基于LVC仿真的虚拟训练系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于LVC仿真的虚拟训练系统，该系统能够提供一套功能完善、使用便捷的开发框架以及涵盖包括车辆、船舶、飞机等各型装备的模型库，具备模型编辑、操作台编辑、想定编辑和逻辑脚本编辑等一系列功能，可适用于单机和局域网络训练环境，可支持虚拟操作演示、虚拟教官指导和训练考核等多种训练模式，能够为初步训练、经常性训练、特种业务训练提供很好的技术支持手段，特别是能够为复杂操作流程训练和意外情况处置训练提供性价比极高的选择。

【技术实现步骤摘要】
基于LVC仿真的虚拟训练系统
本专利技术涉及仿真训练
，更具体地说，特别涉及一种基于LVC仿真的虚拟训练系统。
技术介绍
目前，在对受训者进行飞机、车辆、船舶或者其他特种工具驾驶操作培训时，一般都是由教员在实际场景中采用“面对面”的方式进行授课，这种方式必须依赖实际设备才能够进行，这样极大程度地限制了授课的灵活性。
技术实现思路
（一）技术问题综上所述，如何对现有的授课方式进行改进从而提高授课的灵活性，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。（二）技术方案本专利技术提供了一种基于LVC仿真的虚拟训练系统，该系统由编辑平台、管理平台以及训练平台组成；所述编辑平台基于LVC仿真训练系统提供有对象数据库、控制台数据库以及外部环境模型数据库，通过对所述对象数据库、所述控制台数据库以及所述外部环境模型数据库中模型进行调取配置构成模拟训练场景；所述管理平台配置有系统资源管端口、用户权限管理端口以及训练管理计划端口，通过上述三个端口对系统资源、用户权限以及学员训练进行管理；所述训练平台根据由编辑平台所构成模拟训练场景向受训人员和/或组织者开放培训功能，基于训练平台向受训人员以及组织者开放训练窗口，通过训练窗口实现受训人员以及组织者之间的在线教学通信。优选地，所述外部环境模型数据库提供有陆地场景模型、水面场景模型和空中场景模型，并提供有气象信息以及时令信息渲染特效；所述对象数据库提供有车辆、船舶、飞机模型；所述控制台数据库根据所述对象数据库内置的模型提供有与车辆、船舶或者飞机模型相对应的控制台模型。优选地，所述编辑平台提供有模型编辑、操作台编辑、想定编辑以及逻辑脚本编辑功能；其中，所述模型编辑由对象编辑器、控制台编辑器、外部模型编辑器构成；由对象编辑器对实体对象或者模型进行编辑，由对象编辑器提供三维模型创建、编辑和管理的直观环境；由控制台编辑器以图形工具方式在仿真环境中运行，实现快速创建所需控制台功能、即时创建和编辑任何控制台组件并提供仪表盘、显示部件；由外部模型编辑器通过绑定属性到模型的不同子部件的方法实现外部模型的编辑。优选地，由训练平台提供多个训练窗口，训练窗口之间通过DMT通信方式实现多窗口通信。优选地，本专利技术还包括有开发平台，所述开放平台由快速工具开发包构成，采用MSVisualStudioC++；通过开发平台进行仿真组件的开发、对现有组件的重复利用、对模型进行组件增加以及创建新的仿真实体或修改现有的仿真实体。优选地，本专利技术还包括有智能体平台，所述智能体平台由包括虚拟教官以及大脑；所述虚拟教官用于在受训者培训期间的介绍课程、提供看门狗警告、在学生发生错误时发出纠正指令；所述大脑用于对一个或者一组实体的控制。优选地，所述编辑平台包括有与所述智能体平台对应的智能体编辑器，通过所述智能体编辑器根据训练需求设置模型参数、模拟现实世界中完成某任务时可能遇到的情况和困难、与仿真引擎进行交互、判断错误、评判操作与决策。优选地，由所述想定编辑器构建仿真训练场景，将一个或多个仿真对象部署到特定地形中，设置运动路径和行为动作，进行仿真预演；通过所述想定编辑器将实体布置到地形的指定区域，为每个实体定义个性化和初始参数；然后设置实体运动路径并绘制路径，设置仿真环境，如时间、云层覆盖和能见度等；之后编辑智能体并将其配属到实体，并进行实体编队组织编辑；测试想定的实体、路径、屏幕布局和环境设置是否满足用户需求。（三）有益效果在本专利技术中，该系统基于LVC仿真虚拟系统可提供高度真实感的训练场景，在该场景中，其是受训者获得较好体验的基础，系统实现了高度逼真的陆地场景、水面场景和空中场景。本专利技术支持高分辨率的地形，支持高分辨率的三维模型，支持天气和时令相关特效绘制。系统充分利用先进图形引擎的渲染能力，综合全面地实现逻辑模型、三维模型和控制面板动作细节，能给用户带来十分逼真的体验。实现了训练教室与操训场之间的无缝对接。本专利技术采用分布式训练环境。分布式训练环境是进行协同训练的技术基础。通过DMT模块，可以将不同角色用户连接到统一的会话进程中，从而解决空间距离阻隔和条件保障等多种难题，实现协同训练和联合训练等复杂课题。附图说明图1为本专利技术实施例中系统功能用户之间的映射关系图；图2为本专利技术实施例中基于LVC仿真的虚拟训练系统的系统组成图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。请参考图1和图2，其中，图1为本专利技术实施例中系统功能用户之间的映射关系图；图2为本专利技术实施例中基于LVC仿真的虚拟训练系统的系统组成图。本专利技术提供了一种基于LVC仿真的虚拟训练系统，该系统采用开放式结构和模块化技术，具有训练课程内容制作、内容管理、组织实施和考评汇报等功能，能够为在线虚拟训练课程制作者、管理者、组织者和受训者提供一站式解决方案。通过对硬件的合理配置与软件的选择应用，本专利技术能够提供系统可以提供讲解演示、训练指导和考评评估等服务。对于讲解演示，受训者无需进行任务操作的情况下，由虚拟教官通过语音和文字提示的方式，伴随虚拟场景切换和演进，向受训者讲解装备设备结构、操作原理、面板构成、使用流程以及技术战术要点等，在逼真的虚拟场景下，获得初步知识和体验。对于指导下训练，受训者在虚拟教官语音和文字提示下，逐步进行虚拟操作，从而实现掌握操作流程、操作时序，把握技术战术要点，在逼真的虚拟场景下，获得丰富知识和完整体验。对于训练时评估，受训者按照自身掌握的知识和经验进行操作，虚拟教官进行操作流程、操作时序的评估，并进行技术战术运用成果统计，从而对受训者知识、经验、能力和虚拟训练的成果进行评估考核。本专利技术的户类型包括如下四中：虚拟训练课程的制作者、管理者、组织者（教官）和受训者（学员）。制作者：用户业务范围内的专业人员，负责想定制作、智能体编辑、目标设定等业务；系统研制单位技术支持人员，承担系统对象组件功能扩展等。管理者：用户单位的专门人员，负责系统资源管理、用户权限管理、训练管理计划等业务。组织者（教官）：用户单位专业课程教员，负责训练课程组织、训练过程指导和训练成果考评。受训者（学员）：虚拟训练的受训主体，通过虚拟训练获取知识和技术，提高操作水平和决策能力。本专利技术系统组成包括：开发制作工具、管理系统和运行环境。对于开发制作工具，其包括有如下软件：1、对象编辑器（Objec本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于LVC仿真的虚拟训练系统，其特征在于，由编辑平台、管理平台以及训练平台组成；所述编辑平台基于LVC仿真训练系统提供有对象数据库、控制台数据库以及外部环境模型数据库，通过对所述对象数据库、所述控制台数据库以及所述外部环境模型数据库中模型进行调取配置构成模拟训练场景；所述管理平台配置有系统资源管端口、用户权限管理端口以及训练管理计划端口，通过上述三个端口对系统资源、用户权限以及学员训练进行管理；所述训练平台根据由编辑平台所构成模拟训练场景向受训人员和/或组织者开放培训功能，基于训练平台向受训人员以及组织者开放训练窗口，通过训练窗口实现受训人员以及组织者之间的在线教学通信。

