CN113362667A - 一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法 - Google Patents
一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113362667A CN113362667A CN202110514641.9A CN202110514641A CN113362667A CN 113362667 A CN113362667 A CN 113362667A CN 202110514641 A CN202110514641 A CN 202110514641A CN 113362667 A CN113362667 A CN 113362667A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- unmanned aerial
- aerial vehicle
- training
- mode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012549 training Methods 0.000 title claims abstract description 124
- 238000007689 inspection Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 39
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 18
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000013479 data entry Methods 0.000 claims description 9
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 9
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000000819 phase cycle Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 235000005770 birds nest Nutrition 0.000 description 2
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 239000012211 strain insulator Substances 0.000 description 2
- 235000005765 wild carrot Nutrition 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000013441 quality evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明涉及无人机巡检仿真培训技术领域，且公开了一种无人机巡检虚拟仿真培训系统，包括操作设备、VR交互系统以及仿真训练系统处理器，所述操作设备的输出端与VR交互系统的输入端连接，所述VR交互系统的输出端以及输入端与仿真训练系统处理器的输出端和输入端相互连接，所述仿真训练系统处理器包括模式选择模块、参数调取模块、场景选择模块、指令输入模块、反馈输出模块以及信息后处理模块，所述模式选择模块的输出端与参数调取模块的输入端连接。本发明中，将VR技术与输电线路巡线技术相结合，以头戴式设备为主要输入工具,使学员完全被虚拟场景包围，同步实时空间定位。沉浸式体验真实无人机输电线路巡线，增加培训效果。
Description
技术领域
本发明涉及无人机巡检仿真培训技术领域，尤其涉及一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。
但是这些操作中大部分都需要人为操作无人机，所以在使用无人机作业之前需要对无人机的操作人员进行培训。但是，发明人发现，目前的无人机培训操作感受不够真实，使执行的任务不能够被高效、准确地完成，训练环境单一。为此，我们提出一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法。
发明内容
本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种无人机巡检虚拟仿真培训系统，包括操作设备、VR交互系统以及仿真训练系统处理器，所述操作设备的输出端与VR交互系统的输入端连接，所述VR交互系统的输出端以及输入端与仿真训练系统处理器的输出端和输入端相互连接，所述仿真训练系统处理器包括模式选择模块、参数调取模块、场景选择模块、指令输入模块、反馈输出模块以及信息后处理模块，所述模式选择模块的输出端与参数调取模块的输入端连接，所述参数调取模块的输出端与场景选择模块的输入端连接，所述场景选择模块的输出端与指令输入模块的输入端连接，所述指令输入模块的输出端与反馈输出模块的输入端连接，所述反馈输出模块的输出端与信息后处理模块的输入端连接。
