CN111210696B - 教控端模拟器、学员端模拟器及雷达设备综合训练模拟系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种教控端模拟器、学员端模拟器及雷达设备综合训练模拟系统，涉及雷达设备仿真领域，其中该教控端模拟器包括雷达设备展示模块、模拟训练模块和训练导控模块，雷达设备展示模块用于对目标指示雷达设备进行三维展示以及雷达设备原理教学；模拟训练模块用于教员进行目标指示雷达设备训练科目的操作演示教学以及开展目标指示雷达设备三维场景模拟训练；训练导控模块用于设计训练考核标准和训练方案，并基于所述训练考核标准对训练过程进行监控与评估。因此，本发明实施例提供的技术方案，能够缓解现有技术中存在的仿真度不佳，训练效率较低的问题，有利于提高仿真度和训练效率。

Description

教控端模拟器、学员端模拟器及雷达设备综合训练模拟系统

技术领域

本发明涉及雷达设备仿真领域，尤其是涉及一种教控端模拟器、学员端模拟器及雷达设备综合训练模拟系统。

背景技术

目标指示雷达是地面防空武器系统的主要作战装备之一，可为地面防空部队提供防区内实时、准确、持续的空情信息，并为地面防空武器系统指示目标的坐标参数，以保证炮瞄雷达、制导雷达迅速捕获目标。目前，我国地面防空部队现役目标指示雷达设备型号众多，且各型号雷达设备涉及的技术体制、结构组成、生产成本及操作训练不尽相同，同时由于实装教学中存在实装训练耗费高、院校装备数量少、教学组训难度大等诸多现实问题，导致实装教学效果不理想，严重阻碍了部队的装备战斗力生成。

目前，现有的雷达设备模拟器大多采用半实物仿真手段，仅对雷达设备的某几个重要机柜或终端显示器进行仿真，而忽略了雷达整体外观、结构组成以及技勤训练等内容的模拟建设，导致现有模拟器在教学训练中仍存在仿真度不佳，训练效率较低等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种教控端模拟器、学员端模拟器以及雷达设备综合训练模拟系统，能够缓解现有技术中存在的仿真度不佳，训练效率较低的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种教控端模拟器，包括雷达设备展示模块、模拟训练模块和训练导控模块；

其中，所述雷达设备展示模块用于对目标指示雷达设备进行三维展示以及雷达教学；

所述模拟训练模块用于教员开展目标指示雷达设备三维场景模拟训练以及教员进行目标指示雷达设备训练科目的操作演示教学；

所述训练导控模块用于设计训练考核标准和训练方案，并基于所述训练考核标准对训练过程进行监控与评估。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述教控端模拟器安装有系统数据库。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述训练导控模块包括训练管理单元、训练导调单元、训练控制与评估单元以及通讯接口，其中，所述训练管理单元用于训练资源管理、学员用户信息管理；所述训练导调单元用于设置、管理并分配训练科目、训练方式、训练方案；所述训练控制与评估单元用于配置训练方案、监控训练过程和评估训练结果；所述通讯接口用于与远端的仿真控制中心进行双向通信。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述模拟训练模块用于基于三维虚拟现实技术实现的人机交互操作和模拟训练过程中产生的功能现象与实装雷达设备保持一致。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述教控端模拟器还包括在线理论学习管理模块，所述在线理论学习管理模块用于教员上传目标指示雷达设备的资料。

第二方面，本发明实施例提供了一种学员端模拟器，所述学员端模拟器包括雷达设备展示模块、模拟训练模块，其中，所述雷达设备展示模块用于对目标指示雷达设备进行展示；

所述模拟训练模块用于学员开展目标指示雷达设备模拟训练。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括在线学习模块；所述在线学习模块用于学员学习目标指示雷达设备的资料。

第三方面，本发明实施例提供了一种雷达设备综合训练模拟系统，包括上述第一方面的教控端模拟器和上述第二方面的学员端模拟器。

结合第三方面，本发明实施例提供了第三方面的第一种可能的实施方式，其中，所述教控端模拟器选用接口与控制计算机，所述接口与控制计算机由工作站、网络交换机、通讯接口和显示器组成。