【技术特征摘要】
1.一种基于LVC仿真的虚拟训练系统，其特征在于，由编辑平台、管理平台以及训练平台组成；所述编辑平台基于LVC仿真训练系统提供有对象数据库、控制台数据库以及外部环境模型数据库，通过对所述对象数据库、所述控制台数据库以及所述外部环境模型数据库中模型进行调取配置构成模拟训练场景；所述管理平台配置有系统资源管端口、用户权限管理端口以及训练管理计划端口，通过上述三个端口对系统资源、用户权限以及学员训练进行管理；所述训练平台根据由编辑平台所构成模拟训练场景向受训人员和/或组织者开放培训功能，基于训练平台向受训人员以及组织者开放训练窗口，通过训练窗口实现受训人员以及组织者之间的在线教学通信。2.根据权利要求1所述的基于LVC仿真的虚拟训练系统，其特征在于，所述外部环境模型数据库提供有陆地场景模型、水面场景模型和空中场景模型，并提供有气象信息以及时令信息渲染特效；所述对象数据库提供有车辆、船舶、飞机模型；所述控制台数据库根据所述对象数据库内置的模型提供有与车辆、船舶或者飞机模型相对应的控制台模型。3.根据权利要求2所述的基于LVC仿真的虚拟训练系统，其特征在于，所述编辑平台提供有模型编辑、操作台编辑、想定编辑以及逻辑脚本编辑功能；其中，所述模型编辑由对象编辑器、控制台编辑器、外部模型编辑器构成；由对象编辑器对实体对象或者模型进行编辑，由对象编辑器提供三维模型创建、编辑和管理的直观环境；由控制台编辑器以图形工具方式在仿真环境中运行，实现快速创建所需控制台功能、即时创建和编辑任何控制台组件并提供仪表盘、显示部件；由外部模型编辑器通过绑定属性到模型的不同子部件的方法实现外部...

【专利技术属性】
技术研发人员：张骏，
申请(专利权)人：北京神舟智汇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11