作为优选，所述场景选择模块包括场景数据存储模块、场景数据录入模块、信息转换模块、三维建模组件以及场景采集模块。
作为优选，所述场景数据存储模块的输出端与场景数据录入模块的输入端连接，所述场景数据录入模块的输出端与信息转换模块的输入端连接，所述信息转换模块的输出端与三维建模组件的输入端连接，所述三维建模组件的输出端与场景采集模块的输入端连接，三维建模组件产生的数据和场景采集模块产生的数据分别导入并进行储存，然后将两条数据按照时间序列发送给VR交互系统实现多人协同训练。
作为优选，所述VR交互系统包括弧形显示屏幕、屏幕自动追踪调节模块、多方位扬声器以及无人机操作模块，所述弧形显示屏幕、屏幕自动追踪调节模块、多方位扬声器分别与VR交互系统相互连接，所述VR交互系统通过弧形显示屏幕、屏幕自动追踪调节模块、多方位扬声器能够实现巡检过程多视角显示切换，包括：无人机跟随视角、云台相机视角以及操控者视角，所述VR交互系统还包括天气模型，所述天气模型能够模拟不同的天气环境并叠加至训练场景模型中。
作为优选，所述无人机操作模块的输出端连接有飞控模块，所述飞控模块分别与无人机油门控制模块、方向控制杆模块以及机载设备控制模块连接，所述模式选择模块包括教学模式、训练模式、考核模式以及强化模式。
一种无人机巡检虚拟仿真培训系统的使用方法，包括以下步骤：
S1、佩戴VR设备；
S2、注册操作者信息档案；
S3、选择训练模式；
S4、训练并获得数据；
S5、训练数据分析；
S6、计算分析结果并进行存档。
所述S3、选择训练模式中；教学模式的具体步骤为：
S3.1、VR设备画面演示；
S3.2、同步提示操作流程；
S3.3、画面静止并进行语音教学。
所述S3、选择训练模式中；训练模式的具体步骤为：
S3.4、VR显示无人机飞行画面；
S3.5、使用者操作指令控制无人机；
S3.6、数据分析并存档。
所述S3、选择训练模式中；考核模式的具体步骤为：
S3.7、VR显示无人机飞行画面；
S3.8、使用者操作指令控制无人机；
S3.9、违规操作后进行提示并扣分；
S3.10、统计分数并判定成绩档次。
所述S3、选择训练模式中；强加模式的具体步骤为：
S3.11、VR显示无人机正确飞行画面；
S3.12、使用者操作指令进行对比控制。
有益效果
本发明提供了一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法。具备以下有益效果：
(1)、该一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法，研究不同种类常用无人机在复杂环境条件下(风、雨、雾、尘)飞行特点及这些不利因素对无人机飞行性能及操控的影响以及突发意外情况(电磁干扰、气象变化等)员工应对策略与技能，得到无人机在不同环境下飞行参数。将这些参数融入到仿真系统中进行调校，还原真实无人机巡线操作。提升工作人员在突发情况下的紧急应对能力。
(2)、该一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法，飞控模块中包括无人机基础技能训练，设计基础技能操作，进阶飞行技能操作并根据AOPA取证要求，设计无人机起飞、降落、悬停、8字飞行等AOPA飞行技能，满足学员由基础飞行技能训练、进阶飞行技能训练以及AOPA考试训练的培训需求，学员可在岗完成学习训练，提升培训效率的同时极大的降低因训练失误导致的炸机损失。详情如下：
AOPA：具备无人机起飞、降落、悬停、8字飞行等AOPA飞行技能。
基础操控：支持GPS飞行模式/姿态增稳模式；支持起飞降落、静止悬停、多高度悬停、水平移动、45°角悬停、90°侧向悬停、对角悬停。
进阶操控：支持GPS飞行模式/姿态增稳模式；支持定向水平圆周飞行、机头向外圆周飞行、短距自由飞、中远距返航行、机头定向8字飞行；支持第一人称视角飞行；支持机头向心圆周飞行，通过多种复杂的技能训练能保证操作在训练过程中能完善学习内容，提高训练质量。
(3)、该一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法，研究电网机巡拍摄规程及相关电力行业的标准，根据巡视数据方法，制定仿真作业拍摄数据质量评定方案，可根据训练中工作人员拍摄照片是否符合巡视处理要求进行判定，使得工作人员在训练中掌握机巡拍摄技巧，拍摄出最适合数据处理的机巡照片。
(4)、该一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法，研究输电线路巡线中常见的缺陷，内置动态缺陷库，包含鸟巢、绝缘子自爆、杆塔异物、杆塔锈蚀、相序牌倾斜、相序牌脱落、绝缘子严重污秽、悬挂飘浮物、销钉脱落、均压环倾斜、防震锤跑位、防震锤脱落、防震锤变形、螺栓松动等14种常见缺陷，可随机在巡检中出现，给与操作人员真实的电力巡线场景。
