CN114897497A - 一种航天发射场的训练系统、训练方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种航天发射场的训练系统、训练方法及电子设备，系统包括：导控平台用于确定参与全流程协同训练任务的多个岗位操控平台和加载训练方案，将训练方案发送各个岗位操控平台，接收岗位训练数据，并基于岗位训练数据，确定出全流程协同训练任务对应的虚拟训练仿真动作；每个岗位操控平台用于接收导控平台发送的训练方案，从训练方案提取相对应的岗位训练任务，进行岗位训练操作，确定出岗位训练数据，将岗位训练数据发送导控平台，以便岗位操作人员利用VR眼镜查看虚拟训练仿真动作。通过覆盖航天发射场测试的整个发射全流程，并联合各个岗位进行协同操作的训练，支持虚拟场景中沉浸式多人在线协同交互，进而提高航天发射场的训练质量。

Description

一种航天发射场的训练系统、训练方法及电子设备

技术领域

本申请涉及航天技术领域，尤其是涉及一种航天发射场的训练系统、训练方法及电子设备。

背景技术

在航天发射场地面控制系统中，通常需要多个岗位人员共同配合完成发射控制任务，为了保证任务执行的质量，平时需要进行测试发射训练及演练。目前，在日常学习及训练时，各个岗位人员主要针对自身岗位进行训练，造成了岗位人员仅对自身岗位工作内容了解，对整个发射流程不够了解，并且使得岗位间配合不够充分，导致航天发射场的训练质量不高。所以，如何提升航天发射场的训练质量成为了亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种航天发射场的训练系统、训练方法及电子设备，通过覆盖航天发射场测试的整个发射全流程，并联合各个岗位进行协同操作的训练，以及支持虚拟场景中沉浸式多人在线协同交互，从而可以提高各个岗位操控人员对航天发射场发射流程的了解程度，可以进而提高航天发射场的训练质量。

本申请实施例提供了一种航天发射场的训练系统，所述训练系统包括导控平台以及多个岗位操控平台；其中，

所述导控平台，用于确定参与全流程协同训练任务的多个岗位操控平台和加载训练方案，将所述训练方案发送至参与所述全流程协同训练任务的各个所述岗位操控平台，接收每一个所述岗位操控平台发送的岗位训练数据，并基于各个所述岗位操控平台的所述岗位训练数据，确定出所述全流程协同训练任务对应的虚拟训练仿真动作；

每个所述岗位操控平台，用于接收所述导控平台发送的训练方案，从所述训练方案提取出相对应的岗位训练任务，基于相对应的岗位训练任务进行岗位训练操作，确定出所述岗位训练数据，将所述岗位训练数据发送至所述导控平台，以便岗位操作人员利用VR眼镜查看虚拟训练仿真动作。

在一种可能的实施方式中，所述导控平台包括综合导控子平台、虚拟仿真子平台、综合演练支撑子平台、数据管理子平台、岗位专修虚拟仿真子平台以及发射仿真训练VR子平台；其中，

所述综合导控子平台，用于对所述全流程协同训练任务进行导调和编辑，并对各个所述岗位操控平台对应的所述岗位训练数据进行考核；

所述虚拟仿真子平台，用于以三维可视化展示各个所述岗位操控平台不同训练场景，并加载所述训练方案；

所述综合演练支撑子平台，用于对各个所述岗位操控平台所对应的动态虚拟场景和所述岗位训练数据进行仿真以及调度管理，得到所述虚拟训练仿真动作；

所述数据管理子平台，用于对每个训练科目对应的所述岗位训练数据的考核结果进行存储；

所述岗位专修虚拟仿真子平台，用于对各个所述岗位操控平台进行维护以及故障排查；

所述发射仿真训练VR子平台，用于对所述全流程协同训练任务的所述虚拟训练仿真动作进行全流程展示。

在一种可能的实施方式中，所述综合导控子平台包括导调模块、过程控制模块、考核评估模块以及训演管理模块；其中，

所述导调模块，用于对所述全流程协同训练任务进行编辑，生成所述训练方案；

所述过程控制模块，用于对各个所述岗位操控平台在岗位训练过程中进行训练过程控制；

所述考核评估模块，用于获取与预设考核指标体系相匹配的各个所述岗位操控平台的所述岗位训练数据，并基于所述岗位训练数据确定出对应的岗位操控平台的考核结果；

所述训演管理模块，用于对各个所述岗位操控平台的训练科目、训练人员、考核标准、训练设备、训练日志进行管理。

在一种可能的实施方式中，所述导调模块包括任务编辑子模块以及训练科目编辑子模块；其中，

所述任务编辑子模块，用于基于训练大纲或训练目标生成所述训练方案，通过所述训练方案确定出每个岗位操作人员的训练内容；

所述训练科目编辑子模块，用于确定所述训练内容中的训练场景、训练模型和训练科目。

在一种可能的实施方式中，所述过程控制模块包括训练控制子模块以及故障触发子模块；其中，

所述训练控制子模块，用于在训练过程中对任意一个所述岗位操控平台进行暂停、启动、停止的控制操作；

所述故障触发子模块，用于通过预设触发方式控制各个所述岗位操控平台进入应急处置故障模拟状态，以使各个所述岗位操控平台进行故障训练。

在一种可能的实施方式中，所述发射仿真训练VR子平台包括虚拟场景训练模块、人机交互模块以及设备操作模拟模块；其中，

所述虚拟场景训练模块，用于从仿真模型数据库中确定出目标仿真模型，利用VR仿真技术在训练场景下所述目标仿真模型计算出虚拟摄影机的位置以及角度，确定出沉浸式的交互环境；

