大型特种运输车驾驶模拟练习系统

大型特种运输车驾驶模拟练习系统

一. 舱体驾驶室结构设计特点

（1）模拟器座舱由WS2400车型驾驶室总成实车改装，包括数据采集CAN总线控制板，数据输出（例如仪表盘）CAN总线控制板，力反馈控制系统，各信号传感器等组成。方向盘电动助力改装方向盘力反馈系统。实现CAN

        总线控制和电动助力控制。

（2）驾驶舱外部配置左右后视镜、保险杠视镜，采用显示屏作为视景显示，同时运行软件时，视景同步显示。

（3）视景系统采用多通道投影融合形式。

（4）动感仿真平台由六自由度运动平台和控制柜（含平台姿态控制软件）组成。模拟出各种空间的运动姿态，如加减速、制动、左右转弯、上下坡道、路面颠簸、撞击等等运动时的惯性力和运动感觉， 从而使驾驶员获得运

        动的体感。

二. 运动平台结构设计特点

    （1）组成与功能：

       动感仿真平台由六自由度运动平台和控制柜（含平台姿态控制软件）组成。六自由度动感平台是通过六只电动缸的协调伸缩来实现沿 X、Y、Z 向的平移和绕 X、Y、Z 轴的旋转运动（共 6 个自由度），以及这些自由度

        的复合运动，模拟出各种空间的运动姿态，如加速、制动、转向、颠簸等运动时的惯性力和运动感觉， 从而使驾驶员获得运动的体感。

（2）六自由度平台指标参数：

★ 平台外廓尺寸（长×宽×高，mm）：1900×1800×700(±10%)

★   动感平台控制柜尺寸（长×宽×高，mm）：约700×500×1700（±10%)；

★ 平台平均功率（kw）：≤12；

★ 平台伺服运动系统具有动态锁定功能和安全锁定功能；

★ 平台具备保护电气系统在异常条件下安全功能，包括过程保护、过载保护和防撞击损坏保护；

★ 平台具备断电原位自动锁定功能；

★ 平台电动缸具备极限保护、极限防撞击措施，各电动缸伺服电机驱动器具有电流扭矩过载、位置偏差大、数据总线故障、电源欠压、

       编码器故障等保护功能等；

★ 控制柜配置有智能人机界面触控屏操作，PLC控制、线路具有漏电保护断路器及滤波电路，保护人身安全；

★ 平台底板上具有吊环，便于运输起吊。

★ 运动能力：

动感平台位移量：①沿x、y、z 轴向线位移≥±200 mm；②绕 x、y、z 轴旋转角位移≥±0.3 rad；
动感平台速度：①沿 x、y、z 轴向线速度≥± 400 mm/s；②绕 x、y、z 轴旋转角速度≥± 0.35 rad/s；
动感平台加速度：①沿 x、y、z 轴向线加速度≥± 9.8 m/s2；②绕 x、y、z 轴旋转角加速度≥± 2.1 rad/s2。

（3）驾驶模拟系统 

   导控功能

★  具有模拟练习与考核的导调和控制功能。

★ 可实现练习场景、天侯、车型、课目和练习模式的初始化设置。

★ 每名学员1个练习与考核账号（可通过身份证号或者学号绑定），系统可以记录每次模拟练习时长和练习数据，形成每人一套练习、考

核数据包。

★ 教练员导控功能，教练员可以通过控制台实时对受训人员练习与考核情况进行监控与指导。

   练习和考核功能

★   练习功能：实现受训人员进行道路、场地课目、模拟应急功能等驾驶模拟练习。

★   考核功能：实现受训人员进行场地课目的驾驶考核、成绩评定和管理。应可任意选择组合考核课目；应设有补考选项，可进行补考；能根据考核情况，结合教练员主观评判，给出综合成绩，并能完成查询、报表打印功能。                    

