【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及飞行模拟，具体为一种航天员训练用动感飞行模拟器。
技术介绍
1、航天员在进行太空任务前需要接受各种训练以适应和应对特殊的太空环境和任务需求。其中，对于航天员的身体平衡和调整、心理调节及呼吸控制、反应速度和注意力集中能力以及空间感知等方面的训练是非常重要的。为了提高训练效果，需要一种创新的航天员训练设备。
2、目前，已有一些航天员训练设备，如失重飞行模拟器和虚拟现实训练系统等。然而，这些设备存在一些局限性，通常通过提前预设固定的训练模式对航天员进行训练，无法根据不同航天员的训练数据及本身身体技能调节训练强度，因此，设计一种航天员训练用动感飞行模拟器。
3、为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有航天员训练设备通常通过提前预设固定的训练模式对航天员进行训练，无法根据不同航天员的训练数据及本身身体技能调节训练强度的问题，而提出一种航天员训练用动感飞行模拟器。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种航天员训练用动感飞行模拟器，包括：
4、模拟模块，用于对航天员进行飞行模拟训练；
5、评价模块，用于记录航天员在训练过程中的数据配合以及对航天员的测试数据和航天员的综合素质进行评价；
6、具体获取的航天员训练数据及测试数据包括：位置和姿态数据、心率和呼吸数据、反应时间和注意力数据及空间定向和导航数据，分别通过上述数据分析计算得到位姿值、
7、再将计算得到的总评值zpz与预设的若干个总评值区间进行比对，若干个总评值区间分别对应设置着模拟难度调节标准，当确定航天员总评值zpz所属总评值区间后，则得到该航天员相对应的模拟难度调节标准，并向调节模块中发送；
8、调节模块，用于接收评价模块传输的模拟难度调节标准，并对模拟模块进行相对应的强度调节；
9、其中不同难度调节标准分别对应着不同的训练强度，具体调节的项目包括：飞行任务复杂度、环境模拟、仪器和控制系统及时间设置，并将以上项目分为与若干个难度调节标准相对应的等级；
10、训练提示模块，用于根据航天员的综合素质分析对航天员的短板进行训练提示。
11、进一步的，所述调节模块对飞行任务复杂度、环境模拟、仪器和控制系统及时间设置进行调节具体包括：
12、飞行任务复杂度包括任务的难度等级、多样性等级及紧迫性等级；
13、环境模拟通过调整飞行模拟器中的环境模拟参数，包括视觉效果等级、声音等级、重力模拟等级，通过以上环境模拟参数可以增加或减少航天员在飞行模拟器中的感知；
14、仪器和控制系统通过调整飞行模拟器中的仪器和控制系统设置，具体根据不同难度等级增加或减少仪表的数量和复杂度，加入和减少复杂的控制系统和故障模拟；
15、时间设置通过设置飞行模拟器任务的时间限制，根据不同的训练强度设置不同的时间限制；
16、将具体的调节项目根据相对应的难度调节标准发送至模拟模块中进行飞行模拟强度的调节，适应航天员的综合素质的标准。
17、进一步的，所述训练提示模块根据航天员的综合素质分析对航天员的短板进行训练提示的具体操作步骤如下：
18、首先获取计算航天员总评值的参数具体数据，包括：位姿值、应调值、应意值及位方值，分别将上述参数与相对应预设参数区间进行比对，当存在参数位于参数区间之外时，则对航天员进行对应提示；具体的：
19、当位姿值处于预设参数区间范围之外时，则对航天员进行提示：针对性的进行身体平衡和调整训练；具体包括：微重力适应训练及平衡训练；
20、当应调值处于预设参数区间范围之外时，则对航天员进行提示：针对性的对航天员心理调适及呼吸控制训练；具体的包括：冥想和放松训练及呼吸控制训练；
21、当应意值处于预设参数区间范围之外时，则对航天员进行提示：针对性的对航天员的反应速度和注意力集中能力进行训练，具体包括：反应速度训练及注意力训练；
22、当位方值处于预设参数区间范围之外时，则对航天员进行提示：针对性的对航天员的空间感知进行训练，具体的包括：三维空间训练及视觉训练。
23、进一步的，所述模拟模块由动感座椅、虚拟现实显示装置及控制单元组成；
24、所述动感座椅由可调节座椅和支撑架构组成，可调节座椅用于在多个轴向上进行运动，以模拟飞行过程中的加速度和姿态变化；支撑架构用于确保航天员在可调节座椅上运动时的安全和稳定；
25、所述虚拟现实显示装置包括头戴式显示器和耳机，用于提供虚拟现实场景和声音效果，通过头戴式显示器模拟太空环境，并通过耳机听到相应的声音，包括引擎噪音及通讯声；
26、控制单元用于控制模拟模块的运动和虚拟现实场景的生成，控制单元根据预设的任务和训练计划，模拟不同的飞行场景，并调整座椅的运动方式。
27、进一步的，所述评价模块将位置和姿态数据分析得到位姿值的具体操作步骤如下：
28、首先记录航天员在训练过程中的位置和姿态变化，具体获取航天员训练过程中位置变化速度、手部姿态变换幅度、腿部姿态变换幅度及头部变换幅度，将得到的实时位置变换速度与预设的若干个位置变换速度区间进行比对，确定实时位置变换速度所属区间，其中若干个位置变换速度区间分别对应设置着不同的位姿标准值；
29、再将获取的航天员训练过程中的手部姿态变换幅度、腿部姿态变换幅度及头部变换幅度剔除超过幅度标准区间范围内的异常值，再分别进行求均值以得到手部姿态变换幅度均值、腿部姿态变换幅度均值及头部变换幅度均值并分别标定为：sh、th及tb，归一化处理后代入以下公式：以得到位姿值wzz，式中分别为手部姿态变换幅度均值、腿部姿态变换幅度均值及头部变换幅度均值的预设权重系数。
30、进一步的，所述评价模块将心率和呼吸数据分析得到应调值的具体操作步骤如下：
31、首先获取航天员在训练过程中的的心率和呼吸数据，具体包括：心率变异性、呼吸频率和深度及心率和呼吸的变化；
32、其中心率变异性为航天员心脏跳动间隔的变化；呼吸频率和深度为反映航天员的呼吸系统的应激反应和调节情况；并将得到的心率和呼吸变化数据建立心率和呼吸变化曲线；
33、通过航天员的心率变异性计算心率变异标准差，再通过呼吸频率和深度分别得到航天员的呼吸频率标准差和平均呼吸气量；再将建立的心率和呼吸变化曲线中通过预设的心率和呼吸上下区间值建立两组常值线，分别对心率和呼吸曲线超出两组常值线的区域计算面积，以得到的超心面积和超呼面积并求和得到超范值；
34、再对得到的心率变异标准差、呼吸频率标准差、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种航天员训练用动感飞行模拟器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种航天员训练用动感飞行模拟器，其特征在于，所述调节模块对飞行任务复杂度、环境模拟、仪器和控制系统及时间设置进行调节具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种航天员训练用动感飞行模拟器，其特征在于，所述训练提示模块根据航天员的综合素质分析对航天员的短板进行训练提示的具体操作步骤如下：
4.根据权利要求1所述的一种航天员训练用动感飞行模拟器，其特征在于，所述模拟模块由动感座椅、虚拟现实显示装置及控制单元组成；
5.根据权利要求1所述的一种航天员训练用动感飞行模拟器，其特征在于，所述评价模块将位置和姿态数据分析得到位姿值的具体操作步骤如下：
6.根据权利要求1所述的一种航天员训练用动感飞行模拟器，其特征在于，所述评价模块将心率和呼吸数据分析得到应调值的具体操作步骤如下：
7.根据权利要求1所述的一种航天员训练用动感飞行模拟器，其特征在于，所述评价模块将反应时间和注意力数据分析得到应意值的具体操作步骤如下：
8.根据权利要求1
...【技术特征摘要】
1.一种航天员训练用动感飞行模拟器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种航天员训练用动感飞行模拟器，其特征在于，所述调节模块对飞行任务复杂度、环境模拟、仪器和控制系统及时间设置进行调节具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种航天员训练用动感飞行模拟器，其特征在于，所述训练提示模块根据航天员的综合素质分析对航天员的短板进行训练提示的具体操作步骤如下：
4.根据权利要求1所述的一种航天员训练用动感飞行模拟器，其特征在于，所述模拟模块由动感座椅、虚拟现实显示装置及控制单元组成；
5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛建赟，欧阳文一，周立平，姚湘，龙茜，罗军，谌振华，
申请(专利权)人：湖南国防工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。