结合第三方面，本发明实施例提供了第三方面的第二种可能的实施方式，其中，所述学员端模拟器选用雷达设备虚拟计算机，所述雷达设备虚拟计算机为预先配置完成的个人计算机。

本发明带来了以下有益效果：本发明实施例提供的教控端模拟器、学员端模拟器及雷达设备综合训练模拟系统，其中该教控端模拟器包括雷达设备展示模块、模拟训练模块和训练导控模块，学员端模拟器包括雷达设备展示模块、模拟训练模块和在线学习模块。雷达设备展示模块用于对目标指示雷达设备进行三维展示以及雷达设备原理教学；模拟训练模块用于教员进行目标指示雷达设备训练科目的操作演示教学以及开展目标指示雷达设备三维场景模拟训练；训练导控模块用于设计训练考核标准和训练方案，并基于所述训练考核标准对训练过程进行监控与评估；在线理论学习模块用于学员在线学习雷达设备原理、视频等理论资料，在线理论考核以及在线讨论交流。因此，本发明实施例提供的技术方案，能够缓解现有技术中存在的仿真度不佳，训练科目有限，训练效率较低的问题，有利于提高仿真度和训练效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的教控端模拟器的第一结构示意图；

图2为本发明实施例提供的教控端模拟器的第二结构示意图；

图3为本发明实施例提供的学员端模拟器的第一结构示意图；

图4为本发明实施例提供的学员端模拟器的第二结构示意图；

图5为本发明实施例提供的雷达设备综合训练模拟系统的第一结构示意图；

图6为本发明实施例提供的雷达设备综合训练模拟系统的第二结构示意图；

图7为本发明实施例提供的雷达设备综合训练模拟系统的主要系统功能示意图；

图8为雷达设备展示模块的一种工作流程示意图；

图9为模拟训练模块的一种工作流程示意图；

图10为在线学习的工作流程示意图，其中(1)为在线理论学习管理模块的一种工作流程示意图；(2)为在线学习模块的一种工作流程示意图；

图11为训练导控模块的功能框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，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，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

目前，现有的雷达设备模拟器大多采用半实物仿真手段，仅对雷达设备的某几个重要机柜或终端显示器进行仿真，而忽略了雷达整体外观、结构组成以及技勤训练等内容的模拟建设，导致现有模拟器在教学训练中仍存在仿真度不佳，训练科目有限，训练效率较低等问题。

基于此，本发明实施例提供了一种教控端模拟器、学员端模拟器以及雷达设备综合训练模拟系统，通过采用计算机网络、虚拟现实、空情仿真等技术及模块化的设计思路，以缓解现有技术中存在的仿真度不佳，训练科目有限，训练效率较低的技术问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种教控端模拟器进行详细介绍。

实施例一

如图1和图2所示，本发明实施例提供一种教控端模拟器，包括雷达设备展示模块、模拟训练模块和训练导控模块；

其中，所述雷达设备展示模块用于对目标指示雷达设备进行三维展示以及雷达设备原理教学；

所述模拟训练模块用于教员开展目标指示雷达设备三维场景模拟训练以及教员进行目标指示雷达设备训练科目的操作演示教学；

所述训练导控模块用于设计训练考核标准和训练方案，并基于所述训练考核标准对训练过程进行监控与评估。

在可选的实施方式中，所述教控端模拟器还包括在线理论学习管理模块，所述在线理论学习管理模块用于教员上传目标指示雷达设备的资料，所述在线理论学习管理模块还用于组织理论考核以及管理交流论坛。

在可选的实施方式中，所述在线理论学习管理模块是基于在线培训系统(例如oTraining)开发的，主要用于教员上传各型雷达设备的原理教材、视频、图片等理论资料，并能够组织在线考试、学习评估和论坛交流等。

