【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及三维仿真，尤其涉及一种仿真和模拟训练协同系统及控制方法。
技术介绍
1、三维仿真技术是一种基于计算机图形学、物理学等技术的综合性技术。通过建立三维模型、场景和参数，模仿真实世界的物体和现象，并对其进行模拟和预测。其特点是具有很高的真实感和沉浸感，同时能够提供强大的可视化能力。三维仿真技术的应用范围广泛，涉及科学、工程、医学、娱乐等多个领域。嵌入式开发是指利用分立元件或集成器件进行电路设计、结构设计，再进行软件编程，以集成器件的形式完成运算的系统。随着计算机技术的发展，计算机对三维数据的处理能力越来越高，三维仿真装置在各行业辅助决策中得到越来越方泛的应用，三维仿真首先是对现实世界的场景或物体进行计算机三维复制，使场景或场体得于在计算机里进行渲染，继而通过不同数据模型对仿真场景施加影响，对出现的结果进行仿真。
2、目前也有基于数字孪生技术更进阶的仿真装置，可以通过各种技术手段将现实世界的数据实时传输到计算机系统，计算机系统对实时数据进行展示和分析处理，做出适当的响应，同时也能兼容反向的控制，即在计算机系统中的处理可以影响到现实世界中的场景。
3、现有的仿真装置中，部分是纯计算机仿真的应用，在数字孪生领域则是实现对现实世界的仿真，并不能解决在现实教学中需要使用模拟的设备，产生模拟的数据，以及对模拟数据处理。无法在模拟设备有限的情况下，满足纯仿真教学的需求。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种仿真和模拟训练协同系统及控制方法，以解决现有的仿真装置中
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种仿真模拟训练协同系统，包括：模拟装置、仿真装置、控制装置和交互装置；
3、所述控制装置与所述模拟装置及仿真装置连接；所述仿真装置和所述模拟装置与所述交互装置连接；
4、所述控制装置用于对各个装置进行协同控制，所述模拟装置用于根据训练任务生成人物场景进行模拟任务考核，并将考核数据同步到仿真装置中；
5、所述仿真装置用于对所述模拟装置传输的数据进行响应及处理；所述交互装置用于采集用户操作。
6、进一步的，所述控制装置包括：仿真服务模块和模拟服务模块；
7、所述仿真服务模块根据tcp协议与所述仿真装置连接，所述仿真服务模块用于与所述仿真装置进行数据传输和心跳维护，并对所述仿真装置传输的数据进行响应处理；
8、所述模拟服务模块根据物联网协议与所述模拟装置连接，所述模拟服务模块用于与所述模拟装置进行数据传输，并对所述模拟装置传输的数据进行响应处理。
9、进一步的，所述控制装置还包括：数据交换服务模块和交换控制模块；
10、所述数据交换模块与所述交换控制模块、仿真服务模块及模拟服务模块连接；
11、所述交换控制模块用于设置数据传输模式，所述数据传输模式包括数据转发入口和数据转发路径；
12、所述数据交换模块用于根据所述数据传输模式建立线程通路，并根据县城通路进行数据转发。
13、进一步的，所述控制装置还包括任务管理模块；
14、所述任务管理模块与所述数据交换模块连接，所述任务管理模块用于设置训练任务，并将所述训练任务分发到各个接收端；
15、所述任务管理模块还用于对各个接收端的任务数据进行考核。
16、进一步的，所述控制装置还包括数据存储模块；
17、所述数据存储模块与所述仿真服务模块和模拟服务模块连接；
18、所述数据存储模块用于对训练任务数据、仿真数据和模拟数据进行分类存储。
19、进一步的，所述模拟装置，还包括嵌入式系统；
20、所述嵌入式系统与所述控制系统及交互装置连接；
21、所述嵌入式系统用于对模拟装置中的数据进行响应和处理。
22、进一步的，所述嵌入式系统，具体用于：
23、接收所述模拟装置的信号输入，并记录信号量；并将响应模型的第一计算结果和信号输入转发到控制装置中；
24、接收控制装置的更新指令，根据所述更新指令对所述响应模型进行更新；
25、接收控制装置转发的交互数据，并根据更新后的响应模型和所述交互数据进行模拟计算，获取第二计算结果。
