一种模拟训练仿真系统动作过滤器技术方案

本发明专利技术公开了一种模拟训练仿真系统动作过滤器。该动作过滤器得到或经过多条操作路径得到可分为操作链和状态链，设计了逻辑判别表达式算法，针对装备操作中的特殊情况，动作过滤器模块采用特殊机制进行处理。因此本发明专利技术能够不针对装备型号，更具有普适性、有效性和鲁棒性，对未来模拟训练仿真系统的设计和实现具有重要借鉴意义。

An action filter of simulation training simulation system

【技术实现步骤摘要】
一种模拟训练仿真系统动作过滤器
本专利技术涉及仿真
，具体而言，涉及一种模拟训练仿真系统动作过滤器。
技术介绍
军事智能化发展正成为重塑世界格局、创造人类未来的主导力量。打赢信息化战争逐渐向无人化发展，但是人的主导地位永远不会变，即“平台无人，系统有人；战场无人，后台有人”。这一发展迁移对人的素质提出了更高的要求。因此，院校教育不能单纯依靠理论教学，而应更加重视实战化教学。但是用于教学的实装资源匮乏、训练开销大且长时间的训练会直接影响飞机的作战寿命。另外，一些训练科目的操作危险性大，易造成训练事故。所以要达到预期训练效果研究模拟训练仿真系统具有一定的理论价值和实用价值。现代模拟仿真技术的发展，为解决以上矛盾提供了可能。目前，各国军队已不断增加装备训练的模拟以及虚拟仿真的参与力度，尽力实现对实装装备的高度逼真模拟。例如，美国空军已经研制多套专用于地勤训练模拟设备，如桌面训练器、程序训练器等，可以在不接触实装的情况下完成理论学习、操作程序。目前，模拟训练仿真系统已经成为一种集成化的学习平台，具有教学、学习、训练、考核等多种功能。其中训练和考核都需要对人员操作做出实时判决，且判决机制的设计和实现才是系统的核心。针对这一迫切需求，专利技术一种能够对人员的操作行为进行实时管控的机制和方法，命名为“动作过滤器”。为了解决上述现有技术中的问题，本专利技术提供一种不依赖于装备型号的模拟训练仿真系统动作过滤器模块，实现系统在训练、考核时实时判别人员操作。该设计方法具有普适性、实时性、准确性、鲁棒性等特点。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中不能对人员的操作行为进行实时管控的问题。本专利技术提供一种模拟训练仿真系统动作过滤器，包括：该动作过滤器设置在装备上但不依赖于装备型号，该动作过滤器设置用于在训练、考核科目时实时判别人员操作。因此本专利技术能够解决现有技术的不能对人员的操作行为进行实时管控的问题。本专利技术提供的不依赖于装备型号的模拟训练仿真系统动作过滤器模块，实现系统在训练、考核时实时判别人员操作。该设计方法具有普适性、实时性、准确性、鲁棒性等特点。为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面提出一种模拟训练仿真系统动作过滤器，包括：所述动作过滤器设置在装备上但不依赖于装备型号，所述动作过滤器设置用于在训练、考核科目时实时判别人员操作；所述装备中涉及的操作根据当前状态是由上一状态经过唯一操作路径得到或经过多条操作路径得到可分为操作链和状态链；其中，所述操作链，是指完成一个或部分训练科目执行有序操作的行为集合，所述操作链上的每一步操作都是有序的，必须使上一状态按序到达，才能转移到当前状态；所述状态链，是指完成一个或部分训练科目执行无序操作后达到的状态集合，所述状态链从上一状态到当前状态可由多条路径到达，且状态转移过程中的操作无顺序；所述动作过滤器模块遵循一定的逻辑判别表达式算法，所述逻辑判别表达式算法分为有序判别和无序判别两种；所述有序判别是“与”逻辑，对判别表达式中的逻辑判别元依次判别，直至遍历所有逻辑判别元的结果都为正确时，该表达式为正确；所述无序判别是“或”逻辑，对判别表达式中的逻辑判别元的顺序没有要求，只要判别表达式正确即可，表达式也比较灵活；所述动作过滤器模块需同时支持有序判别和无序判别，所述动作过滤器模块设置为前置过滤器和后置过滤器；所述科目中的步骤判别由前置过滤器和后置过滤器判别的结果共同决定；所述前置过滤器，是对人员操作直接进行判别；所述后置过滤器，是在符合前置过滤器判别条件的基础上，依据装备当前状态做出最后的判别；所述前置过滤器和所述后置过滤器判别的最小单位是逻辑判别元，由所述逻辑判别元组成判别表达式，进而实现复杂状态的判别；所述逻辑判别元执行的判别有“>”，“<”，“＝＝”，“！＝”，“<＝”和“>＝”，涵盖了装备操作的普遍逻辑判别形式；所述判别表达式由“与逻辑(&&)”和“或逻辑(||)”将不同逻辑判别元连接起来形成复杂的表达式；各型号装备的训练、考核科目含有操作链和/或状态链；所述动作过滤器模块的设计原理为，假设前置过滤器使能结果为C，前置过滤器判别结果为A，后置过滤器判别结果为B，对于标准步骤的判别必须是A&(B|C)的结果，若是A&C表达式成立，则经过前置判别；若是A&B表达式成立，则先经过前置判别，然后经过后置判别，所述表达式既涵盖了装备操作的有序操作，也涵盖了达到某一状态时的无序操作；针对所述装备操作中的特殊情况，动作过滤器模块采用特殊机制进行处理，包括以下特殊机制，机制一，执行“操作区域”概念，为了避免系统在完成复杂操作时的状态逻辑不能按照预期状态转移的问题，所述训练或所述考核科目的每一步操作设置一个允许操作区域，在判别时若符合该操作区域，则做出进一步判别，否则，直接报错。