(5)、该一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法，
真实巡线场景的搭建
采用先进的三维建模工具，进行精确建模与实景还原,对通道走廊、铁塔、金具、导线、绝缘子等进行精细建模。并将构建的三维模块导入到三维引擎UE中，三维场景具有可视化界面友好。
虚拟培训平台飞控模块研究
研究无人机飞行的真实物理状态，并采用真实的无人机遥控器进行控制，逼近真机的操作感，飞行操控涵盖目前常用的四旋翼、六旋翼、八旋翼机型。
飞控模块主要是根据遥控器的遥控指令(包括无人机自主控制和操纵杆控制的切换指令，无人机油门和方向控制杆指令，机载设备控制等指令)，利用嵌入式飞控仿真算法计算出无人机的实时飞行参数(位置、速度、姿态)和云台参数(是否拍摄、对焦、方向)。
VR与仿真交互集成
将VR技术与输电线路巡线技术相结合，以头戴式设备为主要输入工具,使学员完全被虚拟场景包围，同步实时空间定位。沉浸式体验真实无人机输电线路巡线，增加培训效果。
(6)、该一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法，还原真实输电线路巡线场景，制作仿真度极高的应用场景，包括500kV的直线、耐张等常见铁塔类型。深入实地调研，设计温州输电线路仿真巡视流程。这些巡线流程会被加入到仿真培训系统中，显著提升培训的实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其他的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明的系统示意图；
图2为本发明场景选择模块的具体连接图；
图3为本发明VR交互系统的具体系统图
图4为本发明模式旋转模块的具体示意图；
图5为本发明整体流程图；
图6为本发明教学模式的具体示意图；
图7为本发明训练模式的具体示意图；
图8为本发明考核模式的具体示意图；
图9为本发明强化模式的具体示意图。
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。
实施例：一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法，如图1-图9所示，包括操作设备、VR交互系统以及仿真训练系统处理器，所述操作设备的输出端与VR交互系统的输入端连接，所述VR交互系统的输出端以及输入端与仿真训练系统处理器的输出端和输入端相互连接，所述仿真训练系统处理器包括模式选择模块、参数调取模块、场景选择模块、指令输入模块、反馈输出模块以及信息后处理模块，所述模式选择模块的输出端与参数调取模块的输入端连接，所述参数调取模块的输出端与场景选择模块的输入端连接，所述场景选择模块的输出端与指令输入模块的输入端连接，所述指令输入模块的输出端与反馈输出模块的输入端连接，所述反馈输出模块的输出端与信息后处理模块的输入端连接。
所述场景选择模块包括场景数据存储模块、场景数据录入模块、信息转换模块、三维建模组件以及场景采集模块，场景选择模块还原真实输电线路巡线场景，制作仿真度极高的应用场景，包括500kV的直线、耐张等常见铁塔类型。深入实地调研，设计输电线路仿真巡视流程。这些巡线流程会被加入到仿真培训系统中，显著提升培训的实用性。
所述场景数据存储模块的输出端与场景数据录入模块的输入端连接，所述场景数据录入模块的输出端与信息转换模块的输入端连接，所述信息转换模块的输出端与三维建模组件的输入端连接，所述三维建模组件的输出端与场景采集模块的输入端连接，三维建模组件产生的数据和场景采集模块产生的数据分别导入并进行储存，然后将两条数据按照时间序列发送给VR交互系统实现多人协同训练。
所述VR交互系统包括弧形显示屏幕、屏幕自动追踪调节模块、多方位扬声器以及无人机操作模块，所述弧形显示屏幕、屏幕自动追踪调节模块、多方位扬声器分别与VR交互系统相互连接，所述VR交互系统通过弧形显示屏幕、屏幕自动追踪调节模块、多方位扬声器能够实现巡检过程多视角显示切换，包括：无人机跟随视角、云台相机视角以及操控者视角，所述VR交互系统还包括天气模型，所述天气模型能够模拟不同的天气环境并叠加至训练场景模型中，研究不同种类常用无人机在复杂环境条件下(风、雨、雾、尘)飞行特点及这些不利因素对无人机飞行性能及操控的影响以及突发意外情况(电磁干扰、气象变化等)员工应对策略与技能，得到无人机在不同环境下飞行参数。将这些参数融入到仿真系统中进行调校，还原真实无人机巡线操作。提升工作人员在突发情况下的紧急应对能力，研究输电线路巡线中常见的缺陷，内置动态缺陷库，包含鸟巢、绝缘子自爆、杆塔异物、杆塔锈蚀、相序牌倾斜、相序牌脱落、绝缘子严重污秽、悬挂飘浮物、销钉脱落、均压环倾斜、防震锤跑位、防震锤脱落、防震锤变形、螺栓松动等14种常见缺陷，可随机在巡检中出现，给与操作人员真实的电力巡线场景。
