DE69629020T2

DE69629020T2 - Windkanal für sturzflugtraining

Info

Publication number: DE69629020T2
Application number: DE69629020T
Authority: DE
Inventors: William J. Kitchen; Kenneth G. Bird
Original assignee: Sky Venture Inc (a Colorado Corp) Longmont; SKY VENTURE Inc A COLORADO COR
Current assignee: SKY VENTURE, LLC, ORLANDO, FLA., US
Priority date: 1995-03-06
Filing date: 1996-03-01
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2016-03-02
Also published as: ATE244914T1; MX9706674A; EP0813728A1; KR100253990B1; ES2203687T3; AU692703B2; JPH11501736A; DE69629020D1; EP0813728B1; CA2213768C; KR19980702757A; WO1996027866A1; EP0813728A4; AU5358196A; DK0813728T3; CA2213768A1; US5655909A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Kombination eines vertikalen Windkanals, der einen Menschen in einen frei schwebenden Zustand versetzt, und ein computergesteuertes Videosystem mit einer virtuellen Realität, das verschiedene Szenarien eines Fallschirmspringers simuliert, der sich dem Boden annähert.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In dem Gebiet des Fallschirmsprung-Trainings sind zwei Typen von vertikalen Windkanälen bekannt. Der erste Typ ist eine offene Luftwindsäule, die den Fallschirmspringer über dem Gebläseauslass frei schwebend macht. Wenn sich der Fallschirmspringer aus der Luftsäule heraus manövriert, dann fällt er vehement auf den Boden. Der zweite Typ von vertikalem Windkanal ist ein vollständig eingeschlossener Zylinder mit einem schirmartigen Boden, der einen Fallschirmspringer stützt. Der Fallschirmspringer ist in einer zylindrischen Kammer eingeschlossen, aus der er nicht herausfallen kann.
Zum Beispiel offenbart die US-A-3,484,953 einen Fallschirmsprung-Simulator, der einen vertikalen Kanal mit einer Luftsäule umfasst, die einen sich im Flug befindlichen Fallschirmspringer innerhalb der inneren Wand des Kanals halten kann.
Während die Kammern in dem technischen Gebiet bekannt sind, sind sie nicht mit einem automatisierten Videosystem kombiniert worden. Die hier beschriebene neue Kombination simuliert die visuellen Aspekte des Fallschirmsprungs gleichzeitig mit den physikalischen gewichtslosen Aspekten des Fallschirmsprungs in einem Fallschirmsprung-Simulator in Übereinstimmung mit den Anspruch 1. Ein programmierbares Videosystem mit einem großen Bildschirm ist in einer zylindrischen Kammer installiert, wodurch dem frei schwebenden Fallschirmspringer tatsächliche Fallschirmsprung-Szenarien dargeboten werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Flugsimulator für einen Fallschirmspringer bereit zu stellen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, programmierbare Videosequenzen in dem Flugsimulator bereit zu stellen, um sowohl Notfallsituationen als auch Genauigkeitsübungstechniken zu simulieren.
Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, interaktive Simulationsszenarien auf Grundlage der Auswahl von Aktionen durch den Fallschirmspringer während der Simulation bereit zu stellen.
Andere Aufgaben dieser Erfindung ergeben sich näher aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, die einen Teil dieser Spezifikation bilden, wobei gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile in den entsprechenden Ansichten bezeichnen.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine traditionelle vertikale Luftsäulenkammer. Ein geschlossener Zylinder weist ein Gebläsesystem auf, das eine vertikale Luftsäule bei ungefähr 120 mph unterstützt. Diese vertikale Luftsäule kann einen Fallschirmspringer in einem gewichtslosen Zustand innerhalb der Kammer stützen bzw. halten. Das physikalische Phänomen des Aspekts des freien Falls beim Fallschirmspringen wird im wesentlichen simuliert.
Innerhalb der Kammer deckt ein Videoprojektionssystem mit einem großen Schirm wenigstens 120° des Innenraums der Kammer ab. Der Fallschirmspringer kann sich selbst vor dem großen Schirm frei schwebend anordnen. Der große Schirm wird dann programmiert, um den tatsächlichen Film eines Fallens in Richtung auf die Erde hin zu projizieren. Somit wird ein Fallschirmsprung-Flugsimulator mit virtueller Realität geschaffen.
Ein Training kann durchgeführt werden, indem interaktive Bremsschirm-Ausfallszenarien und viele andere Aspekte des freien Falls beim Fallschirmspringen gezeigt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine vordere perspektivische Ansicht der bevorzugten Ausführungsform;
2 eine longitudinale Querschnittsansicht der Luftkammer der bevorzugten Ausführungsform der 1 mit einem frei schwebenden Fallschirmspringer darin;
3 eine Draufsicht auf die Luftkammer der 2;
4 eine vordere perspektivische Nahansicht des in 1 gezeigten Projektionssystems;
5 eine longitudinale Querschnittsansicht der Luftkammer der 2, 3, wobei ein Fallschirmspringer gezeigt ist, der einen Reservefallschirm-Simulator mit einem Telemetriesender trägt;
6 (Stand der Technik) eine schematische Darstellung einer kommerziell erhältlichen Videowand-Projektionseinheit; und
7 ein Flussdiagramm von einem Videosequenz-Fallschirmspringertrainingsszenarium.