机制二，“阻断延迟”机制，采用“阻断延迟”机制，在每步操作之后延迟极短时间，系统从一个状态到另一个状态需要短暂的延迟操作，用户操作待状态稳定后再做判别；机制三，“错误操作恢复”组件，在所述动作过滤器模块中设计“错误操作恢复”组件，在所述科目初始加载以及步骤判别正确后，记录装备中所有不可复位开关的位置状态作为判别依据，若某一步操作在允许操作区域内且动作过滤器判别错误，则从错误操作恢复组件中获取不可复位开关集合以及开关对应的状态，然后语音或文本逐一提示用户恢复；若错误操作在非操作区域内或在阻断延迟有效期内，则操作指令并不下传到子系统；系统在训练、考核时，若操作了不可复位开关，只需提示复位开关即可，而不需要恢复操作关联的状态。可选地，所述动作过滤器模块包括外部激励，核心处理组件和系统响应；可选地，所述外部激励包括，科目数据、装备初始状态、第三方系统和装备操作；所述核心处理组件包括，错误操作恢复、阻断延迟、前置过滤器和后置过滤器；所述系统响应包括，子系统、显控、操作记录和语音、文本提示。可选地，若系统处于训练状态，科目数据应从数据库实时加载；若处于考核状态则由服务器端统一下发；装备初始状态加载，在训练、考核前从数据库加载，目的是判断装备初始状态是否符合预期；第三方系统和装备操作都向外实时传递数据。可选地，所述前置过滤器、所述后置过滤器含有丰富的逻辑处理表达式，用于判别操作步骤的正确性，特点是不针对装备型号，更具有普适性；所述错误操作恢复组件用于拦截非预期操作并恢复上一步正确状态；所述阻断延迟机制可避免非有效操作。可选地，所述子系统完成激励源数据的实时处理，显控、操作记录和语音、文本提示完成友好人机交互。通过以上设置，动作过滤器模块得到或经过多条操作路径得到可分为操作链和状态链，设计了逻辑判别表达式算法，针对装备操作中的特殊情况，动作过滤器模块采用特殊机制进行处理。因此本专利技术能够不依赖于装备型号的模拟训练仿真系统动作过滤器模块，实现系统在训练、考核时实时判别人员操作。该设计方法具有普本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟训练仿真系统动作过滤器，包括：/n所述动作过滤器设置在装备上但不依赖于装备型号，所述动作过滤器设置用于在训练、考核科目时实时判别人员操作；/n所述装备中涉及的操作根据当前状态是由上一状态经过唯一操作路径得到或经过多条操作路径得到可分为操作链和状态链；其中，/n所述操作链，是指完成一个或部分训练科目执行有序操作的行为集合，所述操作链上的每一步操作都是有序的，必须使上一状态按序到达，才能转移到当前状态；/n所述状态链，是指完成一个或部分训练科目执行无序操作后达到的状态集合，所述状态链从上一状态到当前状态可由多条路径到达，且状态转移过程中的操作无顺序；/n所述动作过滤器遵循一定的逻辑判别表达式算法，所述逻辑判别表达式算法分为有序判别和无序判别两种；所述有序判别是“与”逻辑，对判别表达式中的逻辑判别元依次判别，直至遍历所有逻辑判别元的结果都为正确时，该表达式为正确；所述无序判别是“或”逻辑，对判别表达式中的逻辑判别元的顺序没有要求，只要判别表达式正确即可，表达式也比较灵活；/n所述动作过滤器需同时支持有序判别和无序判别，所述动作过滤器模块设置为前置过滤器和后置过滤器；所述科目中的步骤判别由前置过滤器和后置过滤器判别的结果共同决定；所述前置过滤器，是对人员操作直接进行判别；所述后置过滤器，是在符合前置过滤器判别条件的基础上，依据装备当前状态做出最后的判别；所述前置过滤器和所述后置过滤器判别的最小单位是逻辑判别元，由所述逻辑判别元组成判别表达式，进而实现复杂状态的判别；所述逻辑判别元执行的判别有“>”，“<”，“＝＝”，“！＝”，“<＝”和“>＝”，涵盖了装备操作的普遍逻辑判别形式；所述判别表达式由“与逻辑(&&)”和“或逻辑(||)”将不同逻辑判别元连接起来形成复杂的表达式；/n各型号装备的训练、考核科目含有操作链和/或状态链；/n所述动作过滤器的设计原理为，假设前置过滤器使能结果为C，前置过滤器判别结果为A，后置过滤器判别结果为B，对于标准步骤的判别必须是A&(B|C)的结果，若是A&C表达式成立，则经过前置判别；若是A&B表达式成立，则先经过前置判别，然后经过后置判别，所述表达式既涵盖了装备操作的有序操作，也涵盖了达到某一状态时的无序操作；/n针对所述装备操作中的特殊情况，动作过滤器模块采用特殊机制进行处理，包括以下特殊机制，/n机制一，执行“操作区域”概念，为了避免系统在完成复杂操作时的状态逻辑不能按照预期状态转移的问题，所述训练或所述考核科目的每一步操作设置一个允许操作区域，在判别时若符合该操作区域，则做出进一步判别，否则，直接报错；/n机制二，“阻断延迟”机制，采用“阻断延迟”机制，在每步操作之后延迟极短时间，系统从一个状态到另一个状态需要短暂的延迟操作，用户操作待状态稳定后再做判别；/n机制三，“错误操作恢复”组件，在所述动作过滤器模块中设计“错误操作恢复”组件，在所述科目初始加载以及步骤判别正确后，记录装备中所有不可复位开关的位置状态作为判别依据，若某一步操作在允许操作区域内且动作过滤器判别错误，则从错误操作恢复组件中获取不可复位开关集合以及开关对应的状态，然后语音或文本逐一提示用户恢复；若错误操作在非操作区域内或在阻断延迟有效期内，则操作指令并不下传到子系统；系统在训练、考核时，若操作了不可复位开关，只需提示复位开关即可，而不需要恢复操作关联的状态。/n...

