CN114241843B - 一种用于两栖装备训练的战损操作模拟方法 - Google Patents

Abstract

一种用于两栖装备训练的战损操作模拟方法，其包括如下步骤，步骤A，根据受训装备提供一个训练模拟器平台，使参训人员分别使用单只手和单只脚按照通常浮渡和沖滩操作要求进行操作，记录参训人员操作时的四肢活动范围，步骤B，提供一个限位装置，步骤C，当需要进行模拟参训人员肢体受伤的训练科目时，提前5‑8秒通知参训人员需要被限制位置的肢体，之后将参训人员的特定肢体固定限位，这样就可以进行假定参训人员特定肢体受伤状态的训练科目练习。本发明所提供的用于两栖装备训练的战损操作模拟方法，能够在保障安全的前提下，通过限制操控人员肢体来进行模拟操控人员受伤情况下的操控动作的训练。

Description

一种用于两栖装备训练的战损操作模拟方法

技术领域

本发明涉及操控训练模拟器领域，尤其涉及一种用于两栖装备模拟训练过程中出现战损情况的操作模拟方法。

背景技术

现代两栖登陆作战，通常会在登陆前对敌方滩头进行火力准备，火力准备完成之后，为了避免残余敌军对大中型舰艇造成威胁，第一批登陆部队通常不会由运输舰艇抵岸输送，而是从距离滩头较远的距离中，搭载中小型两栖装备(例如两栖战车、气垫艇等)从运输舰艇中进入海面，浮渡至岸边后再进行沖滩。也就是说，部队所搭载的中小型两栖装备会经由入海--浮渡--沖滩三个阶段。

现有的基层部队在进行两栖装备训练时，通常是使用与装备对应的专用的模拟器进行操作练习，从而利用模拟器模拟出浮渡阶段海况对装备操作的影响。

本申请的发明人团队设计了一套模块化的模拟器装置(部分结构可参见发明人团队在2021年9月20日提交的系列专利申请，如202122280480X一种用于两栖装备模拟器的可拆卸驾驶位，2021222805662一种两栖装备模拟器的前端操控台结构等)，可以灵活的针对不同型号的两栖装备进行部署，从而可大大降低基层部队的训练成本。

发明人在与一线部队以及专家交流过程中获知，在实际战场环境，特别是在浮渡和沖滩过程中，部分两栖装备不可避免的会遭受残余敌军的攻击，虽然两栖装备具备一定的装甲防护性能，但依然存在被穿甲或破甲弹药击中，造成两栖装备损伤以及内部操作人员损伤的情况，而操作人员在受伤时，能否利用未受伤的肢体操控，保持两栖装备继续浮渡不沉没，或者能够强行沖滩，是保持第一批登陆部队战斗力的重要因素。而目前未见有任何模拟器或模拟方法能够对这些情况进行模拟。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于两栖装备训练的战损操作模拟方法，以减少或避免前面所提到的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于两栖装备训练的战损操作模拟方法，其用于模拟操控人员负伤情况下对两栖装备的操作训练，其包括如下步骤，

步骤A，根据受训装备提供一个训练模拟器平台，使参训人员分别使用单只手和单只脚按照通常浮渡和沖滩操作要求进行操作，记录参训人员操作时的四肢活动范围，

步骤B，提供一个限位装置，其包括四个设置在训练模拟器的底座的驱动机构，每个所述驱动机构均设置有牵引绳，所述训练模拟器的座椅的椅背上设置有一对第一导向环，所述座椅的下方设置有一对第二导向环，穿过所述第一导向环的所述牵引绳可拆卸连接有用于与参训人员上臂连接的定位套环，穿过所述第二导向环的所述牵引绳同样可拆卸连接有用于与参训人员小腿连接的定位套环，所述定位套环是缝合固定在参训操控人员所穿戴的作训服上的金属环或者皮带环，所述牵引绳的长度根据步骤A获得的参训人员的四肢活动范围数据的最大值设置。当参训人员穿戴着设置有所述定位套环的作训服坐在所述训练模拟器平台，准备进行模拟训练时，将所述牵引绳与所述定位套环连接。

步骤C，当需要进行模拟参训人员肢体受伤的训练科目时，提前5-8秒通知参训人员需要被限制位置的肢体，之后即启动所述驱动机构通过所述牵引绳和所述定位套环将参训人员的特定肢体固定限位，这样就可以进行假定参训人员特定肢体受伤状态的训练科目练习。

