CN111312011A - 基于直升机模拟座舱与三维场景结合的实景实感培训方法和系统 - Google Patents
基于直升机模拟座舱与三维场景结合的实景实感培训方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明为一种基于直升机模拟座舱与三维场景结合的实景实感培训方法和系统，包括步骤：构建直升机模拟装置；将直升机模拟装置与直升机巡检培训系统进行软硬件连接；通过数据通信接口，并结合代码编程、逻辑运算、API接口的多种技术联合使用，实现模拟座舱的六自由度动感平台系统与培训巡检三维场景的融合互通；通过六自由度动感平台系统，自动读取三维场景经过模拟运算的力反馈数据；结合三维场景的场景实况，真实体感模拟直升机在场景中的各种飞行状态，以及巡检员处于机舱上的巡检视角，将直升机巡检培训三维模式成功的打造成了一个全实景、全体验的培训模式，达到与真实直升机培训相当的培训效果。
Description
技术领域
本发明涉及电网输电线路巡检技术领域，具体为一种基于直升机模拟座舱与三维场景结合的实景实感培训方法和系统。
背景技术
随着电网巡检培训业务量的骤增，目前传统的巡检培训方式已无法满足日益增长的需求，故电网借助VR技术搭建了基于VR技术的培训巡检平台，直升机巡检是目前电网巡检的主流方式，承担着巡检的大部分业务量。
VR技术借助VR头显设备的方式虽然能三维化培训巡检场景，让巡检有身临其境的实景感。但是，直升机巡检所搭载的直升机对巡检的视角、巡检的方式以及巡检环境都产生着不可忽视的影响，仅仅依靠三维场景“+”VR头显设备的方式无疑将实际直升机巡检中的大部分内容遗漏了，相当于只完成了培训内容的一半，无法达到预期的培训效果。因此，为了真实的还原电网直升机巡检场景，达到理想培训效果，一种基于直升机模拟座舱与三维场景结合的实景实感培训方法和系统亟待开发。
针对于这种情况，本发明提出了一种基于直升机模拟座舱与三维场景结合的实景实感培训方法和系统，可实现电网直升机培训的全实景、全体验培训。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于直升机模拟座舱与三维场景结合的实景实感培训方法和系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于直升机模拟座舱与三维场景结合的实景实感培训方法，包括以下步骤：
以一定比例真实的还原直升机外形、内舱、各类操作以及各种飞行状态的模拟器；
将直升机模拟装置与直升机巡检培训系统通过通信电缆进行软硬件连接，通过直升机巡检培训系统发出控制指令；
通过数据通信接口，并结合代码编程、逻辑运算、API接口的多种技术联合使用，实现模拟座舱的六自由度动感平台系统与培训巡检三维场景的融合互通；
通过六自由度动感平台系统，自动读取三维场景经过模拟运算的力反馈数据，并动态反馈到直升机驾驶舱上；
根据控制指令，结合三维场景的场景实况，真实体感模拟直升机在场景中的各种飞行状态，以及
为巡检员提供机舱上的巡检视角。
优选的，结合三维场景的场景实况，真实模拟直升机在场景中的飞行状态包括飞行状况、飞行姿态、离心力、推背、摇晃及颠簸。
优选的，通过六自由度动感平台系统，自动读取巡检培训系统软件三维模型对应的场景内容、场景状况经过大量底层模拟运算得出与场景相对应的直升机飞行力反馈数据，并将其动态反馈到直升机驾驶舱上。
一种基于直升机模拟座舱与三维场景结合的实景实感培训系统，包括：
直升机模拟座舱模块，用于模拟巡检的装置；
直升机巡检培训系统，用于模拟培训系统，发出控制指令；
数据通信接口模块，用于连接融合六自由度动感平台系统与培训巡检三维场景；
六自由度动感平台系统，用于自动读取三维场景经过模拟运算的力反馈数据，并动态反馈到直升机驾驶舱上；
培训巡检三维场景模块，用于高精度模拟三维巡检环境，并将巡检培训系统软件三维模型对应的场景内容、场景状况经过大量底层模拟运算，得出与场景相对应的直升机飞行力反馈数据；以及
体感模拟模块，用于真实模拟直升机在场景中的各种飞行状态，以及为巡检员提供机舱上的巡检视角。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过构建基于直升机模拟座舱与三维场景结合的实景实感培训方法和系统，实现对不同巡检场景下不同飞行环境飞机的飞行姿态，离心力，推背，摇晃，颠簸以及巡检员的巡检视角等的真实模拟。将直升机巡检培训三维模式成功的打造成了一个全实景、全体验的培训模式，将巡检中的方方面面完美的还原出来，能达到与真实直升机培训相当的培训效果，同时能极大的节省了昂贵的上机培训费，为电网直升机仿真培训的发展开启了新的篇章。
附图说明
图1为本发明的基于直升机模拟座舱与三维场景结合的实景实感培训方法流程图；
