专利摘要

本实用新型公开了一种头部转动角度测量装置，包括头盔、姿态测量传感器模块、红外测量模块和中央处理模块，姿态测量传感器模块和红外测量模块均设于头盔上，姿态测量传感器模块包括陀螺仪传感器和倾角传感器，红外测量模块包括红外特征点单元和红外工业相机，红外特征点单元设于头盔外表面的前端、后端、左端或右端，红外工业相机设置于外部设备上并与红外特征点单元相对设置；本实用新型通过在头盔上同时设置姿态测量传感器模块和红外测量模块，实现飞行员头盔瞄准系统的模拟训练的同时满足飞行训练过程中的不同使用需求，不仅结构简单，成本低，且可靠性强。

权利要求

1.一种头部转动角度测量装置，其特征在于：包括头盔、姿态测量传感器模块、红外测量模块和中央处理模块，姿态测量传感器模块和红外测量模块均设于头盔上；姿态传感器模块输出端连接中央处理模块第一姿态信号输入端，红外测量模块输出端连接中央处理模块第二姿态信号输入端。

2.根据权利要求1所述的头部转动角度测量装置，其特征在于：所述姿态测量传感器模块包括陀螺仪传感器和倾角传感器，陀螺仪传感器和倾角传感器的输出端分别连接中央处理模块第一姿态信号输入端。

3.根据权利要求2所述的头部转动角度测量装置，其特征在于：所述姿态测量传感器模块还包括控制盒，控制盒位于头盔顶部，陀螺仪传感器和倾角传感器均设于控制盒内。

4.根据权利要求1所述的头部转动角度测量装置，其特征在于：所述红外测量模块包括红外特征点单元和红外工业相机，红外特征点单元设于头盔外表面的前端、后端、左端或右端，红外工业相机设置于外部设备上并与红外特征点单元相对设置；红外特征点单元包括多个红外特征点。

5.根据权利要求4所述的头部转动角度测量装置，其特征在于：所述红外特征点单元设于头盔正前方并呈菱形分布。

6.根据权利要求5所述的头部转动角度测量装置，其特征在于：所述红外特征点单元中红外特征点的数量为四个。

说明书

技术领域

本实用新型涉及飞行系统仿真及空间定位技术领域，尤其涉及一种头部转动角度测量装置。

背景技术

现代战斗机上大多配备头盔瞄准系统，头盔瞄准系统可以使飞行员通过头部转动控制武器瞄准和雷达扫描。在飞行员正式真机训练过程之前，必须在飞行模拟器中经过严格的头盔瞄准训练，由于真机头盔瞄准系统功能复杂且成本很高，因此，在飞行模拟器中要想实现飞行员通过头部转动控制武器瞄准和雷达扫描等功能，就需要开发一套低成本的头盔瞄准系统仿真装置，其中，核心设备即为头部转动角度测量装置。

目前，常用的头部转动角度测量装置包括两种，一种是采用陀螺仪测量姿态方式测量头部转动角度，一种是采用特征点识别方法测量头部转动角度。前者测量范围大，但数据有漂移，后者精度较高，但可测量范围较小。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种头部转动角度测量装置，能够实现飞行员头盔瞄准系统的模拟训练，且同时提供姿态测量和红外测量两套设备，满足飞行训练过程中的不同使用需求，也避免了一套设备失效导致飞行模拟器无法正常使用的情况发生，同时还有结构简单、价格低廉的优点。

本实用新型采用的技术方案为：

一种头部转动角度测量装置，包括头盔、姿态测量传感器模块、红外测量模块和中央处理模块，姿态测量传感器模块和红外测量模块均设于头盔上；姿态传感器模块输出端连接中央处理模块第一姿态信号输入端，红外测量模块输出端连接中央处理模块第二姿态信号输入端。

进一步地，所述姿态测量传感器模块包括陀螺仪传感器和倾角传感器，陀螺仪传感器和倾角传感器的输出端分别连接中央处理模块第一姿态信号输入端。

进一步地，所述姿态测量传感器模块还包括控制盒，控制盒位于头盔顶部，陀螺仪传感器和倾角传感器均设于控制盒内。

进一步地，所述红外测量模块包括红外特征点单元和红外工业相机，红外特征点单元设于头盔外表面的前端、后端、左端或右端，红外工业相机设置于外部设备上并与红外特征点单元相对设置；红外特征点单元包括多个红外特征点。

进一步地，所述红外特征点单元设于头盔正前方并呈菱形分布。

进一步地，所述红外特征点单元中红外特征点的数量为四个。

本实用新型具有以下有益效果：

（1）通过在头盔上同时设置姿态测量传感器模块和红外测量模块，实现飞行员头盔瞄准系统的模拟训练的同时满足飞行训练过程中的不同使用需求，不仅结构简单，成本低，且可靠性强；

（2）通过陀螺仪传感器和倾角传感器的配合使用，提高姿态测量传感器模块的测量精度，进而提高后续瞄准动作的精准度；

（3）通过将红外特征点单元中的不同红外特征点设于头盔正前方并呈菱形分布，在保证红外测量方法精度的前提下将红外特征点使用数量降到最低，进一步降低本实用新型设备成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电路原理框图。

附图标记说明：

1、控制盒；2、头盔；3、红外特征点；4、红外工业相机。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括头盔2、姿态测量传感器模块、红外测量模块和中央处理模块，姿态测量传感器模块和红外测量模块均设于头盔2上；姿态传感器模块输出端连接中央处理模块第一姿态信号输入端，红外测量模块输出端连接中央处理模块第二姿态信号输入端。

为了更好地理解本实用新型，下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括头盔2、姿态测量传感器模块、红外测量模块和中央处理模块，姿态测量传感器模块和红外测量模块均设于头盔2上。

姿态测量传感器模块包括陀螺仪传感器（附图未显示）、倾角传感器（附图未显示）和控制盒1，控制盒1位于头盔2正上方，即头盔2顶部， 陀螺仪传感器和倾角传感器均设置在控制盒1内，用于精准捕捉头盔2的转动动作。

红外测量模块包括红外特征点3单元和红外工业相机4。

红外特征点3单元设于头盔2外表面的前端、后端、左端或右端，当红外特征点3单元设于头盔2正前方时，本实用新型进行正向红外扫描式测量，当红外特征点3单元设于头盔2正后方时，本实用新型进行后向红外扫描式测量，当红外特征点3单元设于头盔2左侧或右侧时，本实用新型进行侧向红外扫描式测量。本实用新型优选将红外特征点3单元可移动设置在头盔2上，可根据不同方向的训练需求对红外特征点3单元位置进行调整，进而提高红外测量模块功能的灵活性。

红外工业相机4设置于飞行模拟仓的仓壁或其他外部设备上，且红外工业相机4的位置与红外特征点3单元位置相对应。

红外特征点3单元包括多个红外特征点3，本实施例优选红外特征点3数量为四个，四个红外特征点3呈菱形分布于头盔2的正前方，红外工业相机4设于头盔2前方的仓壁上。

如图2所示，陀螺仪传感器和倾角传感器的输出端分别连接中央处理模块第一姿态信号输入端，红外工业相机4输出端连接中央处理模块第二姿态信号输入端，中央处理模块通过与飞行模拟仓控制台通讯反馈姿态信号，控制台控制后续模拟发射等操作的进行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

一种头部转动角度测量装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。