Bevor die offenbarte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Einzelheiten erläutert wird, sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf ihre Anwendung auf die Einzelheiten der gezeigten bestimmten Anordnung beschränkt ist, da die Erfindung andere Ausführungsformen umfassen kann, wobei der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. Ferner ist die hier verwendete Terminologie zum Zweck einer Beschreibung und nicht für eine Beschränkung gedacht.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Bezug nehmend zunächst auf 1 besteht ein Fallschirmsprung-Simulator 1 aus einer Basis 2 mit einer Gebläseeinrichtung 3, die dazu dient, um Luft in eine Richtung I in eine vertikale Kammer 4 hinein nach oben zu drängen. Die Luft bewegt sich innerhalb der Kammer 4 bei ungefähr 120 mph nach oben, wodurch ein Fallschirmspringer in einem gewichtslosen Zustand gehalten wird, wie in den 2, 3, 5 gezeigt. Die Luft tritt lateral in Richtung 0 von unterhalb des Daches 8 aus. Ein Rahmen 7 stützt die vertikale Kammer 4. Das bekannte Videoprojektionssystem 6 ist mit näheren Einzelheiten in 6 gezeigt. Der Fallschirmspringer tritt in die vertikale Kammer 4 durch die Tür 5 ein. In einem Kontrollraum 41 sind die Videowand-Projektionseinheitssteuerungen und die Gebläsesteuerungen untergebracht.
Bezug nehmend als nächstes auf Figur 2 lässt sich ersehen, dass die vertikale Kammer 4 einen Stützboden 20 in offener Luft aufweist, der ermöglicht, dass die Luft dadurch in die Richtung U nach oben fließt. Der Fallschirmspringer 21 wird durch die Luft in einem gewichtslosen Zustand gehalten. Die vertikale Kammer 4 weist eine innere Wand 22 auf. Wenigstens 120° eines Bogens der inneren Wand 22 ist mit einem Projektionsschirm 23 abgedeckt. Der Projektionsschirm ist nominell zwölf Fuß hoch. Der Projektionsschirm 23 projiziert Bewegungsszenarien von tatsächlichen Flugfilmen, wie mit der Szene 24 gezeigt. Ein Videocontroller 55 in dem Kontrollraum 41 (2) kann auch programmtechnisch Fallschirmsprung-Manöver simulieren.
Als nächstes wird auf Figur 3 Bezug genommen, bei der der Fallschirmspringer 21 geradeaus auf den Projektionsschirm 23 blickt. Jeder Projektor 61 ist ungefähr vier Fuß breit und drei Fuß hoch. Zusammen genommen erzeugen die mehreren Projektoren 61 ein einzelnes Bild auf dem Bildschirm 23 in einer bekannten Weise. Die Glasfelder 401 ermöglichen Zuschauern den Fallschirmspringer und den Bildschirm von der Plattform 402 aus zu sehen.
Der Fallschirmsprung-Simulator 1, wie voranstehend beschrieben, stellt eine Umgebung mit einer virtuellen Realität für den Fallschirmspringer bereit. Der Fallschirmspringer ist physikalisch wie bei einem tatsächlichen Fallschirmsprung frei schwebend im Flug. Zusätzlich betrachtet er echte Szenen eines Falls in Richtung auf die Erde hin.
5 zeigt den Fallschirmspringer S mit einem Rucksack 50. Der Rucksack 50 enthält einen Telemetriesender 54, der eine bekannte Schaltungsanordnung unter Verwendung von Funk, Infrarot und dergleichen aufweist. Der Telemetriesender 54 sendet ein einzigartiges Signal an den Empfänger 56 für jede der folgenden drei Fallschirmspringer-Aktionen. Zunächst zieht der Fallschirmspringer seine Reißleine 51 (Signal A). Wenn sich Probleme ergeben, dann kann der Fallschirmspringer S entweder den Abbruchgriff 52 (Signal C) oder die Reservereißleine 53 (Signal B) ziehen. Ein Controller (nicht gezeigt) wählt das geeignete Signal A, B, C, das von dem Telemetriesender 54 zu senden ist.
Der Telemetrieempfänger 56 sendet das Signal (die Signale) A, B, C an den interaktiven Computer- und Videocontroller 55. Der interaktive Computer- und Videocontroller 55 reagiert auf jedes Signal A, B, C mit einem programmierten Szenarium auf dem Schirm 23.
Ein Satz von programmierten Szenarien ist in Figur 7 gezeigt. Der Block 70 ist der Schüssel. Das Szenarium beginnt bei START und der Block 71 zeigt dem Fallschirmspringer einen freien Fall an, während der Bildschirm einen Filmabschnitt eines Fallschirmsprungs zeigt. Als nächstes zieht der Fallschirmspringer seine Reißleine, wie im Block 72 gezeigt. Drei Bedingungen können selektiv auf dem Schirm angezeigt werden, wie in den Blöcken 73, 74, 75 gezeigt. Diese Auswahl wird von dem interaktiven Computer und Controller 55 gesteuert. Der Fallschirmspringer kann Notfallszenarien üben, wie in den Blöcken 76–88 gezeigt. Zahllose Möglichkeiten von Szenarien können auf dem Projektionsschirm programmiert werden.
6 zeigt ein kommerziell erhältliches Toshiba^® 16 Screen Video Wall Projection System. Software in dem Personalcomputer 600 stellt eine flexible Darstellungssteuerung von sämtlichen Einrichtungen bereit. Das Laserdisk-Abspielgerät 601 speichert die gefilmten Szenarien. Die anderen bekannten Komponenten des Systems projizieren die Szenarien auf den Bildschirm.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden ist, können zahlreiche Modifikationen und Veränderungen durchgeführt werden, und dennoch wird das Ergebnis in den Umfang der Erfindung zu liegen kommen. Der Umfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.