所述人机交互模块，用于根据各个所述岗位操控平台之间的协同操作，对各个所述岗位操控平台所对应的岗位操作人员的角色在线信息进行同步和交互渲染；

所述设备操作模拟模块，用于在所述出沉浸式的交互环境下，实时展示所述虚拟训练仿真动作。

在一种可能的实施方式中，每个所述岗位操控平台包括虚拟操控模块以及可编程控制设备；其中，

所述虚拟操控模块，用于接收工序启动指令，运行仿真程序，并将电机控制信号发送给所述可编程控制设备；

所述可编程控制设备，用于接收所述虚拟操控模块发送的电机控制信号，驱动所述岗位操控平台的受控设备基于所述岗位训练任务进行岗位训练操作。

本申请实施例还提供了一种航天发射场的训练方法，所述训练方法应用于所述的航天发射场的训练系统中的导控平台，所述训练方法包括：所述训练方法包括：

确定参与全流程协同训练任务的多个岗位操控平台和加载训练方案；

将所述训练方案发送至参与所述全流程协同训练任务的各个所述岗位操控平台，接收每一个所述岗位操控平台发送的岗位训练数据；

基于各个所述岗位操控平台的所述岗位训练数据，确定出所述全流程协同训练任务对应的虚拟训练仿真动作。

本申请实施例还提供了一种航天发射场的训练方法，所述训练方法应用于所述的航天发射场的训练系统中的岗位操控平台，所述训练方法包括：所述训练方法包括：

接收导控平台发送的训练方案，从所述训练方案提取出相对应的岗位训练任务；

基于相对应的岗位训练任务进行岗位训练操作，确定出所述岗位训练数据；

将所述岗位训练数据发送至所述导控平台，以便岗位操作人员利用VR眼镜查看虚拟训练仿真动作。

本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的航天发射场的训练方法的步骤。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的航天发射场的训练方法的步骤。

本申请实施例提供的一种航天发射场的训练系统、训练方法及电子设备，训练系统包括：导控平台用于确定参与全流程协同训练任务的多个岗位操控平台和加载训练方案，将训练方案发送至参与全流程协同训练任务的各个岗位操控平台，接收岗位操控平台发送的岗位训练数据，并基于各个岗位操控平台的岗位训练数据，确定出全流程协同训练任务对应的虚拟训练仿真动作；每个岗位操控平台用于接收导控平台发送的训练方案，从训练方案提取出相对应的岗位训练任务，基于相对应的岗位训练任务进行岗位训练操作，确定出岗位训练数据，将岗位训练数据发送导控平台，以便岗位操作人员利用VR眼镜查看虚拟训练仿真动作。通过覆盖航天发射场测试的整个发射全流程，并联合各个岗位进行协同操作的训练，支持虚拟场景中沉浸式多人在线协同交互，进而提高航天发射场的训练质量。

为使本申请的上述目的、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申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种航天发射场的训练系统的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的导控平台的结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的综合导控子平台的结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的发射仿真训练VR子平台的结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的岗位操控平台的结构示意图；

图6为本申请实施例所提供的一种航天发射场的训练系统运行的流程图；

图7为本申请实施例所提供的一种航天发射场的训练方法的流程图；

图8为本申请实施例所提供的另一种航天发射场的训练方法的流程图；

图9为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。

图标：100-航天发射场的训练系统；110-导控平台；111-综合导控子平台；1111-导调模块；11111-任务编辑子模块；11112-训练科目编辑子模块；1112-过程控制模块；11121-训练控制子模块；11122-故障触发子模块；1113-考核评估模块；1114-训演管理模块；112-虚拟仿真子平台；113-综合演练支撑子平台；114-数据管理子平台；115-岗位专修虚拟仿真子平台；116-发射仿真训练VR子平台；1161-虚拟场景训练模块；1162-人机交互模块；1163-设备操作模拟模块；120-岗位操控平台；121-虚拟操控模块；122-可编程控制设备；900-电子设备；910-处理器；920-存储器；930-总线。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中的附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应当理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。

另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的全部其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了使得本领域技术人员能够使用本申请内容，结合特定应用场景“对航天发射场进行训练”，给出以下实施方式，对于本领域技术人员来说，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用场景。

本申请实施例下述方法、装置、电子设备或计算机可读存储介质可以应用于任何需要进行航天发射场进行训练的场景，本申请实施例并不对具体的应用场景作限制，任何使用本申请实施例提供的一种航天发射场的训练系统、训练方法及电子设备的方案均在本申请保护范围内。

首先，对本申请可适用的应用场景进行介绍。本申请可应用于航天技术领域。

在航天发射场地面控制系统中，通常需要多个岗位人员共同配合完成发射控制任务，为了保证任务执行的质量，平时需要进行测试发射训练及演练。目前，在日常学习及训练时，各个岗位人员主要针对自身岗位进行训练，造成了岗位人员仅对自身岗位工作内容了解，对整个发射流程不够了解，并且使得岗位间配合不够充分。所以，如何提升航天发射场的训练质量成为了亟需解决的问题。

