本實(shí)用新型涉及航空模擬器技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種臨近空間的體驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

臨近空間是指距地面(20～100)公里的空域。因?yàn)樯逃煤娇诊w機(jī)的飛行高度為距地面約10公里左右，而航天衛(wèi)星的運(yùn)行高度為距離地面1000公里以上，因此臨近空間是航空與航天的空間結(jié)合部。

臨近空間是迄今尚未開發(fā)的空白空間，臨近空間屬于大氣平流層，氣象穩(wěn)定，不受惡劣天氣的影響。臨近空間飛行器的發(fā)射和運(yùn)營成本與衛(wèi)星相比低很多。因此使臨近空間的旅游具有可行性及廣闊的發(fā)展前景。

但是，目前只有航天飛行的模擬器，而沒有臨近空間的體驗(yàn)裝置或臨近空間的模擬器設(shè)備，使體驗(yàn)者在開始臨近空間旅游前能夠進(jìn)行地面的模擬體驗(yàn)。

針對相關(guān)技術(shù)中沒有臨近空間的體驗(yàn)裝置的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對相關(guān)技術(shù)中沒有臨近空間的體驗(yàn)裝置的問題，本實(shí)用新型提出一種臨近空間的體驗(yàn)系統(tǒng)，通過投影儀投放臨近空間的視頻畫面，和運(yùn)動平臺根據(jù)投影畫面進(jìn)行相應(yīng)的模擬運(yùn)動，使體驗(yàn)者的體驗(yàn)感受更加真實(shí)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，提供了一種臨近空間的體驗(yàn)系統(tǒng)，包括：多個投影儀；用于投放多個投影儀的投影畫面的360度環(huán)幕；根據(jù)投影畫面生成相應(yīng)的模擬運(yùn)動的運(yùn)動平臺；以及用于承載體驗(yàn)者的體驗(yàn)艙，體驗(yàn)艙設(shè)置于運(yùn)動平臺上，且位于360度環(huán)幕所限定的區(qū)域內(nèi)。

優(yōu)選地，運(yùn)動平臺為六自由度運(yùn)動平臺。

優(yōu)選地，六自由度平臺的最大加速度為0.3g，其中g(shù)表示重力加速度。

優(yōu)選地，六自由度平臺的最大傾斜角度為30°。

優(yōu)選地，還包括：殼體，殼體設(shè)置于運(yùn)動平臺上并與運(yùn)動平臺的上平臺形成封閉空間，體驗(yàn)艙和多個投影儀均設(shè)置于封閉空間內(nèi)，且360度環(huán)幕固定于殼體的內(nèi)部表面上。

優(yōu)選地，還包括：控制主機(jī)，控制主機(jī)連接于多個投影儀和運(yùn)動平臺。

優(yōu)選地，還包括：投影主機(jī)，投影主機(jī)連接于控制主機(jī)和多個投影儀之間。

優(yōu)選地，還包括：總控機(jī)，總控機(jī)連接于投影主機(jī)和控制主機(jī)；以及控制臺，控制臺與總控機(jī)和控制主機(jī)均相連。

優(yōu)選地，還包括：艙內(nèi)監(jiān)控設(shè)備；以及艙外監(jiān)控設(shè)備；艙內(nèi)監(jiān)控設(shè)備的顯示裝置和艙外監(jiān)控設(shè)備的顯示裝置均設(shè)置于控制臺上。

優(yōu)選地，體驗(yàn)艙還包括：停機(jī)控制開關(guān)，停機(jī)控制開關(guān)與控制主機(jī)相連。

本實(shí)用新型通過多個投影儀將臨近空間的視頻畫面投放于360度環(huán)幕上，并且通過運(yùn)動平臺根據(jù)臨近空間的視頻畫面生成相應(yīng)的模擬運(yùn)動并帶動體驗(yàn)艙及體驗(yàn)者運(yùn)動，使體驗(yàn)者在觀看臨近空間的視頻畫面的同時還能夠感受在臨近空間環(huán)境中的運(yùn)動姿態(tài)，使體驗(yàn)者的體驗(yàn)感受更加真實(shí)。

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)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的臨近空間的體驗(yàn)系統(tǒng)的系統(tǒng)連接框圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的臨近空間的體驗(yàn)系統(tǒng)的布局的俯視圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的臨近空間的體驗(yàn)系統(tǒng)的布局的正視圖；