具体的，在线理论学习管理模块用于教员管理教学理论资料，该在线理论学习管理模块主要包括用户信息管理、学习资料管理、在线考试管理和在线交流论坛管理等单元。

在可选的实施方式中，所述教控端模拟器安装有系统数据库。

在可选的实施方式中，所述训练导控模块包括训练管理单元、训练导调单元、训练控制与评估单元以及通讯接口，其中，所述训练管理单元用于训练资源管理、学员用户信息管理；所述训练导调单元用于设置、管理并分配训练科目、训练方式、训练方案；所述训练控制与评估单元用于配置训练方案、监控训练过程和评估训练结果；所述通讯接口用于与远端的仿真控制中心进行双向通信。

在可选的实施方式中，上述的训练管理单元还用于采集训练模拟器工作状态等。

在可选的实施方式中，上述的学员用户信息管理包括主要用于对用户信息进行添加、删除、编辑、查看等管理；上述的训练资源管理主要用于对训练考核标准、训练数据、训练设备等资源进行管理。

在可选的实施方式中，通讯接口主要用于联合训练时接收远端的仿真控制中心的导调数据、命令，并发送模拟雷达设备状态数据和情报信息至远端的仿真控制中心。

在可选的实施方式中，教控端模拟器的模拟训练模块用于教员进行雷达设备训练科目的操作演示教学，教学过程中仍可借助3D投影设备进行立体全方位演示操作。

在可选的实施方式中，所述模拟训练模块用于基于三维虚拟现实技术实现的人机交互操作和模拟训练过程中产生的功能现象与实装雷达设备保持一致。

在可选的实施方式中，该模拟训练模块所模拟雷达设备的物理行为反馈逻辑以及动作表现与实装雷达设备也保持一致，同时能够模拟系统正常操作以及故障时的声光电现象。

在可选的实施方式中，所述模拟训练模块基于虚拟现实开发平台进行开发，该模拟训练模块的人机交互界面、功能现象与雷达设备实装一致，各型目标指示雷达(三维场景)模拟训练均包括常规操作训练、维护保养操作训练和故障排除操作训练等技勤、战勤训练科目，每种训练类型分为单兵训练方式、战勤班训练方式和联合训练方式等训练方式，其中单兵训练方式和战勤班训练方式又分为学习模式和考核模式两种模式。所述的常规操作训练主要包括雷达阵地部署、展开、撤收、方位标定、距离标定、开关机及战斗操作等科目；所述的维护保养操作训练主要包括雷达电子设备的通电和断电检查、元件检查和机械设备检查等基本的维护保养科目；所述的故障排除操作训练是由教控端模拟器的训练导控模块完成对雷达设备各分机的故障设置，可细化到插件层次，在此基础上展开故障排除操作训练科目的教学训练。

在可选的实施方式中，雷达设备展示模块基于虚拟现实开发平台进行开发，包含现役的多种类型的目标指示雷达的三维展示，各型雷达设备结构采用三维爆炸图(立体装配图)展示，能从车、舱、柜体、插件等四种层次进行分层式展示，且柜体、插件展示可通过界面设置进行透明、高亮显示。

具体的，该雷达设备展示模块主要基于三维虚拟现实技术进行设计，可通过三维交互漫游功能实现对雷达设备的结构认知，同时为了进一步加强感官认知，教控端模拟器可以外接3D投影设备，教员操作教控端雷达设备展示模块，然后通过3D投影设备对雷达设备各层结构进行漫游讲解，学员可穿戴3D眼镜立体漫游查看雷达设备各层次结构。

本发明实施例提供的教控端模拟器包括雷达设备展示模块、模拟训练模块和训练导控模块；其中，所述雷达设备展示模块用于对目标指示雷达设备进行三维展示以及雷达设备原理教学；所述模拟训练模块用于教员开展目标指示雷达设备三维场景模拟训练以及教员进行目标指示雷达设备训练科目的操作演示教学；所述训练导控模块用于设计训练考核标准和训练方案，并基于所述训练考核标准对训练过程进行监控与评估。因此，本发明实施例提供的技术方案，能够缓解现有技术中存在的仿真度不佳，训练科目有限，训练效率较低的问题，有利于提高仿真度和训练效率。