基于此，本申请实施例提供了一种航天发射场的训练系统，通过覆盖航天发射场测试的整个发射全流程，并联合各个岗位进行协同操作的训练，支持虚拟场景中沉浸式多人在线协同交互，进而提高航天发射场的训练质量。

请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的一种航天发射场的训练系统的结构示意图。如图1中所示，本申请实施例提供的航天发射场的训练系统100包括导控平台110以及多个岗位操控平台120。所述导控平台110，用于确定参与全流程协同训练任务的多个岗位操控平台120和加载训练方案，将所述训练方案发送至参与所述全流程协同训练任务的各个所述岗位操控平台，接收每一个所述岗位操控平台120发送的岗位训练数据，并基于各个所述岗位操控平台120的所述岗位训练数据，确定出所述全流程协同训练任务对应的虚拟训练仿真动作；每个所述岗位操控平台120，用于接收所述导控平台110发送的训练方案，从所述训练方案提取出相对应的岗位训练任务，基于相对应的岗位训练任务进行岗位训练操作，确定出所述岗位训练数据，将所述岗位训练数据发送至所述导控平台110，以便岗位操作人员利用VR眼镜查看虚拟训练仿真动作。

具体的，导控平台110确定出参与全流程协同训练任务的多个岗位操控平台120以及全流程协同训练任务的训练方案，然后将训练方案发送给参与全流程协同训练任务的各个岗位操控平台120，岗位操控平台120在接收到训练方案之后，确定出相对应的岗位训练内容，根据岗位训练内容进行训练确定出岗位训练数据，将岗位训练数据发送给导控平台110，导控平台110根据岗位训练数据确定出全流程协同训练任务对应的虚拟训练仿真动作，并将虚拟训练仿真动作在大屏幕上进行展示，岗位操作人员利用VR眼镜查看大屏幕上的虚拟训练仿真动作。

这里，导控平台110还可以向每个岗位操控平台120发送设备操作独立的训练方案，以使每个岗位操作人员了解相对应的岗位操控平台的操作流程。

这里，在岗位操控平台120在进行全流程协同训练任务或者是设备操作独立训练任务时，导控平台110可以向岗位操控平台120发送故障应急处理的指令，以使提高岗位操作人员的应急处置能力。

这里，导控平台110在接收到岗位操控平台120发送的岗位训练数据之后，可以根据每个岗位训练数据确定出岗位操控平台120的考核结果。

这里，虚拟训练仿真动作为在进行全流程协同训练任务过程中每个岗位操控平台120在进行岗位训练操作时所对应的仿真动作，以使岗位操作人员利用VR眼镜查看在全流程协同训练任务过程中其他岗位操控平台120的虚拟训练仿真动作。

这里，岗位操控平台120可为平台操控台、摆杆操控平台、吊装操控平台、发射台操控平台、加注操控平台、配气操控平台、供水操控平台以及空调操控平台。

这里，导控平台110是教员/指导人员使用的，负责演训任务及科目的编辑、演训过程控制、考核评估以及数据管理；岗位操控平台120由岗位操作人员使用，配置有虚拟操控面板，采用国产PLC进行逻辑控制，被控对象虚拟化，采用虚拟现实技术，岗位操作人员可佩戴VR眼镜，通过VR技术提供沉浸式的演练，增强训练效果。

其中，航天发射场的训练系统100还包括故障处理：构建常用故障模式库，具有对常见故障的管理功能，能够模拟展示危险故障工况下应急处置方法和流程。虚拟演练场景：支持用户按需定制。至少支持但不限于典型部段吊装、接口对接、发射前准备、燃料加注与配气、空调温湿度控制、塔架供水消防等典型场景的模拟。用户管理：要保证后续建设的可扩展性，为学员预训提供可能的支持条件。

进一步的，请参阅图2，图2为本申请实施例所提供的导控平台的结构示意图。所述导控平台110包括综合导控子平台111、虚拟仿真子平台112、综合演练支撑子平台113、数据管理子平台114、岗位专修虚拟仿真子平台115以及发射仿真训练VR子平台116；综合导控子平台111包括导调模块1111、过程控制模块1112、考核评估模块1113以及训演管理模块1114；导调模块1111包括任务编辑子模块11111以及训练科目编辑子模块11112；过程控制模块1112包括训练控制子模块11121以及故障触发子模块11122。

具体的，所述综合导控子平台111，用于对所述全流程协同训练任务进行导调和编辑，并对各个所述岗位操控平台120对应的所述岗位训练数据进行考核；所述虚拟仿真子平台112，用于以三维可视化展示各个所述岗位操控平台120不同训练场景，并加载所述训练方案；所述综合演练支撑子平台113，用于对各个所述岗位操控平台120所对应的动态虚拟场景和所述岗位训练数据进行仿真以及调度管理，得到所述虚拟训练仿真动作；所述数据管理子平台114，用于对每个训练科目对应的所述岗位训练数据的考核结果进行存储；所述岗位专修虚拟仿真子平台115，用于对各个所述岗位操控平台120进行任务操作虚拟训练、维护保养虚拟训练以及故障排除虚拟训练；所述发射仿真训练VR子平台116，用于对所述全流程协同训练任务的所述虚拟训练仿真动作进行全流程展示。