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型另一個實(shí)施例的臨近空間的體驗(yàn)系統(tǒng)的系統(tǒng)連接框圖；

圖5是根據(jù)本實(shí)用新型另一個實(shí)施例的臨近空間的體驗(yàn)系統(tǒng)的布局的正視圖。

具體實(shí)施方式

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。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，提供了一種臨近空間的體驗(yàn)系統(tǒng)。

結(jié)合圖1、圖2和圖3所示，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的臨近空間的體驗(yàn)系統(tǒng)包括：

多個投影儀11，多個投影儀11中的各個投影儀11的投影畫面形成無縫拼接；其中，投影畫面為臨近空間的視頻畫面以形成臨近空間的模擬場景；

360度環(huán)幕16，用于投放投影畫面；

運(yùn)動平臺12，根據(jù)多個投影儀11的投影畫面生成相應(yīng)的模擬運(yùn)動；其中，模擬運(yùn)動包括模擬在臨近空間環(huán)境下的各種運(yùn)動姿態(tài)；

體驗(yàn)艙13，設(shè)置于運(yùn)動平臺12上，體驗(yàn)艙13用于承載體驗(yàn)者14；運(yùn)動平臺12及設(shè)置于運(yùn)動平臺12上的體驗(yàn)艙13均位于360度環(huán)幕16所限定的圓形區(qū)域的內(nèi)；通過將體驗(yàn)艙13設(shè)置于運(yùn)動平臺12上，使得在運(yùn)動平臺12生成模擬運(yùn)動的同時，帶動體驗(yàn)艙13也進(jìn)行相應(yīng)的模擬運(yùn)動，進(jìn)而使體驗(yàn)者14也隨之進(jìn)行相應(yīng)的模擬運(yùn)動以感受在臨近空間環(huán)境中的運(yùn)動姿態(tài)。

通過上述技術(shù)方案，多個投影儀11將臨近空間的視頻畫面投放于360度環(huán)幕16上，體驗(yàn)者14觀看視頻畫面，并且運(yùn)動平臺12根據(jù)臨近空間的視頻畫面生成相應(yīng)的模擬運(yùn)動，體驗(yàn)者在觀看臨近空間的視頻畫面的同時感受在臨近空間環(huán)境中的運(yùn)動姿態(tài)，能夠使體驗(yàn)者的體驗(yàn)感受更加真實(shí)。

參考圖1，在本實(shí)施例中，還包括控制主機(jī)15，控制主機(jī)15分別連接于各個投影儀11和運(yùn)動平臺12，用于向各個投影儀11發(fā)送視頻信號并控制各個投影儀11的投影畫面，還用于根據(jù)投影畫面發(fā)送運(yùn)動信號控制運(yùn)動平臺12進(jìn)行相應(yīng)的模擬運(yùn)動。

同時參考圖2和圖3，在本實(shí)施例中，投影儀11的數(shù)量為16個，其中的8個投影儀11設(shè)置于運(yùn)動平臺12下方的地面20上，并圍繞運(yùn)動平臺12等角度分布；另外8個投影儀11固定在天花板30上的桁架161，且在體驗(yàn)艙13的外部上方圍繞體驗(yàn)艙13等角度分布。各個投影儀11在360度環(huán)幕16形成的單臺畫面投影區(qū)域S1之間為無縫拼接，且多個投影儀11的投影區(qū)域S1無縫拼接而形成的投影畫面可以完全覆蓋360度環(huán)幕16。具體地，在體驗(yàn)艙13進(jìn)行模擬運(yùn)動時，360度環(huán)幕16和投影儀16是固定不動的，即體驗(yàn)艙13相對于360度環(huán)幕16、多個投影儀11、及投影于360度環(huán)幕16上的投影畫面是相對運(yùn)動的。

需要進(jìn)一步說明的，多個投影儀11的數(shù)量為16個且設(shè)置于相對于體驗(yàn)艙13的上方和下方僅為本實(shí)用新型的一個實(shí)施例。多個投影儀11的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需要增加或減少，多個投影儀11的位置的設(shè)置也可以采用其他方式，例如均設(shè)置在相對于體驗(yàn)艙13的上方或均設(shè)置在相對于體驗(yàn)艙13的下方。本實(shí)用新型并不對多個投影儀11的數(shù)量和位置做具體限定。