图2为本发明的基于直升机模拟座舱与三维场景结合的实景实感培训系统模块组成框图。
图中：100直升机模拟座舱模块、200直升机巡检培训系统、300数据通信接口模块、400六自由度动感平台系统、500培训巡检三维场景模块、600体感模拟模块。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
一种基于直升机模拟座舱与三维场景结合的实景实感培训方法，包括以下步骤：
S101：以一定比例真实的还原直升机外形、内舱、各类操作以及各种飞行状态的模拟器；
S102：将直升机模拟装置与直升机巡检培训系统通过通信电缆进行软硬件连接，实现软件培训系统与硬件设备的数据连接与通信，通过直升机巡检培训系统发出控制指令；
S103：通过数据通信接口，并结合代码编程、逻辑运算、API接口的多种技术联合使用，实现模拟座舱的六自由度动感平台系统与培训巡检三维场景的融合互通，实现二者的逻辑触发、信息传输、数据通信及动态交互；
S104：通过六自由度动感平台系统，自动读取巡检培训系统软件三维模型对应的场景内容、场景状况经过大量底层模拟运算得出与场景相对应的直升机飞行力反馈数据，并将其动态反馈到直升机驾驶舱上；
S105：根据控制指令，结合三维场景的场景实况，真实体感模拟直升机在场景中的飞行状况、飞行姿态、离心力、推背、摇晃及颠簸的各种飞行状态，以及
为巡检员提供机舱上的巡检视角，让巡检员能真实感觉身处巡检驾驶舱中，营造培训的场景感与真实感。
一种基于直升机模拟座舱与三维场景结合的实景实感培训系统，包括：
直升机模拟座舱模块100，用于模拟巡检的装置；
直升机巡检培训系统200，用于模拟培训系统，发出控制指令；
数据通信接口模块300，用于连接融合六自由度动感平台系统与培训巡检三维场景；
六自由度动感平台系统400，用于自动读取三维场景经过模拟运算的力反馈数据，并动态反馈到直升机驾驶舱上；
培训巡检三维场景模块500，用于高精度模拟三维巡检环境，并将巡检培训系统软件三维模型对应的场景内容、场景状况经过大量底层模拟运算，得出与场景相对应的直升机飞行力反馈数据；以及
体感模拟模块600，用于真实模拟直升机在场景中的飞行状况、飞行姿态、离心力、推背、摇晃及颠簸的各种飞行状态，以及为巡检员提供机舱上的巡检视角，让巡检员能真实感觉身处巡检驾驶舱中，营造培训的场景感与真实感。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改和替换，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种基于直升机模拟座舱与三维场景结合的实景实感培训方法，其特征在于，包括以下步骤：
以一定比例真实的还原直升机外形、内舱、各类操作以及各种飞行状态的模拟器；
将直升机模拟装置与直升机巡检培训系统通过通信电缆进行软硬件连接，通过直升机巡检培训系统发出控制指令；
通过数据通信接口，并结合代码编程、逻辑运算、API接口的多种技术联合使用，实现模拟座舱的六自由度动感平台系统与培训巡检三维场景的融合互通；
通过六自由度动感平台系统，自动读取三维场景经过模拟运算的力反馈数据，并动态反馈到直升机驾驶舱上；
根据控制指令，结合三维场景的场景实况，真实体感模拟直升机在场景中的各种飞行状态，以及
为巡检员提供机舱上的巡检视角。
2.根据权利要求1所述的一种基于直升机模拟座舱与三维场景结合的实景实感培训方法，其特征在于：结合三维场景的场景实况，真实模拟直升机在场景中的飞行状态包括飞行状况、飞行姿态、离心力、推背、摇晃及颠簸。
3.根据权利要求1所述的一种基于直升机模拟座舱与三维场景结合的实景实感培训方法，其特征在于：通过六自由度动感平台系统，自动读取巡检培训系统软件三维模型对应的场景内容、场景状况经过大量底层模拟运算得出与场景相对应的直升机飞行力反馈数据，并将其动态反馈到直升机驾驶舱上。
4.一种基于直升机模拟座舱与三维场景结合的实景实感培训系统，其特征在于：包括
直升机模拟座舱模块(100)，用于模拟巡检的装置；
直升机巡检培训系统(200)，用于模拟培训系统，发出控制指令；
数据通信接口模块(300)，用于连接融合六自由度动感平台系统与培训巡检三维场景；
六自由度动感平台系统(400)，用于自动读取三维场景经过模拟运算的力反馈数据，并动态反馈到直升机驾驶舱上；
培训巡检三维场景模块(500)，用于高精度模拟三维巡检环境，并将巡检培训系统软件三维模型对应的场景内容、场景状况经过大量底层模拟运算，得出与场景相对应的直升机飞行力反馈数据；以及
体感模拟模块(600)，用于真实模拟直升机在场景中的飞行状况、飞行姿态、离心力，推背，摇晃，颠簸的各种飞行状态，以及为巡检员提供机舱上的巡检视角。
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