一种飞机模拟器应急地平仪的制作方法

1.本实用新型涉及飞行模拟器技术领域，具体涉及一种飞机模拟器应急地平仪。


背景技术：

2.飞机的应急地平仪是用于测量和显示飞机俯仰及倾斜姿态的一种陀螺仪表。而飞机模拟器应急地平仪是飞机模拟器座舱分系统的一部分，用于模拟飞机的使用场景，模拟飞机应急地平仪的面板和功能，模拟器应急地平仪模拟器电气连接直接给定俯仰角和倾斜角，通过内置电机带动指示装置进行俯仰及倾斜姿态显示。


技术实现要素：

3.本实用新型为了解决现有技术的问题，提供一种飞机模拟器应急地平仪，使模拟器的应用场景更加真实，飞行员训练时能够更快进入驾驶状态，提高飞行员的训练效率。
4.本实用新型所采用的技术方案是：
5.一种飞机模拟器应急地平仪，包括主控mcu、模拟器电气连接模块、表内照明灯、电流采样模块、编码器、电机驱动器、直流伺服电机和供电模块，所述模拟器电气连接模块通过can总线连接主控mcu，所述主控mcu分别与表内照明灯、电流采样模块、编码器和电机驱动器连接，所述电机驱动器连接直流伺服电机，电流采样模块采集直流伺服电机实时运行电流，所述供电模块为主控mcu、电机驱动器以及直流伺服电机提供工作电压。
6.进一步地优选，所述主控mcu采用st意法半导体的stm32f303。
7.进一步地优选，所述主控mcu通过foc磁定向矢量控制驱动直流伺服电机。
8.进一步地优选，所述电机驱动器为dmos双全桥驱动器。
9.进一步地优选，所述供电模块采用隔离型电源芯片。
10.相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
11.本实用新型可以模拟真实飞机应急地平仪的面板和功能，形成一套具备显示模拟器座舱俯仰角和倾斜角的真实系统，使模拟器的应用场景更加真实，飞行员训练时能够更快进入驾驶状态，提高飞行员的训练效率。
附图说明
12.图1本实用新型的系统结构框图。
具体实施方式
13.下面结合附图对本实用新型作详细说明。
14.一种飞机模拟器应急地平仪，包括主控mcu、模拟器电气连接模块、表内照明灯、电流采样模块、编码器、电机驱动器、直流伺服电机和供电模块，所述模拟器电气连接模块通过can总线连接主控mcu，所述主控mcu分别与表内照明灯、电流采样模块、编码器和电机驱动器连接，所述电机驱动器连接直流伺服电机，电流采样模块采集直流伺服电机实时运行
电流，所述供电模块为主控mcu、电机驱动器以及直流伺服电机提供工作电压。
15.本实用新型的模拟器应急地平仪内部采用两套微型直流伺服电机搭配精密零回差直齿减速箱以及磁电式编码器作为两轴式仪表驱动系统。系统采用st意法半导体的stm32f303作为主控mcu，选用dmos双全桥驱动器作为电机驱动部分。模拟器电气连接模块通过can 2.0总线发送包含俯仰角、倾斜角以及仪表内部照明亮度的数据帧给主控mcu，mcu解析出相应数据后将其变换成电机位置。利用集成运放搭建差分电流采样电路，对电机的输出电流实时采集，同时主控mcu定时器输入捕获功能实时采集电机编码器信号，获取电机实时位置形成伺服闭环系统。利用foc磁定向矢量控制驱动电机以设定速度带动指示装置精确转动到目标刻度位置。其中电路供电采用隔离型电源芯片，用于产生主控mcu、电机驱动ic以及电机所需的工作电压。
16.本实用新型的具体工作过程为：
17.1)主控mcu以设定速度驱动电机转动到仪表零刻度值。
18.2)模拟器电气连接模块将包含座舱俯仰角、倾斜角以及仪表内部照明亮度值的数据帧通过can总线发送给主控mcu。
19.3)主控mcu通过can收发器获取数据帧并解析出相应俯仰角、倾斜角以及仪表内部照明亮度值，随后计算出目标俯仰角、倾斜角对应电机的目标位置。同时利用定时器的pwm功能根据得到的仪表内部亮度值控制仪表内部灯光亮度。
20.4)主控mcu通过编码器获取电机当前位置，电流采样电路将实时检测电机运行电流，以此构一个简单的闭环控制系统。利用foc磁定向矢量控制驱动电机以设定速度精确转动到目标刻度位置。
21.5)系统运行时每间隔固定时间，主控mcu将通过can收发器向模拟器电气连接反馈系统当前状态。
22.以上所述仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。


技术特征：
1.一种飞机模拟器应急地平仪，其特征在于，包括主控mcu、模拟器电气连接模块、表内照明灯、电流采样模块、编码器、电机驱动器、直流伺服电机和供电模块，所述模拟器电气连接模块通过can总线连接主控mcu，所述主控mcu分别与表内照明灯、电流采样模块、编码器和电机驱动器连接，所述电机驱动器连接直流伺服电机，电流采样模块采集直流伺服电机实时运行电流，所述供电模块为主控mcu、电机驱动器以及直流伺服电机提供工作电压。2.根据权利要求1所述的一种飞机模拟器应急地平仪，其特征在于，所述主控mcu采用st意法半导体的stm32f303。3.根据权利要求1所述的一种飞机模拟器应急地平仪，其特征在于，所述主控mcu通过foc磁定向矢量控制驱动直流伺服电机。4.根据权利要求1所述的一种飞机模拟器应急地平仪，其特征在于，所述电机驱动器为dmos双全桥驱动器。5.根据权利要求1所述的一种飞机模拟器应急地平仪，其特征在于，所述供电模块采用隔离型电源芯片。

技术总结
本实用新型涉及飞行模拟器技术领域，具体涉及一种飞机模拟器应急地平仪，包括主控MCU、模拟器电气连接模块、表内照明灯、电流采样模块、编码器、电机驱动器、直流伺服电机和供电模块，所述模拟器电气连接模块通过CAN总线连接主控MCU，主控MCU分别与表内照明灯、电流采样模块、编码器和电机驱动器连接，所述电机驱动器连接直流伺服电机，电流采样模块采集直流伺服电机实时运行电流，所述供电模块为主控MCU、电机驱动器以及直流伺服电机提供工作电压。本实用新型可以模拟真实飞机应急地平仪的面板和功能，形成一套具备显示模拟器座舱俯仰角和倾斜角的真实系统，使模拟器的应用场景更加真实，飞行员训练时能够更快进入驾驶状态，提高飞行员的训练效率。飞行员的训练效率。飞行员的训练效率。


技术研发人员：何平 陈齐坚 李善勋 王怡 袁平 关华云 朱俊 谌海龙 张驰 张亚雄 高洪 丁兆平
受保护的技术使用者：江西航天海虹测控技术有限责任公司
技术研发日：2021.08.23
技术公布日：2022/2/11