所述无人机操作模块的输出端连接有飞控模块，所述飞控模块分别与无人机油门控制模块、方向控制杆模块以及机载设备控制模块连接，所述模式选择模块包括教学模式、训练模式、考核模式以及强化模式，飞控模块中包括无人机基础技能训练，设计基础技能操作，进阶飞行技能操作并根据AOPA取证要求，设计无人机起飞、降落、悬停、8字飞行等AOPA飞行技能，满足学员由基础飞行技能训练、进阶飞行技能训练以及AOPA考试训练的培训需求，学员可在岗完成学习训练，提升培训效率的同时极大的降低因训练失误导致的炸机损失。详情如下：
AOPA：具备无人机起飞、降落、悬停、8字飞行等AOPA飞行技能。
基础操控：支持GPS飞行模式/姿态增稳模式；支持起飞降落、静止悬停、多高度悬停、水平移动、45°角悬停、90°侧向悬停、对角悬停。
进阶操控：支持GPS飞行模式/姿态增稳模式；支持定向水平圆周飞行、机头向外圆周飞行、短距自由飞、中远距返航行、机头定向8字飞行；支持第一人称视角飞行；支持机头向心圆周飞行。
一种无人机巡检虚拟仿真培训系统的使用方法，包括以下步骤：
S1、佩戴VR设备；
S2、注册操作者信息档案；
S3、选择训练模式；
S4、训练并获得数据；
S5、训练数据分析；
S6、计算分析结果并进行存档。
所述S3、选择训练模式中；教学模式的具体步骤为：
S3.1、VR设备画面演示；
S3.2、同步提示操作流程；
S3.3、画面静止并进行语音教学。
所述S3、选择训练模式中；训练模式的具体步骤为：
S3.4、VR显示无人机飞行画面；
S3.5、使用者操作指令控制无人机；
S3.6、数据分析并存档。
所述S3、选择训练模式中；考核模式的具体步骤为：
S3.7、VR显示无人机飞行画面；
S3.8、使用者操作指令控制无人机；
S3.9、违规操作后进行提示并扣分；
S3.10、统计分数并判定成绩档次。
所述S3、选择训练模式中；强加模式的具体步骤为：
S3.11、VR显示无人机正确飞行画面；
S3.12、使用者操作指令进行对比控制。
本发明的研究成果，可以从机巡业务逻辑、安全意识、操控技能三个方面对受训人员进行全面培训，以电力行业、电网公司相关标准为业务指导，全程贯穿安全规程要点及注意事项，通过“教学→训练→考核→强化”的管道式培训模式，达到标准化巡线的目标。
采用先进的三维建模工具，进行精确建模与实景还原,对通道走廊、铁塔、金具、导线、绝缘子等进行精细建模。并将构建的三维模块导入到三维引擎UE中，三维场景具有可视化界面友好，研究无人机飞行的真实物理状态，并采用真实的无人机遥控器进行控制，逼近真机的操作感，飞行操控涵盖目前常用的四旋翼、六旋翼、八旋翼机型。
其中，飞控模块主要是根据遥控器的遥控指令(包括无人机自主控制和操纵杆控制的切换指令，无人机油门和方向控制杆指令，机载设备控制等指令)，利用嵌入式飞控仿真算法计算出无人机的实时飞行参数(位置、速度、姿态)和云台参数(是否拍摄、对焦、方向)，将VR技术与输电线路巡线技术相结合，以头戴式设备为主要输入工具,使学员完全被虚拟场景包围，同步实时空间定位。沉浸式体验真实无人机输电线路巡线，增加培训效果。
线路可定制：线路根据实际需要制作仿真度极高的应用场景，可定制包括交流110kV/220kV/500kV等电压等级的直线、耐张等常见铁塔类型。系统提供多种视角的操作模式，提升训练沉浸感；
基础能力培训项目：根据AOPA培训考核需要，系统涵盖AOPA考试操作项目：无人机悬停/起降、水平8字，慢速自旋，降落等，并可根据操作作出评判；
电力巡线训练：学员可操作仿真系统进行真实巡线练习(线路含110kV、220kV、500kV等电压等级的直线、耐张等常见铁塔类型，且巡线流程严格遵循国网规定)；
应急处理：系统支持动力流失、信号干扰等实际飞行过程的操作模拟；
真实的操作：采用基于先进的3D引擎的半实物电力无人机巡线仿真训练系统进行训练，真实模拟实际无人机操作的手感和场景，达到仿真训练合格可熟练上手真实无人机的效果，减少设备训练损耗；系统定制大大疆M600、大疆M210RTK等机型；
训练环境可选择：可根据需要选择天气，设置晴雨、风等环境影响因素；
动态缺陷库：系统配备动态缺陷库，可根据需要随机出现绝缘子自爆、防震锤锈蚀/脱落、杆塔异物、销钉缺失等常见缺陷。
训练模式：利用三维仿真虚拟培训系统进行巡检作业能力的初步训练(使用配套的VR眼镜进行训练)，结合具体巡线任务，在模拟线路上进行实际操作训练，同时辅以飞行轨迹等实时测量系统对学员远距离航线操作能力、巡检路径控制能力、成像距离和角度设置调整能力进行测量、记录和复盘分析以提高培训效率，实现学员技能水平的科学考核和定量评价；
考核模式：模拟实际巡线作业流程，考核学员巡线技能及对相关规定的理解程度。
无人机飞行信息的显示：支持显示无人机实时飞行速度、高度、垂直方向分速度、当前飞行模式、飞机朝向、云台视野方向。
飞行器参数仿真：仿真机型需要具同真实机型相同的飞行参数，包括最大飞行速度、上升下降速度、转向速度。