     理论知识

★ 基本知识：交通标志、交通法规、交通手势、事故图解、仪表装置的识别、驾驶机件操作方法、发动机的操作、起步与停车、直线行驶、

转向、制动、挡位练习。

★ 情况处置：应急避险 。

★ 军用汽车构造：汽车概述、发动机结构、底盘结构、电气设备、车用燃料、各型挂车（6项）。

★ 驾驶要领：驾驶预习、基础驾驶、场地驾驶、式样驾驶、道路驾驶、复杂路段驾驶、特殊天候下驾驶、夜间驾驶、战地驾驶、牵引驾驶、

长途驾驶、单(双)放驾驶、紧急避险。 

★ 交通法规：交通法规知识、军队车辆交通安全规定 。

★ 使用与管理：车辆保养、常见故障诊断与排除、运输勤务 。

★ 考试题库：模拟考试试题。

   练习场景科目

★  基础驾驶：旗语的应用、集合就车下车、驾驶机件操作方法、仪表装置的识别、发动机的操作、起步与停车、直线行驶、档位练习、

百米加减档、直角转弯、8字形路、S形路、定位停车、倒车入库、垂直停车、斜位停车、侧方停车。

★  场地驾驶：坡道起步、上坡转弯换挡、单凸路、横断路、单边桥、双边桥、高架桥、圆形错位障碍、错位小巷、限制门、组合限制路

段、弧线倒车、渐窄门、直线倒车、通过桥涵（15项）。

★  式样驾驶：公路掉头、倒车移位、综合技能驾驶、节油驾驶、恢复训练、升级训练、上下舰(船)、上下铁路平车、挂装摘装精准倒车、

牵引武器装备驾驶。

★  道路驾驶：一般道路（路面选择；会车、让车、超车、跟车；应急情况处置）、城市道路、山区道路、沙漠戈壁、草原荒漠、高原道路、隧道、乡村道路、福清道路、北京实景、角美道路、急造公路、平原路、荒漠道路、混合道路 。

★ 复杂路段：泥泞路段、涉水路段、松沙路段、卵石路段、高速公路、冰雪路段、岸滩路、震毁路、倾斜路、碎石路。

★ 特殊天气：晴天驾驶，炎热天气，严寒天气，雨天驾驶，雾天驾驶，雪天驾驶，风沙天驾驶，阴天驾驶。 

★ 夜间驾驶：夜间驾驶，灯光使用，无照明夜间驾驶 。

★ 应急避险：转向失灵处置，制动失灵处置，车辆爆胎处置，车辆侧滑处置 。

★ 战地驾驶：进出掩体、通过山丘、通过侧坡、蛇形障碍、燃烧路段、通过反坦克壕、通过堑壕、通过弹坑、通过浮桥、通过战地组合障碍 。

★ 道路场景数据库：

a.   具有城市、村镇、山区、分向、混合、高速等常见道路；
b.可模拟白天、雪天、雾天、雨天、黑夜；
c.场景模拟视景包括主车和其他机动车、非机动车、行人等运动元素，模拟各种场景下的交通路况；
d.场景道路总长度≥200公里。

★ 仿真场地库：

有3 个典型大型特种车练习场的虚拟场景。其中，场地练习科目满足司机练习与考核大纲的要求：具有良好的扩展性，场景包括

①设有单边桥、隧道、掩体、错位小巷、高架桥、“8”字路、“S”型路、铁路平车、直角转弯、“N”字路、弧线倒车、直线倒车、倒车移位、侧方停车、渐窄门、坡道起步、上坡转弯换挡、单凸路、横断路、各类桥（单边桥、双边桥、高架桥）、圆形错位障碍、错位小巷、限制门、限制组合路段等练习课目；

②设有快速路、卵石路、横断路、盘山路，碎石路，倾斜路，搓板路，隧道等常见道路场景，并设有滑坡、落石等模拟障碍物，可根据需求方的实际需要进行个性化场地定制

★ 交通事故经典案例教学数据库：

a.60起交通事故经典案例视频资料；
   b.事故预防经验学习、事故案例感知、事故案例研讨、事故规避练习课程。

★ 驾驶视景：视景画面显示速率不低于每秒40帧；水平视景视角大于120度。视景画面清晰，无抖动，无漂移。

★ 操作响应实时性：模拟驾驶运行时，操作与视景响应的滞后时间差小于30ms。

其它参数：

★ 可靠性和可维修性：

    a.模拟器一次连续工作时间不低于96小时；

b.工作寿命不小于11952小时；

c.平均无故障工作时间MTBF≥2160小时。

   ★ 安全性：模拟器所有机械组件的设计载荷大于额定载荷的3倍。设备使用过程中安全可靠，符合国家相关的安全标准。

   ★ 供电条件：

    a.电压220V，波动范围：-10%～+10%；
    b.频率50HZ，波动范围：-5%～+5%。

                                         驾驶舱视角（一）                                                                                  驾驶舱视角（二）

                                                  控制柜                                                                                                  导控台