实施例二

如图3和图4所示，本发明实施例还提供了一种学员端模拟器，可以与上述的教控端模拟器配合使用，该学员端模拟器包括雷达设备展示模块、模拟训练模块；

其中，所述雷达设备展示模块用于对目标指示雷达设备进行展示；

具体的，学员端模拟器的雷达设备展示模块与上述的教控端模拟器的雷达设备展示模块功能相同，该学员端模拟器的雷达设备展示模块也是基于虚拟现实开发平台进行开发，包含现役多型目标指示雷达，且各型目标指示雷达设备的结构采用三维爆炸图(立体装配图)展示，能从车、舱、柜体、插件等四种层次进行分层次展示，且柜体、插件展示可通过界面设置进行透明、高亮显示。

需要说明的是，该学员端模拟器的雷达设备展示模块主要是基于三维虚拟现实技术进行设计，可通过三维交互漫游功能实现对雷达设备的结构认知，通常不外接投影设备。

所述模拟训练模块用于学员开展目标指示雷达设备模拟训练。

在可选的实施方式中，该学员端的模拟训练模块主要用于学员展开单兵训练、战勤班训练和联合训练。

在可选的实施方式中，该学员端模拟器的模拟训练模块基于三维虚拟现实技术所模拟的人机交互操作、所模拟的训练过程中产生的功能现象以及所模拟雷达设备的物理行为反馈逻辑以及动作表现均与实装雷达设备保持一致，同时能够模拟正常操作以及故障时的声光电现象。

具体的，所述学员端模拟器的模拟训练模块与教控端模拟器的模拟训练模块功能相同，即该学员端模拟器的模拟训练模块也是基于虚拟现实开发平台进行开发，该学员端模拟器的模拟训练模块的人机交互界面、功能现象与雷达设备实装一致，各型目标指示雷达模拟训练均包括常规操作训练、维护保养操作训练和故障排除操作训练等技勤、战勤科目，分为单兵训练方式、战勤班训练方式和联合训练方式，其中单兵训练方式和战勤班训练方式又分为学习模式和考核模式两种模式。所述的常规操作训练主要包括雷达阵地部署、展开、撤收、方位标定、距离标定、开关机及战斗操作等科目；所描述的维护保养操作训练主要包括雷达电子设备的通电和断电检查、元件检查和机械设备检查等基本的维护保养科目；所述的故障排除操作训练是由教控端训练导控模块完成对雷达设备各分机的故障设置，可细化到插件层次，在此基础上展开故障排除操作训练科目的教学训练。

在可选的实施方式中，所述学员端模拟器还包括在线学习模块；所述在线学习模块用于学员学习目标指示雷达设备的资料。

在可选的实施方式中，学员端模拟器的在线学习模块可通过局域网与教控端模拟器连接，学员可自主在线学习理论资料，参与在线考试和论坛交流等活动。

具体的，在线学习模块主要用于学员学习理论资料、在线考试和在线交流等单元。

本发明实施例提供的学员端模拟器包括雷达设备展示模块、模拟训练模块；其中，雷达设备展示模块用于对目标指示雷达设备进行三维展示；所述模拟训练模块用于学员开展目标指示雷达设备三维场景模拟训练。因此，本发明实施例提供的技术方案，能够缓解现有技术中存在的仿真度不佳，训练效率较低的问题，有利于提高仿真度和训练效率。

实施例三

如图5所示，本发明实施例提供了一种雷达设备综合训练模拟系统，包括上述的教控端模拟器和上述的学员端模拟器，所述教控端模拟器与所述学员端模拟器通信连接。

进一步地，所述教控端模拟器选用接口与控制计算机，所述接口与控制计算机由工作站、网络交换机、通讯接口和显示器组成。

进一步地，所述学员端模拟器选用雷达设备虚拟计算机，所述雷达设备虚拟计算机为预先配置完成的个人计算机，实际中选用硬件配置高的高性能计算机。

进一步地，所述雷达设备虚拟计算机为多台。

具体的，参照图6，所述的教控端模拟器(简称教控端)包括雷达设备展示、模拟训练、在线理论学习管理和训练导控四大模块。所述的学员端模拟器(简称学员端)包括雷达设备展示、模拟训练、在线学习三大模块。模拟器的系统数据库安装在教控端，所述学员端模拟器选用雷达设备虚拟计算机，所述教控端模拟器选用接口与控制计算机；教控端模拟器与学员端模拟器通过网络交换机通信连接。