飞行模式：定位模式，姿态模式。
显示模式：支持多种显示模式以帮助在不同环境下的训练：跟随模式，FPV模式，飞手模式。
其它参数：近距离警示(过于靠近铁塔会进行距离提示)。
支持适配VR眼镜。
支持多种输入设备进行输入(实际使用的真机遥控器)。
画质:画面分辨率不小于1920*1080，每秒帧率不下于60fps。
遥控器适配：支持主流实物遥控器。
支持美国手、日本手切换(在仿真软件中设置，无需手柄刷机、无需系统重启)。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种无人机巡检虚拟仿真培训系统，包括操作设备、VR交互系统以及仿真训练系统处理器，其特征在于：所述操作设备的输出端与VR交互系统的输入端连接，所述VR交互系统的输出端以及输入端与仿真训练系统处理器的输出端和输入端相互连接，所述仿真训练系统处理器包括模式选择模块、参数调取模块、场景选择模块、指令输入模块、反馈输出模块以及信息后处理模块，所述模式选择模块的输出端与参数调取模块的输入端连接，所述参数调取模块的输出端与场景选择模块的输入端连接，所述场景选择模块的输出端与指令输入模块的输入端连接，所述指令输入模块的输出端与反馈输出模块的输入端连接，所述反馈输出模块的输出端与信息后处理模块的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种无人机巡检虚拟仿真培训系统，其特征在于：所述场景选择模块包括场景数据存储模块、场景数据录入模块、信息转换模块、三维建模组件以及场景采集模块。
3.根据权利要求2所述的一种无人机巡检虚拟仿真培训系统，其特征在于：所述场景数据存储模块的输出端与场景数据录入模块的输入端连接，所述场景数据录入模块的输出端与信息转换模块的输入端连接，所述信息转换模块的输出端与三维建模组件的输入端连接，所述三维建模组件的输出端与场景采集模块的输入端连接，三维建模组件产生的数据和场景采集模块产生的数据分别导入并进行储存，然后将两条数据按照时间序列发送给VR交互系统实现多人协同训练。
4.根据权利要求1所述的一种无人机巡检虚拟仿真培训系统，其特征在于：所述VR交互系统包括弧形显示屏幕、屏幕自动追踪调节模块、多方位扬声器以及无人机操作模块，所述弧形显示屏幕、屏幕自动追踪调节模块、多方位扬声器分别与VR交互系统相互连接，所述VR交互系统通过弧形显示屏幕、屏幕自动追踪调节模块、多方位扬声器能够实现巡检过程多视角显示切换，包括：无人机跟随视角、云台相机视角以及操控者视角，所述VR交互系统还包括天气模型，所述天气模型能够模拟不同的天气环境并叠加至训练场景模型中。
5.根据权利要求4所述的一种无人机巡检虚拟仿真培训系统，其特征在于：所述无人机操作模块的输出端连接有飞控模块，所述飞控模块分别与无人机油门控制模块、方向控制杆模块以及机载设备控制模块连接，所述模式选择模块包括教学模式、训练模式、考核模式以及强化模式。
6.一种无人机巡检虚拟仿真培训系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、佩戴VR设备；
S2、注册操作者信息档案；
S3、选择训练模式；
S4、训练并获得数据；
S5、训练数据分析；
S6、计算分析结果并进行存档。
7.根据权利要求6所述的一种无人机巡检虚拟仿真培训系统的使用方法，其特征在于，所述S3、选择训练模式中；教学模式的具体步骤为：
S3.1、VR设备画面演示；
S3.2、同步提示操作流程；
S3.3、画面静止并进行语音教学。
8.根据权利要求6所述的一种无人机巡检虚拟仿真培训系统的使用方法，其特征在于，所述S3、选择训练模式中；训练模式的具体步骤为：
S3.4、VR显示无人机飞行画面；
S3.5、使用者操作指令控制无人机；
S3.6、数据分析并存档。
9.根据权利要求6所述的一种无人机巡检虚拟仿真培训系统的使用方法，其特征在于，所述S3、选择训练模式中；考核模式的具体步骤为：
S3.7、VR显示无人机飞行画面；
S3.8、使用者操作指令控制无人机；
S3.9、违规操作后进行提示并扣分；
S3.10、统计分数并判定成绩档次。
10.根据权利要求6所述的一种无人机巡检虚拟仿真培训系统的使用方法，其特征在于，所述S3、选择训练模式中；强加模式的具体步骤为：
S3.11、VR显示无人机正确飞行画面；
S3.12、使用者操作指令进行对比控制。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110514641.9A CN113362667A (zh) | 2021-05-08 | 2021-05-08 | 一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110514641.9A CN113362667A (zh) | 2021-05-08 | 2021-05-08 | 一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113362667A true CN113362667A (zh) | 2021-09-07 |
