具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，一种飞行模拟训练装置，包括：龙门架1，龙门架1固定在地面上；横向移动装置2，横向移动装置2固定在龙门架1上；竖向移动装置3，竖向移动装置3固定在横向移动装置2的横向滑台21上；升降座32，升降座32固定在竖向移动装置3的竖向滑台31上；水平转动装置4，水平转动装置4安装在升降座32上；俯仰架51，俯仰架51固定在水平转动装置4上；俯仰装置5，俯仰装置5固定在俯仰架51上；旋转框61，旋转框61安装在俯仰装置5上；旋转装置，旋转装置安装在旋转框61上；模拟座舱7，模拟座舱7安装在旋转装置上；及控制系统，所述控制系统分别与所述模拟座舱、横向移动装置2、竖向移动装置3、水平转动装置4、俯仰装置5和旋转装置连接，用于进行飞行模拟控制。

横向移动装置2包括：横向直线导轨，横向直线导轨固定在龙门架1上，且平行设有多个；横向滑块，横向滑块滑动安装在横向直线导轨上，横向滑台21安装在横向滑块上；横向丝杆，横向丝杆通过轴承座安装在龙门架1上；横向螺母，横向螺母安装在横向丝杆上，且与横向滑台21连接；及横向电机，横向电机固定在龙门架1上，且与横向丝杆连接。

竖向移动装置3包括：竖向立柱，竖向立柱对称固定在横向滑台21的两端；竖向直线导轨，竖向直线导轨固定在竖向立柱上，且平行设有多个；竖向滑块，竖向滑块滑动安装在竖向直线导轨上，竖向滑台31固定在竖向滑块上；竖向丝杆，竖向丝杆通过轴承座安装在竖向立柱上；竖向螺母，竖向螺母安装在竖向丝杆上，且与竖向滑台31连接；及竖向电机，竖向电机安装在竖向立柱上，且与竖向丝杆连接。

水平转动装置4包括：水平回转轴承41，水平回转轴承41固定在升降座32上，俯仰架51固定在水平回转轴承41上；水平齿轮44，水平齿轮44与水平回转轴承41的外齿啮合；及回转电机43，回转电机43与水平齿轮44连接，且固定在升降座32上。

俯仰装置5包括：俯仰减速机，俯仰减速机固定在俯仰架51上，俯仰减速机的输出轴与模拟座舱7连接；及俯仰电机，俯仰电机固定在俯仰架51上，且与俯仰减速机连接。

俯仰架51为U形架。

旋转装置包括：旋转回转轴承62，旋转回转轴承62安装在旋转框61上，模拟座舱7安装在旋转回转轴承62上；旋转齿轮63，旋转齿轮63与旋转回转轴承62的外齿啮合；及旋转电机，旋转电机固定在旋转框61上，且与旋转齿轮63连接。

模拟座舱7包括：仪表模块、操纵模块、显示模块、音响模块、通信模块和座椅。

地平仪、磁罗盘、侧滑仪等仪表主要用以指示飞机的飞行姿态和航向信息，它们大多包含陀螺仪，因此属于陀螺仪表。由于陀螺具有定轴性，从而能够很方便的测量出飞机的姿态角，因此地平仪主要是利用陀螺的定轴性制造的。而侧滑仪的设计和制造则是主要依靠其进动性原理。地平仪的核心部件是其内部的陀螺仪，用其中的力矩器以及摆式组件来修正，用以测量陀螺仪所附物体的俯仰姿态角和滚转角的指示器。航向陀螺和地平仪以及侧滑仪共同组成了飞机的姿态指示系统。模拟器并不在空中运动，实装陀螺仪无法起到应有的作用，通过可以参考惯性基准程序及陀螺仪原理设计地平仪运动数学模型，将飞行参数作为输入量输入到该模型中，可解算出包括飞行器位置、角度等在内的航姿参数，用这些参数驱动航姿仪表。根据飞行器的动力学方程解算，可以得到飞行器目前的偏航角，将其根据经纬度坐标和高度信息进行修正，得到飞行器的真航向，再根据不同地区的磁差对刚才得到的真航向进行修正，得到磁航角并将其输出给相应的航向仪表。

控制系统包括：上位机，上位机上装有飞行仿真系统；及CAN总线，CAN总线分别与上位机、仪表模块、操纵模块、显示模块、通信模块和音响模块连接。

仪表模块与真实飞机完全相同，为飞行员提供各种飞行状态信息。

显示模块用于产生飞机运行过程中的各种外部景象，提供真实的视觉感受。

音响模块用于模拟真实飞行的舱内舱外声音，提供逼真的音响效果。

操纵模块用于提供真实的操纵力感。

飞行仿真系统为飞行模拟训练装置的“大脑”，实现飞行动作的解算以及各模块的控制。

模拟座舱7承载各种模拟仿真设备，与真实座舱大小相同。

横向移动装置2、竖向移动装置3、水平转动装置4、俯仰装置5和旋转装置能模拟飞机运动过程中的偏航、俯仰、横滚、横向、纵向和升降的运动感觉，以及模拟过载。

横向移动装置2和竖向移动装置3均装有位置控制开关，控制最大的移动位置。

横向丝杆沿X轴设置，竖向丝杆沿Z轴设置。丝杆可采用大导程的丝杆，电机全部采用伺服电机。

飞行模拟训练装置的核心部件除了用于计算和分析处理实时数据的计算机和飞行仿真系统，还包括多轴运动控制器。多轴运动控制器的作用是用来实时接收计算机发来的各个驱动信号，并把驱动信号输入到各个伺服驱动器中，同时接收伺服电机中编码器的反馈。