其中，所述的教控端雷达设备展示模块与学员端雷达设备展示模块功能相同，该模块基于虚拟现实开发平台进行开发，包含现役多型目标指示雷达，各型雷达设备结构采用三维爆炸图(立体装配图)展示，能从车、舱、柜体、插件等四种层次进行展示，且柜体、插件展示可通过界面设置进行透明、高亮显示。

所述的教控端模拟训练模块和学员端模拟训练模块功能相同，两种模拟器的模拟训练模块均是基于虚拟现实开发平台进行开发，该两种模拟器的模拟训练模块的人机交互界面、功能现象与雷达设备实装一致，各型目标指示雷达模拟训练均包括常规操作训练、维护保养操作训练和故障排除操作训练等科目内容，分为单兵训练方式、战勤班训练方式和联合训练方式，其中单兵训练方式和战勤班训练方式又分为学习模式和考核模式两种模式。所描述的常规操作训练主要包括雷达阵地部署、展开、撤收、方位标定、距离标定、开关机及战斗操作等科目；所描述的维护保养操作训练主要包括雷达电子设备的通电和断电检查、元件检查和机械设备检查等基本的维护保养科目；所描述的故障排除操作训练是由教控端训练导控模块完成对雷达设备各分机的故障设置，可细化到插件层次，在此基础上展开故障排除操作训练科目的教学训练。

所述的教控端在线理论学习管理模块是基于在线培训系统oTraining进行改造开发的，主要用于教员上传各型雷达设备的原理教材、视频、图片等理论资料，并能够实现在线考试、学习评估和论坛交流等。所述的学员端在线学习客户端模块通过局域网与教控端连接，学员可自主在线学习理论资料，参与在线考试和论坛交流等活动。

所述的教控端训练导控模块主要包括训练管理、训练导调、训练控制与评估以及通讯接口四大功能单元，其中训练管理主要用于进行学员端用户信息管理，训练资源管理，采集训练模拟器工作状态等，所描述的用户信息管理主要用于对用户信息进行添加、删除、编辑、查看等管理，所描述的训练资源管理主要用于对训练考核标准、训练数据、训练设备等资源进行管理；训练导调主要用于设置、管理并分配训练科目、训练方式、训练方案等；训练控制与评估主要用于配置训练方案、监控训练过程和评估训练结果；通讯接口主要用于联合训练时接收远端的仿真控制中心的导调数据、命令，并发送模拟雷达设备状态数据和情报信息至远端的仿真控制中心。

为了便于理解下面结合图6至图11对本发明实施例提供的雷达设备综合训练模拟系统进行详细描述：

该雷达设备综合训练模拟系统是一种全数字式雷达设备综合训练模拟器系统，包括教控端和学员端两大模拟器，教控端包含雷达设备展示、模拟训练、在线理论学习管理和训练导控四大模块，学员端包含雷达设备展示、模拟训练和在线学习三大模块。该雷达设备综合训练模拟系统由工作站、多台高性能计算机、交换机构成局域网，且具备与其它模拟训练系统通讯的接口，系统数据库安装在教控端。

该模拟系统包括接口与控制计算机和雷达设备虚拟计算机。接口与控制计算机即为所描述的教控端，由工作站、交换机、通讯接口和显示器组成，教控端安装教控端系统(教控端软件系统)；雷达设备虚拟计算机采用高性能计算机(预先配置完成)，高性能计算机为多台，每台计算机作为学员端均安装学员端系统(学员端软件系统)。

教控端为整个局域网络模拟器的中央控制中心，可以协调整个局域网络的雷达设备虚拟计算机(学员端)以全数字软件方式进行各型雷达的单兵训练和战勤班训练，也可以通过教控端通讯接口与外接其它模拟训练系统接口连接开展联合训练，此外，在教控端可根据参训人数选取并控制计算机台位，对各雷达设备计算机进行初始化参数设置，安排训练科目、计算机台位角色，实现对各雷达设备计算机模拟操作训练内容的控制，满足教学训练需求。