Family
ID=77526382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110514641.9A Pending CN113362667A (zh) | 2021-05-08 | 2021-05-08 | 一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113362667A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114038269A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-02-11 | 成都工业学院 | 一种基于无人机模拟飞行的训练管理方法和电子设备 |
| CN116820252A (zh) * | 2023-08-30 | 2023-09-29 | 北京东方仿真控制技术有限公司 | 一种基于vr的多人虚拟现场巡检培训系统及培训方法 |
| CN114038269B (zh) * | 2021-11-05 | 2024-07-16 | 成都工业学院 | 一种基于无人机模拟飞行的训练管理方法和电子设备 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104111861A (zh) * | 2014-07-07 | 2014-10-22 | 中国人民解放军军械工程学院 | 一种无人机模拟训练系统及其控制方法 |
| CN108053714A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-05-18 | 广东电网有限责任公司教育培训评价中心 | 基于输电线路巡检的多旋翼无人机巡视作业仿真培训系统 |
| CN111402661A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-07-10 | 武汉傲睿尔科技有限公司 | 一种输配电线路无人机巡检仿真培训系统 |
| CN111429772A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-07-17 | 云南电网有限责任公司带电作业分公司 | 基于vr技术的输电线路无人机仿真培训方法及系统 |
| CN112331015A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-02-05 | 国网智能科技股份有限公司 | 一种电力设备无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法 |
| CN112365763A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-02-12 | 国网智能科技股份有限公司 | 电力设备无人机巡检培训方法及系统 |
-
2021
- 2021-05-08 CN CN202110514641.9A patent/CN113362667A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104111861A (zh) * | 2014-07-07 | 2014-10-22 | 中国人民解放军军械工程学院 | 一种无人机模拟训练系统及其控制方法 |
| CN108053714A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-05-18 | 广东电网有限责任公司教育培训评价中心 | 基于输电线路巡检的多旋翼无人机巡视作业仿真培训系统 |
| CN111402661A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-07-10 | 武汉傲睿尔科技有限公司 | 一种输配电线路无人机巡检仿真培训系统 |
| CN111429772A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-07-17 | 云南电网有限责任公司带电作业分公司 | 基于vr技术的输电线路无人机仿真培训方法及系统 |
| CN112331015A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-02-05 | 国网智能科技股份有限公司 | 一种电力设备无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法 |