體驗(yàn)艙13的艙壁上設(shè)置有舷窗131，體驗(yàn)者14通過該體驗(yàn)艙1來觀看視頻畫面，且舷窗131的位置與體驗(yàn)者14的位置相適應(yīng)。體驗(yàn)者14的觀看視域S2應(yīng)小于多個投影儀11在360環(huán)幕上形成的投影區(qū)域S。其中，360度環(huán)幕16上還設(shè)置有幕布門161，體驗(yàn)艙13的艙體上還設(shè)置有艙門132，該幕布門161與體驗(yàn)艙13的艙門132的位置相對應(yīng)。

在圖3中，僅示出了體驗(yàn)艙13內(nèi)部容納的體驗(yàn)者14的數(shù)量為2人的情況。根據(jù)實(shí)際需要，體驗(yàn)艙13內(nèi)容納的體驗(yàn)者14的數(shù)量可以大于2人，也可以是1人。

結(jié)合圖4和圖5，在另一個實(shí)施例中，本實(shí)用新型的臨近空間的體驗(yàn)系統(tǒng)包括：多個投影儀41、運(yùn)動平臺42、控制主機(jī)453、投影主機(jī)452、總控機(jī)451和控制臺45?？刂婆_45分別連接于總控機(jī)451和控制主機(jī)453，用于向總控機(jī)451提供控制主機(jī)453和投影主機(jī)452的開機(jī)或停機(jī)的總控信號?？偪貦C(jī)451分別連接于投影主機(jī)452和控制主機(jī)453，用于接收上述總控信號，并根據(jù)總控信號控制主機(jī)453和投影主機(jī)452的開機(jī)或停機(jī)。控制主機(jī)453還連接于運(yùn)動平臺42，用于發(fā)送控制運(yùn)動平臺42生成模擬運(yùn)動的運(yùn)動信號，還用于發(fā)送投影畫面的視頻信號。投影主機(jī)452分別連接于多個投影儀41，接收由控制主機(jī)453發(fā)送的視頻信號并將該視頻信號分配給多個投影儀41。總控機(jī)451和控制主機(jī)453還分別向控制臺45發(fā)送總控反饋信號和平臺反饋信號，上述總控反饋信號向控制臺45反饋投影主機(jī)452和控制主機(jī)453的工作狀態(tài)，上述平臺反饋信號向控制臺45反饋運(yùn)動平臺42的工作狀態(tài)。

如圖4所示，在本實(shí)施例中，還包括：艙內(nèi)監(jiān)控設(shè)備454，用于對體驗(yàn)艙內(nèi)的環(huán)境和體驗(yàn)者14的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；以及艙外監(jiān)控設(shè)備455，用于對體驗(yàn)艙43的外部環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控。其中，艙內(nèi)監(jiān)控設(shè)備454的顯示裝置和艙外監(jiān)控設(shè)備455的顯示裝置均設(shè)置于控制臺45上。進(jìn)一步地，體驗(yàn)艙43的內(nèi)部還包括：停機(jī)控制開關(guān)(未示出)，該停機(jī)控制開關(guān)連接于控制主機(jī)453，體驗(yàn)者44可以通過該停機(jī)控制開關(guān)提供使控制主機(jī)453緊急停機(jī)的指令信號。

在正常情況下，控制臺45的操作人員控制投影儀41和運(yùn)動平臺42的開機(jī)和停機(jī)；當(dāng)操作人員通過艙內(nèi)監(jiān)控設(shè)備454的顯示裝置或艙外監(jiān)控設(shè)備455的顯示裝置發(fā)現(xiàn)有異常情況時，可以通過控制臺45向總控機(jī)451提供控制主機(jī)453和投影主機(jī)452停機(jī)的指令信號；另外，在緊急情況下，體驗(yàn)者44可以通過停機(jī)控制開關(guān)提供使控制主機(jī)453緊急停機(jī)的指令信號進(jìn)而使運(yùn)動平臺42停止運(yùn)動。