为了使全数字式雷达设备综合训练模拟器不仅满足操作课教学，还能满足《雷达原理》和《雷达设备原理》教学，在教控端软件系统和学员端软件系统均设置有雷达设备展示模块，教控端和学员端的该雷达设备展示模块主要是基于三维虚拟现实技术进行设计，可通过三维交互漫游功能实现对雷达设备的结构认知。

同时为了进一步加强感官认知，教控端接口与控制计算机外接3D投影设备，教员操作教控端雷达设备展示模块，然后通过3D投影设备对雷达设备各层结构进行漫游讲解，学员可穿戴3D眼镜立体漫游查看雷达设备各层次结构。

如图8所示，该雷达设备展示模块(可以是教控端也可以是学员端)的工作流程为：首先选择雷达设备型号；然后按层次选择查看雷达结构，层次分为车(天线车、设备车、油机车等)、舱(设备舱、高频舱等)、柜体(通信机柜、配电机柜、伺服机柜等)、插件(车辆附属设备、机柜中各种插件/设备等)等；接着开始学习和漫游查看，需要说明的是，在学习过程中可以对所选结构进行透明、高亮显示、孤立显示设置，漫游查看包括对选中部分可进行透明、高亮、孤立显示等操作；同时漫游功能家可通过鼠标进行旋转、上下、左右等操作，选择合适的三维视角展示，最后结束学习。

为了满足实装教学的不同教学组织训练需求，教控端软件系统和学员端软件系统均设置有模拟训练模块，其中教控端软件系统模拟训练模块主要用于教员进行雷达设备训练科目的操作演示教学，教学过程中仍可借助3D投影设备进行立体全方位演示操作，学员端软件系统模拟训练模块主要用于学员展开单兵训练、战勤班训练和联合训练。两大软件系统的模拟训练模块基于三维虚拟现实技术实现人机交互操作和模拟训练过程中产生的功能现象，该模块所模拟雷达设备的物理行为反馈逻辑以及动作表现与实装雷达设备保持一致，同时能够模拟系统正常操作以及故障时的声光电现象。

该模拟训练模块通过教控端训练导控模块进行训练科目、训练方式、训练方案等内容设置。该模拟训练模块的工作流程以学员端某型雷达设备的天线车展开为训练科目进行实施例描述，需要指出的是，在进行训练前，教员必须在教控端训练导控模块向学员端雷达设备计算机分配训练科目，并设置训练方式和训练方案。

参照图9，该模拟训练模块的具体工作流程如下：进入模拟训练模块后，首先选择训练方式为单兵训练方式，然后选择训练模式为学习模式，接着选取雷达设备型号，选择训练科目，即在常规训练科目下选择天线车展开科目；开始训练，按照训练条文展开训练(按照文字提示或高亮闪烁提示等信息操作)，具体的，在学习模式下，雷达设备计算机屏幕左上角按照训练条文分步骤显示操作提示信息，同时三维模型对应模型轮廓或按键高亮闪烁进行操作提示，学员按照提示信息进行训练学习，固化操作步骤；最终结束训练。

为了方便学员查看学习理论资料和教学资源，丰富教学手段，教控端软件系统安装在线理论学习管理模块，学员端安装在线学习模块(又称为在线学习客户端)，在线理论学习管理模块和在线学习模块基于在线培训系统oTraining进行改造开发。其中在线理论学习管理模块用于教员管理教学理论资料，该模块主要包括用户信息管理、学习资料管理、在线考试管理和在线交流论坛管理等内容；在线学习客户端主要用于学员学习理论资料、在线考试和在线交流等。

为了便于理解，下面结合图10中左侧的(1)以教员学习资料管理为实施例对在线理论学习管理进行说明，其工作流程为：首先进入教控端在线理论学习管理模块，然后查看资料内容，按照教学计划推送教学资料，(向学员推送)，接着评估理论学习和论坛管理，最后结束管理。

下面结合图10中右侧的(2)以学员学习模型雷达设备使用维护细则为实施例对在线学习客户端进行简要说明，其工作流程为：进入学员端在线学习客户端模块，查看推送人物，例如教员下发的学习内容，然后在我的课程中按雷达设备型号和人物进行理论学习，例如选取对应的文档资料或视频资料，开始学习，提交学习考核或完成在线交流，最终结束学习。