优选地，在步骤B中，所述作训服设置有加热模块。

优选地，在步骤C中，通知参训人员的方式是通过语音完成。

优选地，在步骤C中，通知参训人员的方式是使用所述加热模块对参训人员进行热刺激完成。

优选地，在步骤C中，控制所述加热模块温度在50度左右，每次加热2秒左右，间隔2秒重复加热3-5次。

本发明所提供的用于两栖装备训练的战损操作模拟方法，能够在保障安全的前提下，通过限制操控人员肢体来进行模拟操控人员受伤情况下的操控动作的训练。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，

图1为两栖装备训练中参训人员操控范围的结构原理示意图；

图2为根据本发明的一个具体实施例的用于两栖装备训练的战损操作模拟方法的限位装置的部分立体分解结构原理示意图；

图3为图2中的定位套环的分解结构原理示意图；

图4为设置有定位套环的作训服的结构原理示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。

图1为两栖装备训练中参训人员操控范围的结构原理示意图，图2为根据本发明的一个具体实施例的用于两栖装备训练的战损操作模拟方法的限位装置的部分立体分解结构原理示意图；图3为图2中的定位套环的分解结构原理示意图；图4为设置有定位套环的作训服的结构原理示意图。参见图1-4所示，本发明提供了一种用于两栖装备训练的战损操作模拟方法，其用于模拟操控人员负伤情况下对两栖装备的操作训练，其包括如下步骤，

步骤A，根据受训装备提供一个训练模拟器平台，使参训人员分别使用单只手和单只脚按照通常浮渡和沖滩操作要求进行操作，记录参训人员操作时的四肢活动范围，

训练模拟器平台可以是现有的与受训装备型号一致的专用模拟器，也可以是背景技术提及的发明人团队设计的模块化的模拟器装置，只要能够提供与受训装备相同的驾驶位、操控台等操作部件位置即可。

参训人员在进行模拟训练时，都会通过影像记录参训人员的动作，从而对参训人员的各种操作进行评判。具体的影像记录部件的结构，可参见发明人团队在2018年提交的2018200590089一种舰艇装备训练动作捕捉装置、2018200557201用于舰艇装备训练的虚拟操作装置等专利文献的记载，因不是本申请的技术重点，故在此不再赘述。

两栖装备的操控主要是依靠参训人员的双手和双脚，使参训人员分别使用单只手和单只脚按照通常浮渡和沖滩操作要求进行操作，可获得参训人员手和脚的活动范围数据，具体来说，可获知参训人员的手和脚从正常坐姿体位到能够完成全部操作过程中的最大距离，即以手放在座椅扶手(或膝盖)上为起点，伸展至操控台上最远操作位(按键或开关)的距离，以脚靠近座椅底部为起点，伸展至踏板行程最大时的距离。参见图1所示，图1中的虚线即表示了参训人员左手至最远操控位置的距离。

步骤B，提供一个限位装置，其包括四个设置在训练模拟器的底座(图中未示出)的驱动机构1，每个所述驱动机构1均设置有牵引绳2，所述训练模拟器的座椅100的椅背上设置有一对第一导向环3(图中只显示了一个)，所述座椅100的下方设置有一对第二导向环4(图中只显示了一个)，穿过所述第一导向环3的所述牵引绳2可拆卸连接有用于与参训人员上臂连接的定位套环5，穿过所述第二导向环4的所述牵引绳2同样可拆卸连接有用于与参训人员小腿连接的定位套环5，所述定位套环5是缝合固定在参训操控人员所穿戴的作训服上的金属环或者皮带环，所述牵引绳2的长度根据步骤A获得的参训人员的四肢活动范围数据的最大值设置。当参训人员穿戴着设置有所述定位套环5的作训服坐在所述训练模拟器平台，准备进行模拟训练时，将所述牵引绳2与所述定位套环5连接。

如背景技术部分所述，发明人团队在研制针对多型号中小型两栖装备的模块化训练模拟器的过程中，通过与部队和院校专家的沟通交流，分析了战场上可能出现的，操控人员受伤但还能保持对两栖装备进行操控的情况，制定了单手操作、同侧手和脚操作，异侧手和脚操作等训练科目，