这里，综合演练支撑子平台113用于对发射场摆杆系统、吊装系统、加注系统、空调系统等动态虚拟场景进行仿真和调度管理，通过发射场设施设备的图形图像资料，实现测试发射过程数字化。通过三维建模及动画技术，实现对不同场景、不同流程以及不同地面设备进行数字化模拟，通过虚拟技术的实现，弥补实装操控装置、实装模型仅能够部分模拟流程和设施设备的不足。

这里，发射仿真训练VR子平台116的系统功能如下：具备快速发射测试发射流程进行全流程VR演示功能；构建逼真技术区和发射区，包括厂房、箭体、发射车、吊车、发射装置等三维虚拟模型；具备与任务中典型场景进行交互操作功能，并可以通过事件方式进行应急处置；360度浏览支持场景拉近、推远、旋转、平移。场景中显示主要系统或设备的名称；行走漫游支持前进、后退、左右转动，鼠标在设备悬停出现设备名称；具备单人单岗操作训练功能，同时具备多人多岗协同操作的功能；具备跨平台的能力，可同时支持PC和VR头戴；具备单独运行、多岗位并行运行的工作模式，同时具备作为其他系统仿真运行的基本要素，可接收协同仿真和任务仿真的调度；具备设备操作角度的第一人称沉浸式3D视景显示功能，具备参观显示或重点教学讲解的全流程沉浸式3D视景显示功能。

进一步的，请参阅图3，图3为本申请实施例所提供的综合导控子平台的结构示意图。如图3所示，所述综合导控子平台111包括导调模块1111、过程控制模块1112、考核评估模块1113以及训演管理模块1114。

具体的，所述导调模块1111，用于对所述全流程协同训练任务进行编辑，生成所述训练方案；所述过程控制模块1112，用于对各个所述岗位操控平台120在岗位训练过程中进行训练过程控制；所述考核评估模块1113，用于获取与预设考核指标体系相匹配的各个所述岗位操控平台120的所述岗位训练数据，并基于所述岗位训练数据确定出对应的岗位操控平台的考核结果；所述训演管理模块1114，用于对各个所述岗位操控平台120的训练科目、训练人员、考核标准、训练设备、训练日志进行管理。

具体的，所述导调模块1111包括任务编辑子模块11111以及训练科目编辑子模块11112；其中，所述任务编辑子模块11111，用于基于训练大纲或训练目标生成所述训练方案，通过所述训练方案确定出每个岗位操作人员的训练内容；所述训练科目编辑子模块11112，用于确定所述训练内容中的训练场景、训练模型和训练科目。

这里，任务编辑子模块11111是教员按照训练大纲或训练目标确定后出训练方案，训练方案是对演训如何开展的具体描述，训练方案的编辑主要包括训练内容的组织和编排、训练形式的设计。主要包括训练科目、参与人数的设置。通过训练方案的编辑定义训练人员以及训练内容。

这里，任务编辑子模块11111还提供训练任务方案库管理功能。包括训练方案浏览、训练方案创建、训练方案删除等功能。其中，训练方案浏览为对已有训练方案进行查看浏览。训练方案创建为实现新建训练任务方案，可包括方案名称、训练人数、参训台位、训练科目、演训模式等的设置。

这里，训练科目编辑子模块11112还具有模型资源库和各类编辑配置工具，主窗口基于三维视景引擎Unity3d进行场景渲染，主要作用是通过编辑快速配置出航天测试发射可视化场景，用于训练科目的扩展。模型资源库包括静态实体模型库和动态功能模型库，基于3ds max构建塔架、摆杆、平台等静态几何模型以及相关动态模型。编辑具体功能包括：场景想定编辑：实现新增训练和演练的科目场景或对已有科目场景编辑修改；对象属性配置：实现场景对象基本属性配置；对象信息挂载：实现场景对象动态信息接口配置；智能对象部署：实现具体任务环境、被控对象的配置；环境配置：包括气象环境配置、昼夜时间配置等。

具体的，所述过程控制模块1112包括训练控制子模块11121以及故障触发子模块11122；其中，所述训练控制子模块11121，用于在训练过程中对任意一个所述岗位操控平台120进行暂停、启动、停止的控制操作；所述故障触发子模块11122，用于通过预设触发方式控制各个所述岗位操控平台120进入应急处置故障模拟状态，以使各个所述岗位操控平台120进行故障训练。

这里，过程控制模块1112还包括记录与回放子模块、系统状态管理子模块、异常处理子模块以及授时服务子模块。记录与回放子模块为基于Unity3d开发的应用程序可实现记录与回放功能，比如能够自动记录漫游路径并进行回放。系统状态管理子模块包括交互状态管理、台位状态管理、网络状态管理三个部分，交互状态管理能够实时监控到各个岗位操控平台120的交互命令信息及命令响应情况。异常处理子模块：是为了保障训练不会因为任一岗位操控平台120异常而受到影响，能够保障训练稳定运行，当任一岗位操控平台120发生异常时，能够实时进行检测，当岗位操控平台120恢复后，重新进行模拟训练。授时服务子模块提供统一的校时服务信息，信息来源可包括统一授时来源或专用的时统设备。

