本實(shí)用新型涉及離軸虛像顯示系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種離軸虛像顯示系統(tǒng)反射鏡位置自動控制裝置。

背景技術(shù)：

離軸虛像顯示系統(tǒng)反射鏡位置自動控制裝置通過采集反射膜位置信號和反射鏡密封艙內(nèi)的壓力信號，控制變頻器和真空泵的功率，自動調(diào)節(jié)反射鏡密封艙內(nèi)的大氣壓力，使得反射鏡保持預(yù)期的球面形狀，以保證離軸虛像顯示系統(tǒng)的圖像效果，進(jìn)而為飛行模擬訓(xùn)練創(chuàng)造穩(wěn)定可靠的視景顯示條件。

在現(xiàn)有技術(shù)中，反射鏡位置控制裝置的自動控制能力不足，不能完全適應(yīng)復(fù)雜電磁環(huán)境下、較強(qiáng)的干擾條件下的反射鏡自動控制，對于飛行模擬訓(xùn)練無法創(chuàng)造穩(wěn)定可靠的視景顯示條件，因此，現(xiàn)有技術(shù)需要改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本實(shí)用新型公開了一種離軸虛像顯示系統(tǒng)反射鏡位置自動控制裝置。包括：

反射鏡、傳感器、反射鏡信號處理器、反射鏡位置自動控制器、負(fù)壓成型控制計(jì)算機(jī)、變頻器和真空泵；

所述反射鏡包括反射膜和反射鏡密封艙，所述反射鏡通過反射膜位置變化和反射鏡密封艙壓力的變化反應(yīng)反射鏡位置的變化；

所述傳感器與所述反射鏡和反射鏡信號處理器連接，用于反射鏡的反射膜位置和反射鏡密封艙壓力的信號采集，并將采集的信號發(fā)送至反射鏡信號處理器；

所述反射鏡信號處理器在接到傳感器發(fā)送的反射鏡的反射膜位置信號和反射鏡密封艙壓力的信號以后，一方面輸出控制信號至反射鏡位置自動控制器，另一方面將反射鏡密封艙內(nèi)的壓力信息通過RS485總線傳輸至反射鏡位置自動控制器或負(fù)壓成型控制計(jì)算機(jī)；

所述反射鏡位置自動控制器通過RS485總線接收負(fù)壓成型控制計(jì)算機(jī)的控制指令，并控制變頻器和真空泵的工作方式；

所述變頻器和真空泵在反射鏡位置自動控制器的控制下，對反射鏡的反射膜產(chǎn)生預(yù)定的形變；

所述負(fù)壓成型控制計(jì)算機(jī)為系統(tǒng)的控制核心，用于接收傳感器的位置和壓力信號，按照事先設(shè)置的控制率，控制變頻器和真空泵的工作方式，負(fù)壓成型控制計(jì)算機(jī)具有串行通信配置、系統(tǒng)自檢、反射鏡參數(shù)控制以及傳感器數(shù)據(jù)采集和顯示功能。

基于上述離軸虛像顯示系統(tǒng)反射鏡位置自動控制裝置的另一個實(shí)施例中，所述傳感器包括：2路位置傳感器和1路壓力傳感器；

所述位置傳感器安裝在反射鏡的反射膜上，用于采集反射膜的位置信號，所述壓力傳感器安裝在反射鏡的反射鏡密封艙內(nèi)，用于采集反射鏡密封艙內(nèi)的壓力信號。

基于上述離軸虛像顯示系統(tǒng)反射鏡位置自動控制裝置的另一個實(shí)施例中，所述反射鏡信號處理器包括模擬通道模塊和數(shù)字通道模塊，兩個通道模塊的切換通過轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行；

當(dāng)切換至模擬通道模塊時，采集2路位置傳感器信號，經(jīng)過濾波和轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行比較后，輸出控制電壓至反射鏡位置自動控制器；

當(dāng)切換至數(shù)字通道模塊時，同時采集2路位置傳感器信號和1路壓力傳感器信號，經(jīng)過濾波處理后，將信號通過RS485總線傳輸至反射鏡位置自動控制器，且反射鏡信號處理器的處理器通過設(shè)定的控制率輸出電壓控制信號至模擬通道模塊。

基于上述離軸虛像顯示系統(tǒng)反射鏡位置自動控制裝置的另一個實(shí)施例中，所述位置傳感器為+12V直流供電，壓力傳感器為+5V直流供電，在傳感器與反射鏡信號處理器之間設(shè)置二極管TVS，用于防止反向擊穿的瞬態(tài)抑制。

基于上述離軸虛像顯示系統(tǒng)反射鏡位置自動控制裝置的另一個實(shí)施例中，所述反射鏡位置自動控制器包括：狀態(tài)告警單元、數(shù)碼顯示單元、電壓控制輸出，用于對變頻器和真空泵的電壓控制信號的分壓和控制輸出，反射鏡壓力數(shù)碼顯示，傳感器狀態(tài)顯示和異常狀態(tài)告警。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、功能集成、智能化水平較高，通過傳感器能實(shí)時監(jiān)控反射鏡的位置變化和壓力變化，并通過反射鏡信號處理器將位置和壓力變化信號傳輸至反射鏡位置自動控制器和負(fù)壓成型控制計(jì)算機(jī)，自動控制變頻器和真空泵的功率，調(diào)節(jié)反射鏡密封艙內(nèi)的大氣壓力，使得反射鏡保持預(yù)期的球面形狀，本實(shí)用新型自動化程度高，能夠滿足飛行模擬訓(xùn)練的需求。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所使用的附圖做一簡單地介紹。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1反射鏡、2傳感器、3反射鏡信號處理器、4反射鏡位置自動控制器、5負(fù)壓成型控制計(jì)算機(jī)、6變頻器、7真空泵。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，所述離軸虛像顯示系統(tǒng)反射鏡位置自動控制裝置包括：

