某型火箭布雷车虚拟维修训练系统的设计

发布时间：2021-12-18 00:23

　　某型火箭布雷车技术先进、结构复杂,使用、维护、保养训练难度大,在此背景下基于虚拟现实技术研制了该装备的虚拟维修训练系统。采用了操作信息流与系统故障树协同的建模方法,构建嵌入流程层、数据层、步骤层和方法层的故障诊断维修框架。维修训练软件平台基于Unity3D虚拟现实平台开发,实现布雷车维修训练过程与三维场景的实时展示,为受训人员提供逼真、准确的虚拟维修作业环境。实践证明,将虚拟现实技术、故障树技术和故障诊断技术应用于维修训练教学中,可有效地提高训练效率和教学效果。 

【文章来源】：机械管理开发. 2020,35(04)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

虚拟维修训练系统的功能模块架构

维修训练软件结构由两部分组成，即作为人机接口界面的系统主操作面板和后台功能模块集成架构，如图2所示。其中，系统主界面包括训练模式、考核模式、教学模式、进度加载和系统配置五个模块。训练模式模块主要进行火箭布雷车维修仿真训练，包括装备驾驶、装填弹、操炮、发射、撤收、故障检测、装备拆解、装配与维修调试等训练科目。考核模式模块用于检验训练效果、实施相关科目考核等。教学模式模块分为三部分内容，即理论学习、理论考试和考试成绩查询。进度加载模块根据在训练过程中临时存档的记录进行读档操作，读档后可继续上次存档数据进行训练，并且场景、训练步骤、训练分数保持不变。系统配置模块用于设置训练考核过程的声效、画质、地理条件等参数，如定制系统声音打开或关闭、配置水域效果为高级还是低级、植被效果的起伏特征等。

功能模块集成架构主要包括结构展示模型模块、作业环境模型模块、作业过程模型模块和人机接口模型（HMI）模块。其中结构展示模型又分为装备零部件结构模型和部件操作行为模型。装备零部件结构模型包括火箭布雷车整机、发射装置、装填装置、控制系统等的零部件结构模型，而部件操作行为模型主要包括布雷车发射前准备行为、自动操炮操作行为、半自动操炮操作行为和装定发火操作行为、发射后操作行为的过程模型。作业环境模型模块主要包括布雷车作业水文、气象条件和地域环境条件等模型。作业过程模型模块主要包括布雷车作业过程中的操作模型和装备维修模型。作业过程操作模型是对装备操作过程中的各种行为，如调炮、火箭弹装填、布雷弹装定/发火等的描述，装备维修模型是对布雷车整机及各个系统故障的检测、诊断、调试与排除等行为的描述。人机接口模型模块主要用来采集操作信息及进行命令转换，实现维修训练的交互式执行。功能模块集成架构的模型关系如图3所示。人机接口模型将受训者操作动作映射为显示屏幕的定位信息，同时将指令传送至布雷车结构展示模型单元驱使其动作；结构展示模型向作业过程模型发出操作请求，根据布雷车操作规则，作业过程模型向结构展示模型发送装备响应使能信息，同时，将操作提示信息上传至人机接口模型，向受训人员提供操作提示与帮助信息。在虚拟维修训练过程中，作业环境模型提供布雷车发射、撤收、行驶等相关信息。

【参考文献】：
期刊论文
[1]美国陆军装备维修训练特点及对我军的启示[J]. 贺宇,令狐昌应,陈煜,毕海玲.  装备指挥技术学院学报. 2008(03)
[2]大型复杂装备虚拟维修训练系统设计[J]. 苏群星,刘鹏远.  兵工学报. 2006(01)
[3]虚拟维修训练系统发展综述及其关键技术探讨[J]. 洪津,张万军,谢庆华,陈明宏,王永健.  解放军理工大学学报(自然科学版). 2000(01)

硕士论文
[1]某型装备虚拟维修系统研究[D]. 吕双春.电子科技大学 2010



本文编号：3541251