这里，考核评估模块1113还包括训练数据处理子模块、训练结果评估子模块、训练结果展示子模块。训练数据处理子模块用于对考核数据进行分组、过滤、归并、属性压缩变换、以及数据统计计算，并对考核数据进行可信性检验、处理、分析训练过程数据，形成训练成绩评估的输入数据。训练效果评估子模块用于对航天测试发射模拟训练的效果进行评估，包括：训练成绩评估、训练水平评估、训练效果评估，训练成绩是指训练对象(岗位操控平台120的岗位操控人员)在一次训练中各个训练科目成绩的综合，反映训练对象对各科目的掌握情况，支持对单岗位训练成绩进行统计分析；支持对单位训练成绩进行统计分析。训练水平通过获取受训人员的训练成绩，并结合训练想定的难度系数，综合计算得出训练水平值。训练效果是反映受训单位通过模拟训练后所取得的训练水平提升情况，训练效果评估通过当前模拟训练成绩与模拟训练水平与历史训练成绩与训练水平进行对比，得出当前训练评估效果。根据学员在各个科目成绩情况，反应学员的薄弱科目；根据训练水平提升情况给出学员(单位)训练效果是否显著，分为显著、较显著、不显著。训练结果展示：能够对航天测试发射模拟训练评估结果进行可视化展示。

这里，训演管理模块1114包括训练科目管理子模块、训练人员管理子模块、考核标准子模块、训练设备子模块以及训练日志子模块。训练科目管理子模块以科目为训练单元建立训练科目资源库，通过训练科目管理工具实现对训练科目资源库的扩展和更新。训练人员管理子模块用于对训练人员建立身份账户，实现人员信息录入及查询等管理，只有授予合法身份及一定权限的用户才能登陆使用本系统。考核标准子模块主要包括考核科目的建立及考核科目相关的评分标准的管理。训练设备管理子模块用于实现训练设备信息录入及查询等管理，训练节点的数量决定着训练系统的训练规模。训练日志管理子模块为用于对训练过程中产生的配置数据进行存储。

进一步的，请参阅图4，图4为本申请实施例所提供的发射仿真训练VR子平台的结构示意图。如图4所示，发射仿真训练VR子平台116包括虚拟场景训练模块1161、人机交互模块1162以及设备操作模拟模块1163。

具体的，所述发射仿真训练VR子平台116包括虚拟场景训练模块1161、人机交互模块1162以及设备操作模拟模块1163；其中，所述虚拟场景训练模块1161，用于从仿真模型数据库中确定出目标仿真模型，利用VR仿真技术在训练场景下所述目标仿真模型计算出虚拟摄影机的位置以及角度，确定出沉浸式的交互环境；所述人机交互模块1162，用于根据各个所述岗位操控平台120之间的协同操作，对各个所述岗位操控平台120所对应的岗位操作人员的角色在线信息进行同步和交互渲染；所述设备操作模拟模块1163，用于在所述出沉浸式的交互环境下，实时展示所述虚拟训练仿真动作。

这里，人机交互模块1162用于利用Photon Unity Networking创建一个空白物体，通过编写脚本，使这个物体承载多人联网、创建学员化身、连接联网学员与跟随的虚拟相机等一系列有关联网的功能。相比第一人称的VR场景，多人联网VR需要多人之间的互动，需要看到彼此的虚拟形象(化身)。除了在这个学员化身角色控制、运动动画等步骤外，还需要给学员化身编号，并在众多联网学员中确定哪一个是当前本地学员。另外，编写脚本来控制学员的移动、速度、动画切换等，要在脚本中确定所操控的是当前学员。可以定义操控学员化身前后左右移动的方式，但这个功能应该只控制学员的移动而不包括旋转，学员的旋转会通过VR眼镜的旋转而控制。在多人在线VR场景中，只有一个主摄像机(也就是VR眼镜对应的虚拟摄像机)，而当学员进入场景时，主摄像机应该始终跟随当前学员，并处于当前学员化身的眼睛部位，进而能够确保学员之间的连线，当学员通过PUN进入场景后，准备好复制给每一个学员的化身，化身的移动、动画等可以且仅可以被自己控制，学员化身的旋转被VR眼镜控制，并且被VR眼镜所控制的虚拟主摄像机会一直处于学员化身眼睛的位置。

这里，设备操作模拟模块1163还用于实现多人协同交互模式，多人协同交互是指多名用户不仅可远程登录到同一虚拟场景中，能以各自不同的视角进行观察，且每名用户可以看到其他用户的化身及其位置和姿态，任一用户自身状态的改变或对虚拟场景的操作，将实时同步到其他用户所观察到的虚拟场景之中，所有的状态信息都具备对应的可视化效果。在沉浸式多人协同交互模式中，由于用户对不同用户对虚拟场景的操作必须实时共享，因此要求冲突解决机制的步骤不能过于繁琐，同时，多用户对虚拟对象的协同操作是共享可见的，需通过服务器记录同一虚拟对象的协同交互时间顺序即可有效防范交互冲突。实现方法采取服务器端对客户端的每个操作请求均返回成功或失败状态码，成功状态码代表允许操作申请，失败状态码代表驳回操作申请。当多个客户端对同一虚拟对象向服务器发送操作请求时，如果操作的物体未被占用，则服务器向最先发送操作请求的客户端发送操作申请成功状态码，允许该操作，同时给其他客户端返回操作申请失败状态码，驳回该操作。当前客户端完成对该虚拟对象的操作后，向服务器发送操作完成请求，服务器将该虚拟对象设置为未被占用状态，其他客户端可继续对该虚拟对象进行操作尝试。