飞行模拟训练装置响应速度快、结构紧凑、启动转矩大、惯量小、控制精度、灵敏度高、维护简单、控制更加简单。

模拟飞行时，可以通过横向丝杆和竖向丝杆实现过载模拟，丝杆传动稳定、可靠，直线速度快；飞行动作模拟时通过水平转动装置4实现绕Z轴转动，通过俯仰装置5绕X轴线转动，通过旋转装置绕Y轴转动；进而实现飞行动作的模拟和在飞行动作模拟的同时实现过载模拟。

横向丝杆较长，主要用于实现较长时间的过载模拟。横向丝杆可以通过往复移动横向滑台21实现过载模拟。为了安全性竖向丝杆较短，提供的过载模拟的时间非常短。

操作系统根据飞行员的控制进行横向移动、竖向移动、绕X、Y和Z轴转动，同时控制控制上述五个伺服电机实现动作和过载的模拟，使动作模拟和过载模拟更加真实，解决了现有的离心模式的持续载荷飞行模拟器在过载模拟过程中会产生与仿真飞机不相匹配的干扰角，由于干扰角的存在，使得飞行员前庭功能感知的角运动与视觉感知的角运动不相匹配，从而造成飞行员眩晕，飞行员输入控制与输出反馈与仿真飞机不一致等问题。

飞行员在模拟座舱7中控制操纵模块，操纵模块将信号通过CAN总线发送给安装在上位机上的飞行仿真系统，飞行仿真系统解算后获得飞行模拟训练装置的飞行状态信息和控制指令，并将控制指令通过CAN总线传送给横向电机、竖向电机、回转电机43、俯仰电机和旋转电机，飞行模拟训练装置产生相应运动，将飞行状态通过CAN总线发送给仪表模块、显示模块和音响模块，为飞行员提供较为真实的过载、运动、视觉、听觉感受。飞行模拟训练装置的受训者感知的角运动信息与飞行员驾驶飞机感受到的角运动信息相匹配，有效地解决了持续载荷飞行模拟器受训人员角运动感知与视景感知之间的错配问题，提高了飞行模拟训练装置的逼真度。

飞行模拟训练装置采用集中控制的方式来实现飞行模拟。

飞行模拟训练装置可以进行大俯仰运动的仿真试验。大俯仰运动主要涉及到俯仰角的变化，翻滚角和偏航角在运动的过程中保持不变。飞行模拟训练装置在初始位置时保持平飞的状态，而后逐渐增大俯仰角，达到一定角度后再减小俯仰角，最终恢复到平飞的状态。

战斗机的飞行动作具有很强的机动性和机敏性，表现在飞行姿态的大范围变化和快速的转换上，体现了当代空战的复杂程度和激烈程度。其中最著名的飞行动作莫过于由著名飞行员普加乔夫首创的眼镜蛇机动。

眼镜蛇机动动作是一种过失速飞行机动动作，在飞行过程中飞行员通过迅速后拉操纵杆使飞机机头上仰至110°至120°之间，此时飞机处于机尾在前机头在后的平飞状态，然后前推操纵杆下压机头，使飞机再恢复到原来水平状态。在眼镜蛇机动过程中，飞机的进入速度约为425km/h，飞机以超过110km/h的速率减速，直至减速到148km/h，整个过程中飞机承受3.5g至4g的过载，飞机的飞行高度几乎不变。

眼镜蛇机动动作不仅是一种华丽的飞行动作，而且还是一种有效的进攻和防御战术手段。例如在使用全方位导弹的空战中，利用过失机动动作可以在更大范围内攻击敌机，为飞行员提供更多的发射导弹的机会；当飞机遭受敌机追击时，可利用眼睛蛇机动快速减速，使敌机冲到我机前方，为我机创造有利的攻击位置。当然，要完成这种大俯仰的过失机动动作，不仅与战斗机本身的战术性能有关，更与飞行员的驾驶技术密不可分。由于传统的飞行模拟器只具有正负35度的转角范围，因此无法完成这种大俯仰的飞行动作，而本发明提供的飞行模拟训练装置能够通过横向移动装置2、竖向移动装置3和俯仰装置5模拟眼镜蛇机动。横向移动装置2提供向前的减速移动和过载，竖向装置提供向上的爬升和过载，俯仰装置5提供机头向上的翻转。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明权利要求的保护范围之内。