反射鏡1、傳感器2、反射鏡信號處理器3、反射鏡位置自動控制器4、負(fù)壓成型控制計(jì)算機(jī)5、變頻器6和真空泵7；

所述反射鏡1包括反射膜和反射鏡密封艙，所述反射鏡1通過反射膜位置變化和反射鏡密封艙壓力的變化反應(yīng)反射鏡1位置的變化；

所述傳感器2與所述反射鏡1和反射鏡信號處理器3連接，用于反射鏡1的反射膜位置和反射鏡密封艙壓力的信號采集，并將采集的信號發(fā)送至反射鏡信號處理器3；

所述反射鏡信號處理器3在接到傳感器2發(fā)送的反射鏡1的反射膜位置信號和反射鏡密封艙壓力的信號以后，一方面輸出控制信號至反射鏡位置自動控制器4，另一方面將反射鏡密封艙內(nèi)的壓力信息通過RS485總線傳輸至反射鏡位置自動控制器4或負(fù)壓成型控制計(jì)算機(jī)5；

所述反射鏡位置自動控制器4通過RS485總線接收負(fù)壓成型控制計(jì)算機(jī)5的控制指令，并控制變頻器6和真空泵7的工作方式；

所述變頻器6和真空泵7在反射鏡位置自動控制器5的控制下，對反射鏡1的反射膜產(chǎn)生預(yù)定的形變；

所述負(fù)壓成型控制計(jì)算機(jī)5為系統(tǒng)的控制核心，用于接收傳感器2的位置和壓力信號，按照事先設(shè)置的控制率，控制變頻器6和真空泵7的工作方式，負(fù)壓成型控制計(jì)算機(jī)5具有串行通信配置、系統(tǒng)自檢、反射鏡參數(shù)控制以及傳感器2數(shù)據(jù)采集和顯示功能。

所述傳感器2包括：2路位置傳感器和1路壓力傳感器；

所述位置傳感器安裝在反射鏡1的反射膜上，用于采集反射膜的位置信號，所述壓力傳感器安裝在反射鏡1的反射鏡密封艙內(nèi)，用于采集反射鏡密封艙內(nèi)的壓力信號。

本實(shí)施例的位置傳感器選用上海SONON公司的電容式位置傳感器；

本實(shí)施例的壓力傳感器選用美國Freescale公司的高精度MPX系列硅壓力傳感器， MPX系列壓力傳感器的精度很高，其模擬輸出電壓正比于輸入的壓力值和電源偏置電壓，具有極好的線性度，且靈敏度高，長期重復(fù)性好。MPX5050為微機(jī)直接接口型，其內(nèi)部集成了信號放大電路和溫度補(bǔ)償電路，由熱敏電阻組成溫度補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，在-40度～+125度范圍內(nèi)有較好的溫度補(bǔ)償效果，從而提高了傳感器的精度。

所述反射鏡信號處理器3包括模擬通道模塊和數(shù)字通道模塊，兩個通道模塊的切換通過轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行；

當(dāng)切換至模擬通道模塊時，采集2路位置傳感器信號，經(jīng)過濾波和轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行比較后，輸出控制電壓至反射鏡位置自動控制器4；

當(dāng)切換至數(shù)字通道模塊時，同時采集2路位置傳感器信號和1路壓力傳感器信號，經(jīng)過濾波處理后，將信號通過RS485總線傳輸至反射鏡位置自動控制器4，且反射鏡信號處理器3的處理器通過設(shè)定的控制率輸出電壓控制信號至模擬通道模塊。

所述位置傳感器為+12V直流供電，壓力傳感器為+5V直流供電，在傳感器2與反射鏡信號處理器3之間設(shè)置二極管TVS，用于防止反向擊穿的瞬態(tài)抑制。

所述反射鏡位置自動控制器4包括：狀態(tài)告警單元、數(shù)碼顯示單元、電壓控制輸出，用于對變頻器6和真空泵7的電壓控制信號的分壓和控制輸出，反射鏡壓力數(shù)碼顯示，傳感器2狀態(tài)顯示和異常狀態(tài)告警。所述反射鏡位置自動控制器4在系統(tǒng)220V/50Hz交流電的供電輸入端，選擇帶過流保護(hù)的電源插座，實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)功能，電源經(jīng)過開關(guān)電源AC/DC轉(zhuǎn)換成±12V直流電后，給電路板供電。

反射鏡信號處理器3與反射鏡位置自動控制器4之間采用RS485串行總線通信方式，主要原因如下：

①直接將傳感器2信號傳給負(fù)壓成型控制計(jì)算機(jī)5受到周圍電磁干擾的影響較大，信號不夠穩(wěn)定，在特定的環(huán)境下，信號強(qiáng)度會隨著電纜長度而衰減；

②RS232傳輸距離較短，最大15m，速率較小，最大20Kbps，而RS485串行總線通信方式最大傳輸距離約為1219m，最大傳輸速率為10MKbps；

③RS485是雙向、半雙工通信協(xié)議，可以級聯(lián)，同時比RS232穩(wěn)定性更強(qiáng)，適合飛行模擬訓(xùn)練的復(fù)雜電磁環(huán)境；

④在RS232終端上增加RS232/485轉(zhuǎn)換器即可實(shí)現(xiàn)RS485功能，操作方便；

⑤信號電纜架構(gòu)采用雙絞屏蔽線，可大大增強(qiáng)噪聲抑制能力，保證信號傳輸效率和自動控制系統(tǒng)可靠性。

以上對本實(shí)用新型所提供的一種離軸虛像顯示系統(tǒng)反射鏡位置自動控制裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。

最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。