进一步的，请参阅图5，图5为本申请实施例所提供的岗位操控平台的结构示意图。如图5所示，每个所述岗位操控平台120包括虚拟操控模块121以及可编程控制设备122。

具体的，所述虚拟操控模块121用于接收工序启动指令，运行仿真程序，并将电机控制信号发送给所述可编程控制设备122；所述可编程控制设备122，用于接收所述虚拟操控模块121发送的电机控制信号，驱动所述岗位操控平台120的受控设备基于所述岗位训练任务进行岗位训练操作。

进一步的，请参阅图6，图6为本申请实施例所提供的一种航天发射场的训练系统运行的流程图。如图6所示，步骤一训练任务规划：教练员根据训练目的、训练需求制定出训练规划，训练规划中包含明确训练任务、确定训练时间、确定训练资源、设计训练编组、设计训练想定以及明确考核指标。步骤二训练资源准备：教员根据训练规划在训练科目库中选取训练科目，配置参加训练的人员、岗位操控平台120，确定出训练方案，并将训练方案进行存储。步骤三训练准备：导控平台110中的总导演选择训练模式，进行训练资源部署，开始训练指令。步骤四训练实施：每个岗位操控平台120根据训练方案确定出相对应的岗位训练任务，在岗位训练过程中会进行训练过程干预以及控制，确定出岗位训练数据。步骤五训练评估：接收岗位训练数据，进行在线考核计算确定出岗位操控平台120的考核结果以及评估报告。

在具体实施例中，训练任务规划阶段：有训练教师根据训练目标和训练任务提出训练教案，包括训练时间、资源、科目等信息。训练资源准备阶段：助理员根据教师提出的训练教案，在系统基础资源库的支持下，通过训练管理功能软件完成训练前训练方案设置工作，对确定满足要求的训练方案文件存入数据库备用。训练准备阶段：训练教师在开始训练前，选择训练方案，设置训练记录台位记录信息，创建训练任务，并向各个台位下发训练方案等信息。训练模拟台位加入，准备好后，运行训练。训练实施阶段：训练开始后各个模拟台位通过显示训练相关各类信息；通过训练调理对整个训练过程进行有效的控制和调理，完成监控；训练控制与评估软件将训练过程中的数据记录下来，同时将采集的信息保存到数据库中。训练结束后，教员可以通过训练评估软件给出的评估结果，结合数据回放软件，对本次训练的情况进行回放讲评，帮助学员对比查找自身不足。整个训练周期结束后，教员调用训练评估数据库存储的各类训练评定结论或信息，进行综合分析评估，同时根据训练成绩编制训练评估结果报告。

本申请实施例提供的一种航天发射场的训练系统，训练系统包括：导控平台用于确定参与全流程协同训练任务的多个岗位操控平台和加载训练方案，将训练方案发送至参与全流程协同训练任务的各个岗位操控平台，接收岗位操控平台发送的岗位训练数据，并基于各个岗位操控平台的岗位训练数据，确定出全流程协同训练任务对应的虚拟训练仿真动作；每个岗位操控平台用于接收导控平台发送的训练方案，从训练方案提取出相对应的岗位训练任务，基于相对应的岗位训练任务进行岗位训练操作，确定出岗位训练数据，将岗位训练数据发送导控平台，以便岗位操作人员利用VR眼镜查看虚拟训练仿真动作。通过覆盖航天发射场测试的整个发射全流程，并联合各个岗位进行协同操作的训练，支持虚拟场景中沉浸式多人在线协同交互，进而提高航天发射场的训练质量。