優(yōu)選地，運(yùn)動平臺為六自由度運(yùn)動平臺。

在本實(shí)施例中，六自由度平臺具有的最大加速度為0.3g，其中g(shù)表示重力加速度。六自由度平臺具有的最大傾斜角度為30°。

需要進(jìn)一步說明的，運(yùn)動平臺一般包括上平臺和下平臺，下平臺固定在基礎(chǔ)上，上平臺能夠進(jìn)行運(yùn)動。物體在空間具有六個自由度，即沿X、Y、Z三個直角坐標(biāo)軸方向的移動自由度和繞著X、Y、Z三個直角坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動自由度。六自由度運(yùn)動平臺的下平臺固定在基礎(chǔ)上，上平臺能夠在空間的六個自由度進(jìn)行運(yùn)動，通過上平臺在空間六個自由度的運(yùn)動，能夠模擬出顛簸、移動等各種空間運(yùn)動姿態(tài)。六自由度運(yùn)動平臺還能夠模擬在太空失重環(huán)境下的運(yùn)動姿態(tài)，使體驗(yàn)者更加貼近真實(shí)的臨近空間體驗(yàn)。

同時參考圖4和圖5，在本實(shí)施例中，還包括一個用于固定該360度環(huán)幕46的殼體47。殼體47設(shè)置于運(yùn)動平臺42上并與運(yùn)動平臺的上平臺421形成封閉空間，體驗(yàn)艙43位于封閉空間內(nèi)上平臺421的中央位置。360度環(huán)幕46固定于殼體47的內(nèi)部表面上。在殼體47內(nèi)部上方的中央位置設(shè)置有桁架471，投影儀41通過桁架471固定于殼體47內(nèi)部上方的中央位置并圍繞一中心等角度分布。在運(yùn)動平臺42生成模擬運(yùn)動的同時，體驗(yàn)艙43也進(jìn)行相應(yīng)的模擬運(yùn)動，進(jìn)而使得體驗(yàn)者44也隨之進(jìn)行相應(yīng)的模擬運(yùn)動以感受在臨近空間環(huán)境中的運(yùn)動姿態(tài)。在其他可選的實(shí)施方式中，也可以在體驗(yàn)艙43的下方設(shè)置投影儀41，使設(shè)置于體驗(yàn)艙43上方和下方的投影儀41共同投影形成臨近空間的模擬場景。

進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，因?yàn)闅んw47及其內(nèi)部的投影儀41和360度環(huán)幕46均設(shè)置于運(yùn)動平臺42上，使得在體驗(yàn)艙43進(jìn)行模擬運(yùn)動時，360度環(huán)幕46及多個投影儀41也會進(jìn)行相應(yīng)的模擬運(yùn)動，因此體驗(yàn)艙43相對于360度環(huán)幕46、多個投影儀41、及投影于360度環(huán)幕46上的投影畫面是相對靜止的。

總控機(jī)451、投影主機(jī)452、控制主機(jī)453和控制臺45均設(shè)置于殼體47的外部，有利于操作人員在外部對系統(tǒng)進(jìn)行控制。

體驗(yàn)艙43設(shè)置有舷窗431和艙門432，舷窗431和艙門432均設(shè)置于體驗(yàn)艙43的艙壁上，體驗(yàn)者4通過舷窗431觀看投影畫面，艙門432為體驗(yàn)艙43的出入口。其中，體驗(yàn)艙43還包括座椅和設(shè)置在座椅上的安全帶。體驗(yàn)者44可以通過廊橋或舷梯進(jìn)入殼體47，再通過艙門432進(jìn)入體驗(yàn)艙43，就座于座椅上并系好安全帶后便可開始進(jìn)行臨近空間體驗(yàn)，體驗(yàn)者44通過舷窗432觀看投影在360度環(huán)幕46上的臨近空間的視頻畫面，且運(yùn)動平臺42根據(jù)投影的臨近空間的視頻畫面生成相應(yīng)的模擬運(yùn)動。

綜上所述，借助于本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案，通過多個投影儀將臨近空間的視頻畫面投放于360度環(huán)幕上，使體驗(yàn)者具有360度的觀看角度；并且通過運(yùn)動平臺根據(jù)臨近空間的視頻畫面生成相應(yīng)的模擬運(yùn)動并帶動體驗(yàn)艙及體驗(yàn)者運(yùn)動，使體驗(yàn)者在觀看臨近空間的視頻畫面的同時感受在臨近空間環(huán)境中的運(yùn)動姿態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)使體驗(yàn)者進(jìn)行臨近空間的模擬體驗(yàn)；還通過六自由度平臺根據(jù)視頻畫面進(jìn)行相應(yīng)的模擬運(yùn)動，能夠使體驗(yàn)者的體驗(yàn)感受更加真實(shí)。

以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，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)。