Claims

Fallschirmsprung-Simulator (1), umfassend: eine vertikale Kammer (4) mit einer Luftsäule, die in der Lage ist einen sich im Flug befindlichen Fallschirmspringer (21) zu stützen; wobei die vertikale Kammer ferner eine innere Seitenwand (22) umfasst, die den Fallschirmspringer (21) umgibt; dadurch gekennzeichnet, dass die innere Seitenwand (22) ferner einen Videoprojektionsschirm (23) umfasst, und dass ein Videoprojektionssystem (6) auf dem Videoprojektionsschirm (23) interaktive Fallschirmsprung-Simulationsszenarien auf. Grundlage einer Auswahl von Aktionen durch den Fallschirmspringer während einer Simulation projiziert, wodurch eine Umgebung virtueller Realität für den Fallschirmspringer (21) erzeugt wird.
Fallschirmsprung-Simulator (1) nach Anspruch 1, wobei das Videoprojektionssystem (6) ferner einen Telemetrie-Empfänger (56) und einen Computer (55), der Signale von dem Telemetrie-Empfänger (56) empfängt, umfasst, ein Telemetrie-Sender (54), der von dem Fallschirmspringer (54) getragen wird, arbeitet, um an den Telemetrie-Empfänger (56) zu senden, und der Computer (55) ferner ein Programm umfasst, das auf den Telemetrie-Empfänger (56) anspricht und arbeitet, um das Videoprojektionssystem (6) zu steuern, um eine Vielzahl von vorgegebenen Filmsequenzen im Ansprechen auf eintreffende Signale, die von dem Telemetrie-Empfänger (56) empfangen werden, abzuspielen.
Fallschirmsprung-Simulator (1) nach Anspruch 2, ferner umfassend einen Rucksack (50), der von dem Fallschirmspringer (21) getragen wird, wobei der Rucksack (50) ferner umfasst: den Telemetrie-Sender (54) und einen Reißleinen-Simulatorgriff (51; A) und einen Reservefallschirm-Simulatorgriff (53; B) und einen Abbruch-Simulatorgriff (52; C) und eine Steuerschaltung, die eine Aktivierung von igendeinem Griff A, B, C (51, 53, 52) erfasst und dann ein einzigartiges Signal für jede Aktivierung A, B, C für den Telemetrie-Sender (54) zum Senden aktiviert.
Fallschirmsprung-Simulator (1) nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, wobei der Videoprojektionsschirm (23) ferner eine Dimension umfasst, die wenigstens 120° eines Bogens der inneren Seitenwand (22) abdeckt.