请参阅图7，图7为本申请实施例所提供的一种航天发射场的训练方法的流程图。如图7所示，所述训练方法应用于航天发射场的训练系统中的导控平台，所述训练方法包括：

S701：确定参与全流程协同训练任务的多个岗位操控平台和加载训练方案。

该步骤中，确定出参与全流程协同训练任务的多个岗位操控平台，并加载出全流程协同训练任务的训练方案。

S702：将所述训练方案发送至参与所述全流程协同训练任务的各个所述岗位操控平台，接收每一个所述岗位操控平台发送的岗位训练数据。

该步骤中，将训练方案发送至参与全流程协同训练任务的各个所述岗位操控平台，接收每一个岗位操控平台发送的岗位训练数据。

S703：基于各个所述岗位操控平台的所述岗位训练数据，确定出所述全流程协同训练任务对应的虚拟训练仿真动作。

该步骤中，根据基于各个岗位操控平台的所岗位训练数据，确定出全流程协同训练任务对应的虚拟训练仿真动作。

进一步的，所述训练方法还包括：

对所述全流程协同训练任务进行导调和编辑，并对各个所述岗位操控平台对应的所述岗位训练数据进行考核；

以三维可视化展示各个所述岗位操控平台不同训练场景，并加载所述训练方案；

对各个所述岗位操控平台所对应的动态虚拟场景和所述岗位训练数据进行仿真以及调度管理，得到所述虚拟训练仿真动作；

对每个训练科目对应的所述岗位训练数据的考核结果进行存储；

对各个所述岗位操控平台进行任务操作虚拟训练、维护保养虚拟训练以及故障排除虚拟训练；

对所述全流程协同训练任务的所述虚拟训练仿真动作进行全流程展示。

进一步的，所述训练方法还包括：

对所述全流程协同训练任务进行编辑，生成所述训练方案；

对各个所述岗位操控平台在岗位训练过程中进行训练过程控制；

获取与预设考核指标体系相匹配的各个所述岗位操控平台的所述岗位训练数据，并基于所述岗位训练数据确定出对应的岗位操控平台的考核结果；

对各个所述岗位操控平台的训练科目、训练人员、考核标准、训练设备、训练日志进行管理。

进一步的，所述训练方法还包括：

基于训练大纲或训练目标生成所述训练方案，通过所述训练方案确定出每个岗位操作人员的训练内容；

确定所述训练内容中的训练场景、训练模型和训练科目。

进一步的，所述训练方法还包括：

在训练过程中对任意一个所述岗位操控平台进行暂停、启动、停止的控制操作；

通过预设触发方式控制各个所述岗位操控平台进入应急处置故障模拟状态，以使各个所述岗位操控平台进行故障训练。

进一步的，所述训练方法还包括：

从仿真模型数据库中确定出目标仿真模型，利用VR仿真技术在训练场景下所述目标仿真模型计算出虚拟摄影机的位置以及角度，确定出沉浸式的交互环境；

根据各个所述岗位操控平台之间的协同操作，对各个所述岗位操控平台所对应的岗位操作人员的角色在线信息进行同步和交互渲染；

在所述沉浸式的交互环境下，实时展示所述虚拟训练仿真动作。

本申请实施例提供的一种航天发射场的训练方法，所述训练方法包括：确定参与全流程协同训练任务的多个岗位操控平台和加载训练方案；将所述训练方案发送至参与所述全流程协同训练任务的各个所述岗位操控平台，接收每一个所述岗位操控平台发送的岗位训练数据；基于各个所述岗位操控平台的所述岗位训练数据，确定出所述全流程协同训练任务对应的虚拟训练仿真动作。从而实现了联合多个岗位操控平台进行全流程系统任务训练，以提高各个岗位操控人员对航天发射场发射流程的了解度，并为各个岗位操控人员提供沉浸式的训练体验。

请参阅图8，图8为本申请实施例所提供的另一种航天发射场的训练方法的流程图。如图8所示，所述训练方法应用于航天发射场的训练系统中的岗位操控平台，所述训练方法包括：

S801：接收导控平台发送的训练方案，从所述训练方案提取出相对应的岗位训练任务。

该步骤中，接收导控平台发送的训练方案，在训练方案中提取出相对应的岗位训练任务。

S802：基于相对应的岗位训练任务进行岗位训练操作，确定出所述岗位训练数据。

该步骤中，岗位操控平台根据相对应的岗位训练任务进行岗位训练操作，确定出在岗位训练操作中的岗位训练数据。

S803：将所述岗位训练数据发送至所述导控平台，以便岗位操作人员利用VR眼镜查看虚拟训练仿真动作。

该步骤中，将岗位训练数据发送给导控平台，以便在导控平台的大屏幕上显示虚拟训练仿真动作。

进一步的，所述训练方法还包括：

接收工序启动指令，运行仿真程序，并将电机控制信号发送给所述可编程控制设备；

接收所述虚拟操控模块发送的电机控制信号，驱动所述岗位操控平台的受控设备基于所述岗位训练任务进行岗位训练操作。

本申请实施例提供的一种航天发射场的训练方法，所述训练方法包括：接收导控平台发送的训练方案，从所述训练方案提取出相对应的岗位训练任务；基于相对应的岗位训练任务进行岗位训练操作，确定出所述岗位训练数据；将所述岗位训练数据发送至所述导控平台，以便岗位操作人员利用VR眼镜查看虚拟训练仿真动作。通过覆盖航天发射场测试的整个发射全流程，并联合各个岗位进行协同操作的训练，支持虚拟场景中沉浸式多人在线协同交互，进而提高航天发射场的训练质量。

请参阅图9，图9为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。如图9中所示，所述电子设备900包括处理器910、存储器920和总线930。

所述存储器920存储有所述处理器910可执行的机器可读指令，当电子设备900运行时，所述处理器910与所述存储器920之间通过总线930通信，所述机器可读指令被所述处理器910执行时，可以执行如上述图7或图8所示方法实施例中的航天发射场的训练方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时可以执行如上述图7或图8所示方法实施例中的航天发射场的训练方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种航天发射场的训练系统，其特征在于，所述训练系统包括导控平台以及多个岗位操控平台；其中，

所述导控平台，用于确定参与全流程协同训练任务的多个岗位操控平台和加载训练方案，将所述训练方案发送至参与所述全流程协同训练任务的各个所述岗位操控平台，接收每一个所述岗位操控平台发送的岗位训练数据，并基于各个所述岗位操控平台的所述岗位训练数据，确定出所述全流程协同训练任务对应的虚拟训练仿真动作；

