真过程的真实性与严谨性，提高飞行员的学习能力、满足飞行员的训练需求。同时，本发明中仿真航空时钟能够同时显示记录现时标准时间、航空飞行时间及计时时间，从而解决现有技术中航空时钟具有的局限与不足，并且操作简单、计时精确。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。