为了便于教员按照培训层次、培训内容管理学员进行模拟训练，教控端软件系统设置训练导控模块，该训练导控模块主要用于教员进行训练管理、训练导调和训练控制与评估，还可通过通讯接口外接其它模拟训练系统实现联合训练。

下面结合图11对训练导控模块的各个功能单元进行说明：

训练管理主要对学员端用户信息、训练资源进行管理，同时采集训练模拟器工作状态，其中用户信息管理需要先调用数据库配置专业、班级等信息，然后在训练管理界面对用户个人信息进行增加、删除、编辑和查看等。训练资源管理主要是制定或更新考核标准，对训练数据、训练设备等资源进行管理。制定考核标准时可设置步骤分值、操作时长等，同时教员可根据部队岗位操作训练的最新成果更新考核标准，贴近实战；训练数据管理可实现对训练数据的查看、删除、导出等功能；训练设备管理可实现训练时雷达设备计算机台位的加入和删除。为了便于教员管控学员端雷达设备计算机的模拟器运行状态，该模块可同步采集各雷达设备计算机工作状态。

训练导调主要包括训练科目、训练方式和训练方案的管理。教员可查看参训雷达型号、训练科目及制定的操作步骤，规划教学训练内容，管理训练方案，设置并指定学员端雷达设备计算机的台位数，并为不同参训台位分配训练科目，按台位或战勤班角色设定训练方式，包括单兵训练方式、战勤班训练方式以及联合训练方式。教员还可以对训练方案进行管理，包括新建、编辑、删除和另存等管理功能。

训练控制与评估主要包括训练方案配置、训练过程监控和训练结果评估等功能，其中训练方案配置主要针对训练方式、训练模式、训练台位、初始化设置等，在单兵训练方式或战勤班训练方式下，还需要在训练方案中设置、推演空情数据；训练过程监控主要用来监控各种训练方式下的全程训练过程，包括网络状态信息监控显示、雷达设备模拟器工作状态信息监控显示、学员训练信息监控显示、告警显示及其训练控制等；训练结果评估包括训练情况统计查询，可按照雷达型号、训练科目对学员在某种训练方式下的训练次数、训练用时、操作正确率等训练情况进行查询。

通讯接口为标准接口，可通过外接其它模拟训练系统实现目标指示雷达设备联合训练。联合训练时，训练导控模块通过通讯接口接收远方仿真控制中心的导调数据、命令，并根据导调命令向远方仿真控制中心应答，发送雷达设备计算机的模拟器状态数据，然后通过局域网向雷达设备计算机的模拟器转发外部空情数据，同时雷达设备计算机通过通讯接口向远端仿真控制中心发送雷达情报信息。

本发明实施例提供的雷达设备综合训练模拟系统采用全数字式仿真技术设计实现，可扩展性、移植性强，可根据培训学员层次、人数灵活设置训练科目，解决了实装教学中存在的训练成本低、训练时间短、装备数量少、训练效果差的问题；设计的雷达设备展示可用于雷达设备原理教学，该模块采用三维爆炸图和分层式展示，可从不同视角对结构进行认知；设计的模拟训练模块采用三维虚拟场景模拟，仿真度好、响应速度快，能够实现多型号、多科目、多模式训练，且训练过程中的科目操作流程、声光电现象与实装保持一致，解决了现有雷达模拟器功能单一、训练科目设置少的问题；设计的训练导控模块能够自主设计训练考核标准和训练方案，并能够按标准对训练过程进行监控与评估，使教员掌控学员的训练学习效果，提高教学训练效率；设置的在线理论学习模块可使学员自主安排学习训练时间并参与在线讨论，提高了模拟器的使用效率以及学员学习训练的积极性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种教控端模拟器，其特征在于，所述教控端模拟器包括雷达设备展示模块、模拟训练模块和训练导控模块；