考虑到如果不限定假定受伤的肢体的位置，则由于人体出于自身平衡的肌肉记忆会使用假定受伤的肢体协助操作，因此，就需要在训练模拟器中，根据预设的训练科目对操控人员的特定四肢位置进行限位，从而使得参训操控人员的假定受伤的肢体不接触操控台等位置，只使用假定健康的肢体进行操控动作练习。为此，发明人团队提供了一种限位装置，并与本申请同日提交了该装置的名称为“一种用于两栖装备训练的限位装置”的实用新型专利申请。

当所述定位套环5是皮带环时，所述定位套环5设置有至少一个连接扣51，所述牵引绳2设置有可以与所述连接扣51快挂连接的挂钩21，

具体来说，参见图3所示，所述定位套环5可以包括通过螺纹杆53可拆卸连接的一个连接扣51和一个柔性皮带52，所述柔性皮带52缝合固定在参训操控人员所穿戴的作训服上，所述柔性皮带52上设置有多个扣眼，这样可对不同的参训人员调整所述定位套环5的松紧程度，在装配时，先将所述柔性皮带52环绕在参训人员的肢体上，之后利用所述螺纹杆53穿过合拢的扣眼将所述连接扣51与所述柔性皮带52连接，然后再在所述螺纹杆53两端拧上螺母固定即可。

通常情况下，用于与参训人员上臂连接的定位套环5设置在操控人员上臂靠近肘部的位置，用于与参训人员小腿连接的定位套环5设置在操控人员小腿靠近踝部的位置。本发明利用所述定位套环5对操作人员的肢体进行限位。

所述第一导向环3和所述第二导向环4用于控制调整所述牵引绳2的方向，一方面可控制所述牵引绳2的运动轨迹范围，另一方面也可使得通过所述牵引绳2传递的力能够尽量与操控人员的肢体垂直。

所述第一导向环3可以是一个与所述座椅100的椅背固定连接的带有螺栓的金属环结构，也就是说，所述座椅100的椅背侧面可预先设置多个螺孔，这样就可以针对不同体型的操作人员，调整所述第一导向环3在所述座椅100的椅背上的位置。

所述第二导向环4也可以是采用与所述第一导向环3类似的结构，也即是，所述第二导向环4也可以是带有螺栓的金属环结构，只是螺栓长度不同而已，如图1所示，所述第二导向环4可以直接与所述座椅100的座板固定连接，当然，所述第二导向环4也可以是设置在所述座椅100下方的所述训练模拟器的底座上。

关于所述训练模拟器的底座，可参见发明人团队在2021年9月20日提交的申请号为2021222805573，名称为一种两栖装备模拟器底座板的发明专利，在此不再赘述。

所述牵引绳2可以是采用麻绳制成，这样可避免长期使用中，如果绳索出现断裂，可能造成的危害。此外，麻绳重量轻，在携带麻绳操作时，不会给参训人员增加额外负担。

所述牵引绳2的长度根据步骤A获得的参训人员的四肢活动范围数据的最大值设置。也就是说，只需要保障参训人员在连接所述牵引绳2的状态下，能够满足步骤A中单手或单脚最大范围操作即可。所述牵引绳2过长的话，则会影响所述驱动机构1的收纳效率，过段的话，则不能保障参训人员能够完成全部操控操作。

所述驱动机构1可以是电机或者是由电机驱动的齿轮传动结构，只要能够对所述牵引绳2进行收放即可。所述驱动机构1设置在所述训练模拟器的底座上，这样就不会对整个训练模拟器的重心造成什么影响，从而便于部署。所述驱动机构1对应四肢各设置一个，也就是设置四个，这样便于针对训练科目选择使用相应的所述驱动机构1，当训练科目中需要进行单手操作、同侧手和脚操作，异侧手和脚操作训练时，只需要启动相应的所述驱动机构，收纳所述牵引绳2，使得操作人员的相应肢体只能处于手放在座椅扶手上，脚靠近座椅底部的位置，也就是限定相应的肢体不能进行操控动作即可。

步骤C，当需要进行模拟参训人员肢体受伤的训练科目时，提前5-8秒通知参训人员需要被限制位置的肢体，之后即启动所述驱动机构1通过所述牵引绳2和所述定位套环5将参训人员的特定肢体固定限位，这样就可以进行假定参训人员特定肢体受伤状态的训练科目练习。

