一、产品简介
专业级塞斯纳172飞行模拟器是专业的飞行模拟器厂家福建科德电子科技有限公司生产的采用了先进的飞行仿真技术，以通用飞机塞斯纳172为模拟仿真对象研制开发的飞行模拟仿真设备。设备包含座舱仿真分系统、航电/仪表仿真分系统、飞行性能仿真分系统、视景/音效仿真分系统、运动分系统、计算机及网络分系统等多个部分组成。
飞机的驾驶舱环境完全按照塞斯纳172飞机进行仿制，包括:仪表面板、塞斯纳专用摇杆、左右联动脚舵、油门和混合比杆、襟翼手柄、配平轮等操纵设备。设备能够模拟塞斯纳172的正常的滑行、起飞、爬升、巡航、下降、进近、着陆的全过程及各种复杂气象条件和紧急情况，提供接近真实的飞行体验。
本设备可应用于专业的航司、航空航天专业类中高院校、科技馆、航空科普中心、作为航空培训、科研仿真、航空研学、科普体验等相关航空主体活动的支撑设备。

二、硬件设计

2.1. 座舱仿真

座舱仿真分系统是飞行模拟器的人机交互核心，按塞斯纳172飞机驾驶舱前端布局1:1 复刻物理环境与操作逻辑，为飞行员提供与真机一致的视觉、触觉、力感与操作交互，是实现飞行训练、特情处置训练的基础平台。
模拟座舱结构尺寸与塞斯纳172飞机的驾驶舱内部外形尺寸基本一致，使用符合标准的制造材料，保证座舱结构稳固，具备足够的强度支撑相关设备的安装和使用人员的安全；
模拟座舱内安装有操纵机构仿真件包括所模拟飞机的驾驶杆、脚蹬、油门杆以及各类显示仪表等。

2.1.1. 驾驶杆

驾驶杆操纵机构主要能实现对飞机俯仰和横滚的控制，通过传动机构实现主副驾驶杆的联动，杆头为铝件数控加工制造，提供纵向和横滚的操纵效果；内部采用全金属制作的机械运动结构，数据采集精度12位，操作数据平滑，可以精细的控制飞行姿态；
驾驶盘采用金属材质，外观、尺寸以及手握方式与真机保持基本一致；
配平按键、AP按钮和通话按钮功能及信号有效操纵方式、功能以及操纵方式与真机基本一致；

2.1.2. 脚蹬
脚蹬外观、尺寸、触感以及相对驾驶舱的安装位置与真机基本基本一致；
脚舵主要实现方向舵偏航控制与主轮刹车控制，通过传动机构实现联动，操作方式与真机一致，脚舵组件分为脚舵传动机构、刹车传动机构，脚踏板用铝板数控加工，然后喷塑处理，利用可调节弹簧装置实现操纵力的仿真。
脚舵按照实装飞机1:1比例仿制，功能与实装基本一致。脚舵踏板为铝件数控加工制造，表面处理后，整体喷黑塑。操纵执行机构安装在地板下部；与底座连接采用螺栓固定。
操纵结构采用精密加工工艺,动作灵活，无阻滞，采用高精度传感机构，脚舵外观、尺寸、材质、手感、力感、操作行程等均与真实设备一致。数据采集精度15位。

 

2.1.3. 油门/混合比

油门杆

油门组件按照实装飞机1:1比例仿制，功能与实装基本一致。杆头为铝件数控加工制造，表面处理后喷涂成黑色，手柄采用仿真件，加装直线电位计采集操作信息并为操作提供摩擦阻尼感觉，采用精密加工工艺，操作感受、材料工艺等与真机一致, 油门杆操作力可调，调节行程与实际一致；

 

混合比杆

油气混合比组件按照实装飞机1:1比例仿制，功能与实装基本一致。杆头为铝件数控加工制造，表面处理后喷涂成红色。混合调节器手柄采用仿真件，加装直线电位计采集操作信息并为操作提供摩擦阻尼感觉。采用全金属制作，具有按压锁定功能和机械旋进旋出微调功能，采用高精度传感机构操纵结构，调节行程与实际一致

 

2.1.4. 襟翼

襟翼组件的外观、尺寸、材质、操作方式等与真实设备基本一致，具有0°、10°、20°、FULL四档可调。整体组件包括两个部分：一个是襟翼控制杆，一个是当前襟翼偏转角度指针，控制部分采用仿真件，加装直线电位计采集操作信息并为操作提供摩擦阻尼感觉，采用精密加工工艺，操作感受、材料工艺等与真机基本一致，偏转角度指针采用数字金属齿微型舵机进行控制，能实时同步模拟飞行仿真系统的襟翼实时角度。

 

2.1.5. 配平轮
配平轮组件的外观、尺寸、材质、操作方式等与真实设备基本一致，控制部分采用仿真件，加装无接触时霍尔旋转编码器采集操作信息，阻尼器提供摩擦阻尼感觉，操作方式与感受与真机一致。

 

2.1.6. 油箱选择器

为仿真件，其操作方式与真机一致，燃油选择阀面板为铝板，数控加工，然后导电氧化发黑，喷漆刻字处理，其分为3 档，在 LEFT、BOTH 及 RIGHT 能单独停下来，与真机控制方式一致。