每个所述岗位操控平台，用于接收所述导控平台发送的训练方案，从所述训练方案提取出相对应的岗位训练任务，基于相对应的岗位训练任务进行岗位训练操作，确定出所述岗位训练数据，将所述岗位训练数据发送至所述导控平台，以便岗位操作人员利用VR眼镜查看所述虚拟训练仿真动作。

2.根据权利要求1所述的训练系统，其特征在于，所述导控平台包括综合导控子平台、虚拟仿真子平台、综合演练支撑子平台、数据管理子平台、岗位专修虚拟仿真子平台以及发射仿真训练VR子平台；其中，

所述综合导控子平台，用于对所述全流程协同训练任务进行导调和编辑，并对各个所述岗位操控平台对应的所述岗位训练数据进行考核；

所述虚拟仿真子平台，用于以三维可视化展示各个所述岗位操控平台不同训练场景，并加载所述训练方案；

所述综合演练支撑子平台，用于对各个所述岗位操控平台所对应的动态虚拟场景和所述岗位训练数据进行仿真以及调度管理，得到所述虚拟训练仿真动作；

所述数据管理子平台，用于对每个训练科目对应的所述岗位训练数据的考核结果进行存储；

所述岗位专修虚拟仿真子平台，用于对各个所述岗位操控平台进行任务操作虚拟训练、维护保养虚拟训练以及故障排除虚拟训练；

所述发射仿真训练VR子平台，用于对所述全流程协同训练任务的所述虚拟训练仿真动作进行全流程展示。

3.根据权利要求2所述的训练系统，其特征在于，所述综合导控子平台包括导调模块、过程控制模块、考核评估模块以及训演管理模块；其中，

所述导调模块，用于对所述全流程协同训练任务进行编辑，生成所述训练方案；

所述过程控制模块，用于对各个所述岗位操控平台在岗位训练过程中进行训练过程控制；

所述考核评估模块，用于获取与预设考核指标体系相匹配的各个所述岗位操控平台的所述岗位训练数据，并基于所述岗位训练数据确定出对应的岗位操控平台的考核结果；

所述训演管理模块，用于对各个所述岗位操控平台的训练科目、训练人员、考核标准、训练设备、训练日志进行管理。

4.根据权利要求3所述的训练系统，其特征在于，所述导调模块包括任务编辑子模块以及训练科目编辑子模块；其中，

所述任务编辑子模块，用于基于训练大纲或训练目标生成所述训练方案，通过所述训练方案确定出每个岗位操作人员的训练内容；

所述训练科目编辑子模块，用于确定所述训练内容中的训练场景、训练模型和训练科目。

5.根据权利要求3所述的训练系统，其特征在于，所述过程控制模块包括训练控制子模块以及故障触发子模块；其中，

所述训练控制子模块，用于在训练过程中对任意一个所述岗位操控平台进行暂停、启动、停止的控制操作；

所述故障触发子模块，用于通过预设触发方式控制各个所述岗位操控平台进入应急处置故障模拟状态，以使各个所述岗位操控平台进行故障训练。

6.根据权利要求2所述的训练系统，其特征在于，所述发射仿真训练VR子平台包括虚拟场景训练模块、人机交互模块以及设备操作模拟模块；其中，

所述虚拟场景训练模块，用于从仿真模型数据库中确定出目标仿真模型，利用VR仿真技术在训练场景下所述目标仿真模型计算出虚拟摄影机的位置以及角度，确定出沉浸式的交互环境；

所述人机交互模块，用于根据各个所述岗位操控平台之间的协同操作，对各个所述岗位操控平台所对应的岗位操作人员的角色在线信息进行同步和交互渲染；

所述设备操作模拟模块，用于在所述出沉浸式的交互环境下，实时展示所述虚拟训练仿真动作。

7.根据权利要求1所述的训练系统，其特征在于，每个所述岗位操控平台包括虚拟操控模块以及可编程控制设备；其中，

所述虚拟操控模块，用于接收工序启动指令，运行仿真程序，并将电机控制信号发送给所述可编程控制设备；

所述可编程控制设备，用于接收所述虚拟操控模块发送的电机控制信号，驱动所述岗位操控平台的受控设备基于所述岗位训练任务进行岗位训练操作。

8.一种航天发射场的训练方法，其特征在于，所述训练方法应用于权利要求1-7中任一所述的航天发射场的训练系统中的导控平台，所述训练方法包括：

确定参与全流程协同训练任务的多个岗位操控平台和加载训练方案；

将所述训练方案发送至参与所述全流程协同训练任务的各个所述岗位操控平台，接收每一个所述岗位操控平台发送的岗位训练数据；

基于各个所述岗位操控平台的所述岗位训练数据，确定出所述全流程协同训练任务对应的虚拟训练仿真动作。

9.一种航天发射场的训练方法，其特征在于，所述训练方法应用于权利要求1-7中任一所述的航天发射场的训练系统中的岗位操控平台，所述训练方法包括：

接收导控平台发送的训练方案，从所述训练方案提取出相对应的岗位训练任务；

基于相对应的岗位训练任务进行岗位训练操作，确定出所述岗位训练数据；

将所述岗位训练数据发送至所述导控平台，以便岗位操作人员利用VR眼镜查看虚拟训练仿真动作。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线进行通信，所述机器可读指令被所述处理器运行时执行如权利要求8或9所述的航天发射场的训练方法的步骤。

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