其中，所述雷达设备展示模块用于以三维爆炸图的形式从车、舱、柜体和插件四种层次对目标指示雷达设备的结构进行分层式展示以及雷达教学；

所述模拟训练模块用于教员开展目标指示雷达设备三维场景模拟训练以及教员进行目标指示雷达设备训练科目的操作演示教学；所述模拟训练模块用于基于三维虚拟现实技术实现的人机交互操作和模拟训练过程中产生的功能现象与实装雷达设备保持一致；所述模拟训练包括常规操作训练、维护保养操作训练和故障排除操作训练；每种训练类型分为单兵训练方式、战勤班训练方式和联合训练方式；其中，所述单兵训练方式和所述战勤班训练方式均分为学习模式和考核模式两种模式；所述常规操作训练包括雷达阵地部署、展开、撤收、方位标定、距离标定、开关机及战斗操作；所述维护保养操作训练包括雷达电子设备的通电和断电检查、元件检查和机械设备检查；所述故障排除操作训练是基于由所述训练导控模块完成对雷达设备各分机的细化到插件层次的故障设置展开的；

所述训练导控模块用于设计训练考核标准和训练方案，并基于所述训练考核标准对训练过程进行监控与评估；所述训练导控模块包括训练管理单元、训练导调单元、训练控制与评估单元以及通讯接口，其中，所述训练管理单元用于训练资源管理、学员用户信息管理；所述训练导调单元用于设置、管理并分配训练科目、训练方式、训练方案；所述训练控制与评估单元用于配置训练方案、监控训练过程和评估训练结果；所述通讯接口用于与远端的仿真控制中心进行双向通信；所述通讯接口用于联合训练时接收远端的仿真控制中心的导调数据、命令，并发送模拟雷达设备状态数据至远端的仿真控制中心；所述通讯接口还用于联合训练时通过局域网向模拟雷达设备转发外部空情数据，并发送情报信息至远端的仿真控制中心。

2.根据权利要求1所述的教控端模拟器，其特征在于，所述教控端模拟器安装有系统数据库。

3.根据权利要求1所述的教控端模拟器，其特征在于，所述教控端模拟器还包括在线理论学习管理模块，所述在线理论学习管理模块用于教员上传目标指示雷达设备的资料。

4.一种学员端模拟器，其特征在于，所述学员端模拟器包括雷达设备展示模块、模拟训练模块，其中，所述雷达设备展示模块用于以三维爆炸图的形式从车、舱、柜体和插件四种层次对目标指示雷达设备的结构进行分层式三维展示；

所述模拟训练模块用于学员开展目标指示雷达设备模拟训练；所述模拟训练模块用于基于三维虚拟现实技术实现的人机交互操作和模拟训练过程中产生的功能现象与实装雷达设备保持一致；所述模拟训练包括常规操作训练、维护保养操作训练和故障排除操作训练；每种训练类型分为单兵训练方式、战勤班训练方式和联合训练方式；其中，所述单兵训练方式和所述战勤班训练方式均分为学习模式和考核模式两种模式；所述常规操作训练包括雷达阵地部署、展开、撤收、方位标定、距离标定、开关机及战斗操作；所述维护保养操作训练包括雷达电子设备的通电和断电检查、元件检查和机械设备检查；所述故障排除操作训练是基于由教控端训练导控模块完成对雷达设备各分机的细化到插件层次的故障设置展开的。

5.根据权利要求4所述的学员端模拟器，其特征在于，所述学员端模拟器还包括在线学习模块；所述在线学习模块用于学员学习目标指示雷达设备的资料。

6.一种雷达设备综合训练模拟系统，其特征在于，包括如权利要求1-3任一项所述的教控端模拟器以及如权利要求4-5任一项所述的学员端模拟器，所述教控端模拟器与所述学员端模拟器通信连接。

7.根据权利要求6所述的雷达设备综合训练模拟系统，其特征在于，所述教控端模拟器选用接口与控制计算机，所述接口与控制计算机由工作站、网络交换机、通讯接口和显示器组成。

8.根据权利要求6所述的雷达设备综合训练模拟系统，其特征在于，所述学员端模拟器选用雷达设备虚拟计算机，所述雷达设备虚拟计算机为预先配置完成的个人计算机。

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