由于在参训人员进行模拟训练的过程中，需要从正常四肢健康状态向肢体受伤状态进行转换，也就是说，需要从参训人员四肢自由活动阶段向肢体受限阶段进行转换，因此，由于技术的限制，必须给参训人员一定的时间准备，这样才能避免突发性的操作造成参训人员肢体失调使得存在真实受伤的风险。

发明人团队通过研究获知，5-8秒的前置时间可使参训人员有意识的放弃对假定受伤肢体的操作控制，配合对假定受伤肢体的限位操作，这样，在对假定受伤肢体限位的过程中，可协调身体进行配合，从而避免操作过程中，强制定位造成身体失调带来的受伤风险。

通知参训人员的方式可以是通过语音进行，为了增强训练真实感，也可以是在参训人员的作训服上设置加热模块6，通过直接给参训人员肢体热刺激来模拟受伤的感觉。

所述加热模块6用于对参训人员进行热刺激，这样能够让参训人员能够有预先的肢体感知，从而主动配合肢体限位操作。

所述加热模块6可以是采用如CN201820375U“一种矿井火灾灾害仿真模拟培训演练系统”中的电加热红外发生器类似的结构，或者发明人团队2013年提交并获得授权的2013101327514“一种舰船灭火训练模拟系统的使用方法”中的由发热电阻丝制成的发热器件类似的结构。还可以是利用市售的理疗电极片改造制成。

所述加热模块6同样可以是缝合固定在参训操控人员所穿戴的作训服上，所述加热模块6的位置比所述定位套环5更靠近参训人员肩部和胯部。也就是说，所述加热模块6位于参训人员上臂和大腿位置。这样一方面可通过缩短需要布线的距离来尽量简化作训服的制造复杂程度，另一方面能使得参训人员受到热刺激的肢体面积更大，从而保障热刺激效果。

当使用所述加热模块6对参训人员进行热刺激，提示肢体受伤时，可控制所述加热模块6温度在50度左右，每次加热2秒左右，间隔2秒重复加热3-5次。这样一方面可避免参训人员灼伤，另一方面可避免参训人员疏忽热刺激信息。

本发明所提供的用于两栖装备训练的战损操作模拟方法，能够在保障安全的前提下，通过限制操控人员肢体来进行模拟操控人员受伤情况下的操控动作的训练。

本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种用于两栖装备训练的战损操作模拟方法，其特征在于，其用于模拟操控人员负伤情况下对两栖装备的操作训练，其包括如下步骤，

步骤A，根据受训装备提供一个训练模拟器平台，使参训人员分别使用单只手和单只脚按照通常浮渡和沖滩操作要求进行操作，记录参训人员操作时的四肢活动范围，

步骤B，提供一个限位装置，其包括四个设置在训练模拟器的底座的驱动机构，每个所述驱动机构均设置有牵引绳，所述训练模拟器的座椅的椅背上设置有一对第一导向环，所述座椅的下方设置有一对第二导向环，穿过所述第一导向环的所述牵引绳可拆卸连接有用于与参训人员上臂连接的定位套环，穿过所述第二导向环的所述牵引绳同样可拆卸连接有用于与参训人员小腿连接的定位套环，所述定位套环是缝合固定在参训操控人员所穿戴的作训服上的金属环或者皮带环，所述牵引绳的长度根据步骤A获得的参训人员的四肢活动范围数据的最大值设置,当参训人员穿戴着设置有所述定位套环的作训服坐在所述训练模拟器平台，准备进行模拟训练时，将所述牵引绳与所述定位套环连接，

步骤C，当需要进行模拟参训人员肢体受伤的训练科目时，提前5-8秒通知参训人员需要被限制位置的肢体，之后即启动所述驱动机构通过所述牵引绳和所述定位套环将参训人员的特定肢体固定限位，这样就可以进行假定参训人员特定肢体受伤状态的训练科目练习。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤B中，所述作训服设置有加热模块。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤C中，通知参训人员的方式是通过语音完成。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤C中，通知参训人员的方式是使用所述加热模块对参训人员进行热刺激完成。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤C中，控制所述加热模块温度在50度左右，每次加热2秒左右，间隔2秒重复加热3-5次。