| CN112365763A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-02-12 | 国网智能科技股份有限公司 | 电力设备无人机巡检培训方法及系统 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114038269A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-02-11 | 成都工业学院 | 一种基于无人机模拟飞行的训练管理方法和电子设备 |
| CN114038269B (zh) * | 2021-11-05 | 2024-07-16 | 成都工业学院 | 一种基于无人机模拟飞行的训练管理方法和电子设备 |
| CN116820252A (zh) * | 2023-08-30 | 2023-09-29 | 北京东方仿真控制技术有限公司 | 一种基于vr的多人虚拟现场巡检培训系统及培训方法 |
| CN116820252B (zh) * | 2023-08-30 | 2023-12-08 | 北京东方仿真控制技术有限公司 | 一种基于vr的多人虚拟现场巡检培训系统及培训方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110221546B (zh) | 虚实融合的船舶智能控制系统测试平台 | |
| CN108053714B (zh) | 基于输电线路巡检的多旋翼无人机巡视作业仿真培训系统 | |
| CN110471313B (zh) | 一种模拟飞行器的飞行仿真分系统 | |
| CN102163381A (zh) | 无人机电力巡线仿真培训系统 | |
| CN110047150A (zh) | 一种基于增强现实的复杂设备操作运行在位仿真系统 | |
| CN102566441A (zh) | 用于无人机的可视仿真试验系统 | |
| CN105006187A (zh) | 一种民用无人飞行器模拟训练系统 | |
| CN1856810A (zh) | 飞行模拟器 | |
| Liu et al. | Study on UAV parallel planning system for transmission line project acceptance under the background of industry 5.0 | |
| CN111429772A (zh) | 基于vr技术的输电线路无人机仿真培训方法及系统 | |
| CN112859905A (zh) | 架空电力线路无人机巡检航线生成方法、装置及无人机 | |
| CN105955067A (zh) | 基于四旋翼无人机的多星智能集群控制仿真系统及采用该系统实现的仿真方法 | |
| CN111402661A (zh) | 一种输配电线路无人机巡检仿真培训系统 | |
| CN113299139A (zh) | 核电站主泵维修虚拟仿真平台及其构建方法 | |
| CN113362667A (zh) | 一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法 | |
| Andreev et al. | Information models for designing conceptual broad-profile flight simulators | |
| CN212484651U (zh) | 教练机飞行模拟训练系统 | |
| CN112185212A (zh) | 一种基于AirSim的无人机仿真培训方法 | |
| Jiang et al. | Thrust vectoring control for infrastructure inspection multirotor vehicle | |
| Chae et al. | Development of Physics-Based Virtual Training Simulator for Inspections of Steel Transmission Towers | |
| CN115113639B (zh) | 一种无人机飞行控制与模拟训练方法及装置 | |
| Allen | Evolution of flight simulation | |
| RU2247430C1 (ru) | Авиационный тренажер модульной конструкции | |
| Kamali et al. | Real-time desktop flying qualities evaluation simulator | |
| CN113946128A (zh) | 一种无人机集群半实物仿真控制系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210907 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |