CN114067631A - 一种体验式飞行模拟训练系统及模拟训练方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种体验式飞行模拟训练系统及模拟训练方法，涉及飞行模拟训练技术领域。其包括数据模拟驱动模块、仿真计算模块、数据显示模块、3D展示模块。所述数据模拟驱动模块中包括有求助模块，所述求助模块用于针对学员在飞行模拟训练过程中遇到的问题，提供有效的帮助和指引。其还包括模拟训练排名模块和训练结果评估模块；所述模拟训练排名模块用于对学员训练后的结果排名，所述训练结果评估模块用于对学员训练结果的评估。本发明主要从寓教于乐、提升训练效率和训练质量方面着手，充分尊重了人的客观学习规律，将体验式教学方法应用于传统的飞行模拟训练系统中，降低了学习难度、增强了学习的愉悦感、提高了学习效率。

Description

一种体验式飞行模拟训练系统及模拟训练方法
技术领域
本发明涉及飞行模拟训练技术领域，更具体地说，本发明涉及一种体验式飞行模拟训练系统及模拟训练方法。
背景技术
目前，飞行模拟训练相关软件发展比较成熟，各种模拟真实飞行的训练系统，如P3D模拟飞行等得到了广大飞行爱好者的广泛使用。但是当前已存的模拟飞行系统还存在一定的问题，主要问题包括以下几个方面：
1、训练过程枯燥
目前该行业模拟飞行系统主要侧重于流程、和操作步骤的机械记忆，需要学员按部就班地进行记忆和操作。因此，训练过程枯燥，无法激起学员的学习兴趣；
2、目前的飞行训练系统学习难度大，主要重视训练过程，却忽略了训练效率和训练质量；导致学习难道较高，学员的学习效率较低。
因此，迫切需要一种可以解决上述技术问题的新型飞行模拟训练系统和新型飞行模拟训练方法。
发明内容
针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种体验式飞行模拟训练系统及模拟训练方法，主要从寓教于乐、提升训练效率和训练质量方面着手，充分尊重了人的客观学习规律，将体验式教学方法应用于传统的飞行模拟训练系统中，降低了学习难度、增强了学习的愉悦感、提高了学习效率。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明提供了一种体验式飞行模拟训练系统，其包括数据模拟驱动模块、仿真计算模块、数据显示模块、和3D展示模块。
所述数据模拟驱动模块用于模拟飞机前仓中的各控制面板，所模拟的各控制面板与实际机载设备面板一一对应；所述数据模拟驱动模块包括多个触发按钮，各触发按钮与其相对应的功能模块相连，通过触发相关按钮实现对应的数据输出；所述数据模拟驱动模块中包括有求助模块，所述求助模块用于针对学员在飞行模拟训练过程中遇到的问题，提供有效的帮助和指引；
所述仿真计算模块与所述数据模拟驱动模块连接，所述仿真计算模块用于接收所述数据模拟驱动模块的数据输出，模拟真实飞机的运行过程，建立飞行模型，并将计算结果的数据信息分别输出给所述数据显示模块和所述3D展示模块；
所述数据显示模块与所述仿真计算模块连接，所述数据显示模块接收所述仿真计算模块的计算数据输出结果，并显示所模拟的飞机前仓的人机界面；
所述3D展示模块与所述仿真计算模块相连，所述3D展示模块接收所述仿真计算模块的计算数据输出结果，并采用三维的方式、且从飞行员的视角直观地呈现飞机的飞行状态。
优选的方案，所述求助模块包括视频求助模块和文字说明求助模块，所述视频求助模块和文字说明求助模块分别用于对学员提供视频帮助和文字说明帮助。
进一步优选的方案，所述视频求助模块中包含有每一个操作步骤的视频详解，且设有视频观看链接，通过所述视频观看链接可以定位当前操作步骤的下一步操作视频，并引导学员进行下一步的训练。学员在实际飞行模拟训练中，可以根据需求任意选择观看视频或文字说明寻求帮助。
优选的方案，所述数据模拟驱动模块还包含有FMC模拟模块、ND(NavigationDisplay)控制面板模拟模块、自动飞行控制面板模拟模块、舵轮模拟模块、通信面板模拟模块。其中，FMC((Flight Management Computer-----飞行管理计算机)模拟模块中，机长和副驾驶每人一个飞行管理计算机，机长和副驾驶会在FMC中输入他们需要的航线、飞行高度等相关的此次飞行的参数，FMC会计算出这次飞行的最佳速度分配、飞行时间、油量等信息，反馈给驾驶员。驾驶员还能够输入自定义的飞行规则，然后FMC模拟模块就会遵守这些规则。
进一步优选的方案，所述数据显示模块包括PFD模拟显示模块、ND模拟显示模块、UD模拟显示模块。所述PFD(Primary Flight Display)模拟显示模块用于显示主飞行面板的信息，所述ND模拟显示模块用于显示相关的导航信息，所述UD模拟显示模块用于显示飞机两个发动机的输出动力百分比、排气温度、警告信息和三个油箱的状态。
更进一步优选的方案，所述数据模拟驱动模块、仿真计算模块、数据显示模块、和3D展示模块之间通过以太网和串口的方式进行数据交换。
再进一步优选的方案，所述体验式飞行模拟训练系统还包括模拟训练排名模块和训练结果评估模块；所述模拟训练排名模块用于对学员训练后的结果排名，所述训练结果评估模块用于对学员训练过程和训练结果的评估。
本申请还提供了一种体验式飞行模拟训练方法，该体验式飞行模拟训练方法采用了以下步骤：
S1、训练开始，学员进行训练难度选择；
S2、模拟训练流程；
S3、确认在模拟训练过程中是否遇到问题：若遇到问题，通过求助模块寻求帮助至问题解决；若没有遇到问题，则继续下一步；
S4、模拟训练完成，根据训练过程对训练结果进行科学评估，并进行训练结果排名。
作为优选的方案，所述通过求助模块寻求帮助的方法为：当遇到问题时，点击“寻求帮助”按钮，确认问题点是否属于“步骤问题”，若是“步骤问题”，则弹出具体的步骤指引；若不是“步骤问题”，则确认是否属于“设备操作问题”，若是“设备操作问题”，则弹出设备操作视频及相对应的位置指示，通过播放对应位置处的操作视频的方式对学员进行帮助和指引。
进一步优选的方案，当遇到问题时，若问题点既不属于“步骤问题”，也不属于“设备操作问题”，则播放完整的操作影像。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本申请采用体验式教学的方式，学员在模拟训练过程中，若遇到问题可以通过求助系统自行求助：遇到步骤问题系统可以直接跳出步骤操作指引；遇到设备操作问题，可以弹出设备操作视频及当时的位置指示，而无需从头播放完整的视频；只有不是步骤问题和设备问题时，才播放完整的操作视频；从而简化了求助流程，参与模拟训练的学员更容易操作，大大增强了体验感。
2、本申请飞行模拟训练系统还设有训练排名模块和训练结果评估模块，在训练结束后，对每次训练的结果进行打分和排名，采用该方法大大提升了学员的训练兴趣。
3、本申请从寓教于乐、提升训练效率和训练质量方面着手，充分尊重人的客观学习规律，将体验式教学系统和教学方法应用于传统的飞行模拟训练系统中，降低了学习难度、增强了学习的愉悦感、提高了学习效率。
附图说明
图1为本发明一种体验式飞行模拟训练系统的结构示意图；
图2为本发明一种体验式飞行模拟训练方法的流程图。
图中标记为：
1、数据模拟驱动模块；2、仿真计算模块；3、数据显示模块；4、3D展示模块。
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。
实施例一
请参阅附图1，对本发明的实施例作进一步说明：
本发明提供了一种体验式飞行模拟训练系统，其包括数据模拟驱动模块1、仿真计算模块2、数据显示模块3、和3D展示模块4，所述数据模拟驱动模块1、仿真计算模块2、数据显示模块3、和3D展示模块4之间通过以太网和串口的方式进行数据交换。
所述数据模拟驱动模块1用于模拟飞机前仓中的各控制面板，且所模拟的控制面板与实际机载设备面板一一对应。所述数据模拟驱动模块1包括多个触发按钮，各触发按钮与其相对应的功能模块相连，通过触发相关按钮实现对应的数据输出。
所述数据模拟驱动模块1中包括有求助模块，所述求助模块用于针对学员在飞行模拟训练过程中遇到的问题，提供有效的帮助和指引。比如，学员在飞行模拟训练的过程中，若遇到问题，可以点击“F1”进行系统求助。所述求助模块包括视频求助模块和文字说明求助模块，所述视频求助模块和文字说明求助模块分别用于对学员提供视频帮助和文字说明帮助。且所述视频求助模块中包含有每一个操作步骤的视频详解，且设有视频观看链接，通过所述视频观看链接可以定位当前操作步骤的下一步操作视频，并引导学员进行下一步的模拟飞行训练。且求助模块可以直接定位到学员所要求助的单元视频，以最快的速度解决问题。因此，通过设置求助模块，学员可以自行解决模拟训练中出现的问题，从而降低了学习难度，增强了学习的愉悦感，也大大提高了学习效率。
所述数据模拟驱动模块1还包含有FMC模拟模块、ND控制面板模拟模块、自动飞行控制面板模拟模块、舵轮模拟模块、通信面板模拟模块。FMC((Flight ManagementComputer-----飞行管理计算机)模拟模块中，机长和副驾驶每人一个飞行管理计算机，机长和副驾驶会在FMC中输入他们需要的航线、飞行高度等相关的此次飞行的参数，FMC会计算出这次飞行的最佳速度分配、飞行时间、油量等信息，反馈给驾驶员。驾驶员还能够输入自定义的飞行规则，然后FMC模拟模块就会遵守这些规则。当然，所述数据模拟驱动模块1还可以包括其它设备及面板模拟模块。
所述仿真计算模块2与所述数据模拟驱动模块1连接，所述仿真计算模块2用于接收所述数据模拟驱动模块1的数据输出，模拟真实飞机的运行过程，建立飞行模型，并将计算结果的数据信息输出给所述数据显示模块3和3D展示模块4。
所述数据显示模块3与所述仿真计算模块2连接，所述数据显示模块3接收仿真计算模块2的计算数据输出结果，并显示所模拟的飞机前仓的人机界面。所述数据显示模块3包括PFD模拟显示模块、ND模拟显示模块、UD模拟显示模块。所述PFD(Primary FlightDisplay)模拟显示模块用于显示主飞行面板的信息，所述ND模拟显示模块用于显示相关的导航信息，所述UD模拟显示模块用于显示飞机两个发动机的输出动力百分比、排气温度、警告信息和三个油箱的状态。
所述3D展示模块4与仿真计算模块2相连，所述3D展示模块4接收仿真计算模块2的计算数据输出结果，并采用三维的方式、从飞行员的视角呈现直观的飞机飞行状态。
本申请中，所述飞行模拟训练系统还包括模拟训练排名模块和训练结果评估模块；所述模拟训练排名模块用于对学员训练后的结果排名，所述训练结果评估模块可进行打分，用于对学员训练结果的评估。通过采用对训练结果进行打分和设置排名的方式，大大提升了学员训练的兴趣，进而提高了学习效率。
实施例二
请参阅附图2，本申请还提供了一种体验式飞行模拟训练方法，该体验式飞行模拟训练方法通过以下步骤实现：
S1、训练开始，学员进行训练难度选择；
S2、模拟训练流程；
S3、确认在模拟训练过程中是否遇到问题：若遇到问题，点击F1按钮寻求帮助，然后确认问题点是否属于“步骤问题”。若属于步骤问题，则系统弹出具体的步骤指引，学员根据步骤指引完成飞行模拟训练。若不属于“步骤问题”，则进一步确认是否属于“设备操作问题”，若属于“设备操作问题”，则系统弹出设备操作视频及相对应的位置指示，通过播放对应位置处的操作视频的方式对学员进行帮助和指引，直至完成飞行模拟训练。若也不属于“设备操作问题”，则系统会播放完整的操作影像，便于学员观看并完成飞行模拟训练。
S4、模拟训练完成，根据训练过程对训练结果进行科学评估，并进行训练结果排名。
本申请采用体验式的飞行模拟训练方法，从寓教于乐、提升训练效率和训练质量上着手，充分尊重了人的客观学习规律，大大降低了学习难度，增强了学习愉悦感，提升了学习效率。
