模拟器运动系统_在线百科全书查询
模拟器运动系统
在有人驾驶的模拟器之中用来给驾驶员提供运动感觉的模拟系统。它是模拟器中重要的模拟系统之一。通过这种系统，驾驶员可以大致感觉到所操纵的运动装备（如飞机、飞船、坦克、舰船、汽车……等）的加速度大小和方向，在某种特定情况下也可感觉其姿态。
种类
根据不同的分类方法，运动系统有很多种。
1. 按照它的基本结构，主要可分为平台式运动系统、过载座椅、抖振座椅3种。
1.1 平台式运动系统。这种系统的基本结构是一个由作动筒驱动的运动平台，模拟座舱就安装在平台之上。平台运动时，带着座舱里的驾驶员运动，从而使驾驶员感觉到运动的情况。这是使用最多的一种运动系统，它主要提供瞬间的加速度感觉。
1.2 过载座椅。这是一种特殊的模拟座椅，能够提供持续的加速度感觉。它是在其坐垫和靠背上安装了一些垫块，还有一些绑带。当有一比较大的运动加速度时，这些垫块和绑带就会挤拉驾驶员的身体，使其感觉运动的加速度方向和大小。
1.3 抖振座椅。这是一种可以使座椅抖振的模拟装置，能够提供高频低幅的振动感示。
2. 按照它的驱动能源，主要可分为液压式运动系统和电动式2种。
2.1 液压式运动系统，即它的执行机构（如作动筒）是由高压油液驱动的。
2.2 电动式运动系统，即它的执行机构（如作动筒）是由电力驱动的。
3. 按照其运动自由度，主要可分为二自由度、三自由度、六自由度等运动系统。
3.1 二自由度运动系统。它可以有俯仰和倾斜运动，或是其它2个自由度。
3.2 三自由度运动系统。它可以有升降、俯仰和倾斜运动，或是其它3个自由度。
3.3 六自由度运动系统。它可以沿直角坐标系的3个轴做直线运动和绕3个轴的转动。
发展历史
从林克机（最早的飞行模拟器）诞生至上世纪50年代中期，所有的模拟器几乎都没有座舱运动系统。直到50年代末，航空公司才决定购买运动系统。1958年，英国的雷迪丰公司为Comet Ⅳ模拟器配置了一个自由度（俯仰）的运动系统。进入60年代以后，模拟器运动系统有了比较快的发展，运动范围也迅速扩大。诺斯罗普飞机公司的LAS/WAVS模拟器运动系统可使座舱垂直升降和左右摆动约6米。NASA埃姆斯研究中心的先进飞机飞行模拟器运动系统的升降范围是18米，摆动范围是28米。我国的第一台2自由度运动系统，是在1973年由某飞行学院研制成功的，安装在J5起落飞行模拟器之中。我国的第一台3自由度运动系统，是在1983年由北京航空学院与北京曙光电机厂等单位联合研制成功的，安装在J6大型飞行模拟器之中。我国的第一台6自由度运动系统，是在1986年由空军某器材厂研制成功的，安装在J7飞行模拟器之中。
早期的平台式运动系统都是由液压作动筒驱动的，直到21世纪，才出现了电动作动筒驱动的运动系统。
六自由度运动平台的主要性能指标
根据我国飞行模拟器六自由度运动系统的国家军用标准的规定，有以下主要指标：
1. 位移和速度：运动系统围绕中立位置运行的位移和速度。
表1 运动系统位移
自由度 位移量要求（不小于）
升降 土 64cm
侧向 土 8Ocm
纵向 土 8Ocm
俯仰 土 25
横滚 土 20
偏航 土 25
表2 运动系统速度
自由度 在中立点速度要求（不小于）
升降 土 6Om/S
侧向 土 6Om/S
纵向 土 6Om/S
俯仰 土 20 /S
横滚 土 20 /S
偏航 土 20 /S
2.加速度和角加速度：运动系统绕中立点运动应按表3规定的最低指标。
表3 运动系统线加速度和角加速度
自 由 度 六自由度最小线加速度和角加速度要求（不小于）
升 降 不低于0.8g
侧 向 0.6g
纵 向 0.6g
俯 仰 60 / s
横 滚 60 / s
偏 航 60 / s
3.频率响应：六自由度的运动系统的闭环响应按表4规定，应测量平台对输入指令的闭环响应。
表4 运动系统闭环响应
频率范围（Hz） 最大相位（ ） 最大衰减（dB）
0.1～0.5 -15 0.5 dB
0.5～1.0 -30 1.5 dB
1.0～1.7 -60 2.5 dB
1.7～5.0 可感到动感
4. 阻尼：对一个频率为0.2Hz,幅值为最大位移的5%的方波输入信号，平台每一个自由度位移的响应应无超调，或超调量不大于5 %，超调次数不大于1。
5.平滑度：当用频率为0.5Hz,幅值为最大位移的10%的正弦输入信号驱动任意一个或全部液压缸时，加速度瞬时噪音峰值不大于0.04g。
6.稳定性：运动系统在任何一个稳态位置或常值速度下，或当伺服机构在承受负载下，加速度大于0.015g峰值时，都必须保证稳定。
7.稳态精度:运动平台实际位置与指令要求位置之间的稳态误差应小于全量程的1% 。
8.阶跃响应：输入频率为O.2 Hz,幅值为每个自由度所要求位移的5%的方波信号，要求运动平台在小于O.05S内能响应方波信号的变化。