26、进一步的，所述仿真模拟训练协同系统，还包括物联网通信模块；
27、所述物联网通信模块建立各个装置之间的通信连接，并对各个装置之间的数据信息进行同步。
28、进一步的，所述仿真装置，具体用于：
29、根据三维可视化引擎装置对真实设备进行建模，生成真实设备中各个输入组件的交互动画，并根据教学需求生成真实设备的组件分解动画；
30、实时将所述仿真装置的状态转发到根据控制装置，并根据模拟装置的状态同步所述仿真装置的状态。
31、进一步的，所述交互装置，具体用于：
32、连接所述模拟装置和仿真装置，对所述模拟装置和仿真装置进行数据输入操作；
33、获取所述模拟装置和仿真装置的交互数据，将所述交互数据进行可视化展示。
34、第二方面，本专利技术提供了一种仿真模拟训练协同控制方法，应用于所述的仿真模拟训练协同系统，包括：
35、根据教学场景确定运行模式，所述运行模式包括仿真模式、训练模式和教学模式；
36、若所述运行模式为仿真模式，则将仿真装置和交互装置与计算机端连接，并根据控制装置将训练任务转发到仿真装置中，所述仿真装置采集用户操作数据，并根据用户操作数据生成交互动画；
37、若所述运行模式为训练模式，则根据控制装置对所述仿真装置和模拟装置进行匹配，并同步所述仿真装置和模拟装置的状态；
38、若所述运行模式为教学模式，则断开仿真装置与模拟装置的连接，运行所述模拟装置和交互装置。
39、本专利技术通过根据模拟装置、仿真装置、控制装置和交互装置形成训练协同系统，根据不同运行模式可以实现在练习场景下使用电脑的纯虚拟系统进行训练，实现任务分发和训练实时操作转发和记录。在考核或实操阶段支持由总控系统指定一台虚拟系统与设备进行同步联接，实现实操的联动训练和任务考核，具备同步观看、记录的功能，有效解决在设备数量有限制时的训练效率。此外，根据不同运行模式可以在前期训练学习使用虚拟的仿真模式进行练习及熟悉，经训练后可以指定与模拟设备同步，进入下一阶段的模拟实训和考核，避免模拟设备不足，改进了训练效率、有效节约成本。
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1.一种仿真模拟训练协同系统，其特征在于，包括：模拟装置、仿真装置、控制装置和交互装置；
2.如权利要求1所述的一种仿真模拟训练协同系统，其特征在于，所述控制装置包括：仿真服务模块和模拟服务模块；
3.如权利要求2所述的一种仿真模拟训练协同系统，其特征在于，所述控制装置还包括：数据交换服务模块和交换控制模块；
4.如权利要求3所述的一种仿真模拟训练协同系统，其特征在于，所述控制装置还包括任务管理模块；
5.如权利要求1所述的一种仿真模拟训练协同系统，其特征在于，所述模拟装置，还包括嵌入式系统；
6.如权利要求5所述的一种仿真模拟训练协同系统，其特征在于，所述嵌入式系统，具体用于：
7.如权利要求1至6任一项所述的一种仿真模拟训练协同系统，其特征在于，所述仿真模拟训练协同系统，还包括物联网通信模块；
8.如权利要求1所述的一种仿真模拟训练协同系统，其特征在于，所述仿真装置，具体用于：
9.如权利要求1所述的一种仿真模拟训练协同系统，其特征在于，所述交互装置，具体用于：
10.
...【技术特征摘要】
1.一种仿真模拟训练协同系统，其特征在于，包括：模拟装置、仿真装置、控制装置和交互装置；
2.如权利要求1所述的一种仿真模拟训练协同系统，其特征在于，所述控制装置包括：仿真服务模块和模拟服务模块；
3.如权利要求2所述的一种仿真模拟训练协同系统，其特征在于，所述控制装置还包括：数据交换服务模块和交换控制模块；
4.如权利要求3所述的一种仿真模拟训练协同系统，其特征在于，所述控制装置还包括任务管理模块；
5.如权利要求1所述的一种仿真模拟训练协同系统，其特征在于，所述模拟装置，还包括嵌入式系统；
【专利技术属性】
技术研发人员：黄海锋，马原，闫少霞，马然，
申请(专利权)人：广州南方测绘科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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