2.1.7. 点火开关

点火开关：用于发动机点火控制，操作方式与真机基本一致，有OFF / R / L / BOTH / START五档，第五档为自复位。
2.1.8. 控制面板
控制面板仿真件包括所模拟飞机的开关面板硬件，包括：电池开关、左发电机、右发电机、电池测试、航电主电源、航行灯、频闪灯、着陆灯、滑行灯、皮托管加热、除冰、油泵(左右)、航电灯光控制、面板灯光控制、控制台灯光控制、备份仪表灯光控制等开关。

 

断路器仿真面板：外观特征与所模拟飞机断路器开关面板真件保持基本一致；断路器开关面板符号、字体显示以及面板颜色与真件保持一致。

2.1.9. 座椅

模拟座舱内组件包含双人座椅，布局与真机保持一致，具备以下功能：模拟座舱内座椅可以进行前后调节，椅靠背可调节。

 

2.2. 仿真计算机

序号	名称	参数指标	备注
1	CPU	I5	6核12线程
2	内存	8GB	DDR4
3	固态硬盘	240GB
4	显卡	8GB
5	电源	500W

三、软件系统

3.1. 飞行性能仿真分系统

飞行仿真系统基于塞斯纳172型真实气动数据为模拟仿真对象研制开发的。
系统可模拟：能够模拟正常的滑行、起飞、爬升、巡航、下降、进近、着陆等全过程及各种复杂气象条件飞行和紧急情况处置，提供接近真实的飞行体验
并可模拟本场五边飞行、转场飞行、起落航线飞行、空域飞行、仪表盲降程序训练、低能见度飞行训练等。
内置全球基础地景和导航数据库，支持用户机场和导航数据定制。

3.2. 视景/音效仿真分系统

（1）视景系统可生成和显示飞行过程中看到的外部景象，包括机场、跑道、天空、云层等。
(2)视景系统：三通道高清显示器，高清分辨率，支持昼夜、雨雪等环境切换。
(3)3D音效系统：音效系统可模拟飞行过程中听到的各种声音，如发动机噪音、风声、气流声、警告音、无线电通信等。。
(4)视景分系统按驾驶员视点关系及设定的能见度和气象条件生成此刻座舱外的各种景象，包括机场、跑道、灯光、建筑物、田野、河流、海浪、地形地貌、活动目标（空中、地面、海面）等；声音模拟分系统给飞行人员提供音响效果，如发动机声响、气流噪声、设备工作声音等。

3.3. 航电/仪表仿真分系统

3.3.1. G1000航电仿真系统

航电仪表面板与真实航电设备一致，面板和按键具有可调背光功能，背光符号、字体显示、颜色与真件基本一致，周边按键采用实体按键、所有开关/旋钮功能及信号有效，并提供一组备份仪表，提供备用的姿态、空速、高度指示，各仪表指示与真机一致，显示逻辑与真机一致。
航电仿真系统采集接收飞行仿真软件解算的飞机性能及航电信息，并根据飞行员的操纵信息，实时驱动座舱各类仪表指示及飞机参数显示器、以及部分屏显画面显示。
PFD画面包括显示高度、速度、姿态、导航数据等；MFD画面显示以下数据：发动机数据、燃油数据、导航数据、通信数据、机场数据等，配备空速表、姿态仪、高度表。

 

G1000航电仿真系统，航电面板与真实航电设备一致，面板软件为仿GARMIN G1000合成视觉版本；具备创建飞行计划的功能，支持飞行计划的修改和整体反转，飞行计划在地图上的显示与现行有效的航图保持一致。

3.3.2. 备份仪表

模拟座舱仿真件具备备份仪表，备份仪表包括空速表、姿态仪、高度表和磁罗盘。

四、运动平台

运动平台参数性能：能够进行纵向、侧向、升降、俯仰、滚转、偏航六个自由度的运动。

 

运动平台的详细技术参数：

自由度	位移		速度
俯仰	±15°		20°/s
滚转	±15°		20°/s
偏航	±15°		20°/s
升降	±100mm		200mm/s
纵向摆动	±100mm		200mm/s
侧向摆动	±100mm		200mm/s
平台噪音	≤70dB（距平台1m处）	通讯延迟	10ms
输入电压	220±10%V	输入总功率	≤4KW

五、应用场景

飞行员训练：提供了沉浸式的飞行训练环境，用于飞行学员学习基本的飞行原理和操作技能培训，用于熟悉复杂的仪表操作和导航程序。支持全天候与多场景训练：不受天气或空域限制，可随时进行高风险科目(如夜间仪表进近)训练，模拟极端天气(如雷暴、结冰)和突发故障(如液压失效)，训练飞行员快速决策与应急处置能力。
高校科研：用于各大高校航空航天、飞行器设计、民航工程、自动驾驶等相关专业重要的科研与教学实训平台，可广泛应用于高校各类科研项目的数据验证与仿真分析工作。依托高逼真度的飞行环境模拟、气动特性仿真与动态工况复现能力，能够为高校科研课题、学术研究、算法研发、飞行器性能论证等提供可控、安全、可重复的试验条件，有效支撑飞行力学建模、导航控制算法、航电系统适配、复杂气象与特情飞行等方向的科研数据采集、仿真校验与结果论证。
航空科普教育：在科技馆、航空科普馆等场所，塞斯纳172模拟器通过模拟飞行体验，面向青少年提供航空原理教学与模拟驾驶体验，普及航空知识。
飞行体验馆：在飞行体验馆中，塞斯纳172模拟器为游客提供了逼真的飞行体验，增加了场馆的互动性和趣味性。