【技术特征摘要】
1.一种模拟训练仿真系统动作过滤器，包括：
所述动作过滤器设置在装备上但不依赖于装备型号，所述动作过滤器设置用于在训练、考核科目时实时判别人员操作；
所述装备中涉及的操作根据当前状态是由上一状态经过唯一操作路径得到或经过多条操作路径得到可分为操作链和状态链；其中，
所述操作链，是指完成一个或部分训练科目执行有序操作的行为集合，所述操作链上的每一步操作都是有序的，必须使上一状态按序到达，才能转移到当前状态；
所述状态链，是指完成一个或部分训练科目执行无序操作后达到的状态集合，所述状态链从上一状态到当前状态可由多条路径到达，且状态转移过程中的操作无顺序；
所述动作过滤器遵循一定的逻辑判别表达式算法，所述逻辑判别表达式算法分为有序判别和无序判别两种；所述有序判别是“与”逻辑，对判别表达式中的逻辑判别元依次判别，直至遍历所有逻辑判别元的结果都为正确时，该表达式为正确；所述无序判别是“或”逻辑，对判别表达式中的逻辑判别元的顺序没有要求，只要判别表达式正确即可，表达式也比较灵活；
所述动作过滤器需同时支持有序判别和无序判别，所述动作过滤器模块设置为前置过滤器和后置过滤器；所述科目中的步骤判别由前置过滤器和后置过滤器判别的结果共同决定；所述前置过滤器，是对人员操作直接进行判别；所述后置过滤器，是在符合前置过滤器判别条件的基础上，依据装备当前状态做出最后的判别；所述前置过滤器和所述后置过滤器判别的最小单位是逻辑判别元，由所述逻辑判别元组成判别表达式，进而实现复杂状态的判别；所述逻辑判别元执行的判别有“>”，“<”，“＝＝”，“！＝”，“<＝”和“>＝”，涵盖了装备操作的普遍逻辑判别形式；所述判别表达式由“与逻辑(&&)”和“或逻辑(||)”将不同逻辑判别元连接起来形成复杂的表达式；
各型号装备的训练、考核科目含有操作链和/或状态链；
所述动作过滤器的设计原理为，假设前置过滤器使能结果为C，前置过滤器判别结果为A，后置过滤器判别结果为B，对于标准步骤的判别必须是A&(B|C)的结果，若是A&C表达式成立，则经过前置判别；若是A&B表达式成立，则先经过前置判别，然后经过后置判别，所述表达式既涵盖了装备操作的有序操作，也涵盖了达到某一状态时的无序操作；
针对所述装备操作中的特殊情况，动作过滤器模块采...

【专利技术属性】
技术研发人员：向新，王瑞，鞠明，张婧怡，梁源，孙晔，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61