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、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种体验式飞行模拟训练系统，其特征在于：其包括数据模拟驱动模块、仿真计算模块、数据显示模块、和3D展示模块；
所述数据模拟驱动模块用于模拟飞机前仓中的各控制面板，所模拟的各控制面板与实际机载设备面板一一对应；所述数据模拟驱动模块包括多个触发按钮，各触发按钮与其相对应的功能模块相连，通过触发相关按钮实现对应的数据输出；所述数据模拟驱动模块中包括有求助模块，所述求助模块用于针对学员在飞行模拟训练过程中遇到的问题，提供有效的帮助和指引；
所述仿真计算模块与所述数据模拟驱动模块连接，所述仿真计算模块用于接收所述数据模拟驱动模块的数据输出，模拟真实飞机的运行过程，建立飞行模型，并将计算结果的数据信息分别输出给所述数据显示模块和所述3D展示模块；
所述数据显示模块与所述仿真计算模块连接，所述数据显示模块接收所述仿真计算模块的计算数据输出结果，并显示所模拟的飞机前仓的人机界面；
所述3D展示模块与所述仿真计算模块相连，所述3D展示模块接收所述仿真计算模块的计算数据输出结果，并采用三维的方式、且从飞行员的视角直观地呈现飞机的飞行状态。
2.根据权利要求1所述的一种体验式飞行模拟训练系统，其特征在于：所述求助模块包括视频求助模块和文字说明求助模块，所述视频求助模块和文字说明求助模块分别用于对学员提供视频帮助和文字说明帮助。
3.根据权利要求2所述的一种体验式飞行模拟训练系统，其特征在于：所述视频求助模块中包含有每一个操作步骤的视频详解，且设有视频观看链接，通过所述视频观看链接可以定位当前操作步骤的下一步操作视频。
4.根据权利要求1所述的一种体验式飞行模拟训练系统，其特征在于：所述数据模拟驱动模块还包含有FMC模拟模块、ND控制面板模拟模块、自动飞行控制面板模拟模块、舵轮模拟模块、通信面板模拟模块。
5.根据权利要求1所述的一种体验式飞行模拟训练系统，其特征在于：所述数据显示模块包括PFD模拟显示模块、ND模拟显示模块、UD模拟显示模块。
6.根据权利要求1所述的一种体验式飞行模拟训练系统，其特征在于：所述数据模拟驱动模块、仿真计算模块、数据显示模块、和3D展示模块之间通过以太网和串口的方式进行数据交换。
7.根据权利要求1所述的一种体验式飞行模拟训练系统，其特征在于：所述体验式飞行模拟训练系统还包括模拟训练排名模块和训练结果评估模块；所述模拟训练排名模块用于对学员训练后的结果排名，所述训练结果评估模块用于对学员训练过程和训练结果的评估。
8.一种体验式飞行模拟训练方法，其特征在于：该体验式飞行模拟训练方法采用了以下步骤：
S1、训练开始，学员进行训练难度选择；
S2、模拟训练流程；
S3、确认在模拟训练过程中是否遇到问题：若遇到问题，通过求助模块寻求帮助直至问题解决；若没有遇到问题，则继续下一步；
S4、模拟训练完成，根据训练过程对训练结果进行科学评估，并进行训练结果排名。
9.根据权利要求8所述的一种体验式飞行模拟训练方法，其特征在于：所述通过求助模块寻求帮助的方法为：当遇到问题时，点击“寻求帮助”按钮，确认问题点是否属于“步骤问题”，若是“步骤问题”，则弹出具体的步骤指引；若不是“步骤问题”，则确认是否属于“设备操作问题”，若是“设备操作问题”，则弹出设备操作视频及相对应的位置指示，通过播放对应位置处的操作视频的方式对学员进行帮助和指引。
10.根据权利要求9所述的一种体验式飞行模拟训练方法，其特征在于：
当遇到问题时，若问题点既不属于“步骤问题”，也不属于“设备操作问题”，则播放完整的操作影像。
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