[发明专利]一种训练仿真器的可信度评估方法

说明书

本发明提出了一种训练仿真器的可信度评估方法，包括确定评估方案、建立评估指标体系、准备评估数据、数据一致性分析和一致性分析结果综合；确定了训练仿真器的可信度评估方案，即，系统功能的一致性、仿真模型的可信度、系统布局的一致性、人体感觉的逼真性、训练效果的一致性。从根本上解决了具有人在回路仿真、硬件在回路仿真特点的训练仿真器的可信度评估问题，同时，为具有类似仿真特点的系统可信度评估问题提供了方法依据。

技术领域

本发明属于仿真系统的可信度评估技术领域，特别是涉及一种训练仿真器的可信度评估方法。

背景技术

训练仿真器是利用仿真技术对受训者进行训练的一种自动化设备，采用计算机、自动控制、环境(视景、音响和运动感觉等)仿真和仪表仿真等技术，围绕真实的“人-机-环境”系统中的人构成一个仿真系统。用于取代真实系统的机器和环境来完成对受训人员的某种训练。训练仿真器本质上只是仿真对象的一个近似系统，这就存在一个可信度的问题，即仿真系统及其仿真结果在特定的仿真目的下能否有效反映仿真对象。缺乏足够可信度的训练仿真器是没有应用价值的，其训练效果甚至会对受训者产生误导，最终会酿成无法挽回的经济、政治或军事上的损失。因此，仿真可信度评估问题是系统仿真领域的基础性问题。

可信度评估主要包括校核、验证和确认(VVA)等三方面工作。其中，仿真系统/ 模型验证关注于系统/模型的有效性问题，即仿真系统/模型在应用范围内准确代表真实系统的程度，是可信度评估的核心工作，主要通过分析模型输出与实际系统输出的一致性程度来实现。然而，训练仿真过程具有人在回路、硬件在回路仿真等特点，不仅需要对模拟器系统的仿真模型进行验证，还需度量仿真器的内部结构、布局与实装的一致性，此外，受训者的操作感受和运用仿真器进行训练的效果也是考察其可信度的重要指标。

发明内容

本发明的目的是为了解决训练仿真器的可信度评估问题，提出了一种训练仿真器的可信度评估方法。在对训练仿真器本身进行可信度评估的基础上，考虑了受训者的感官、操作感受以及训练效果与实装的一致性，以定性定量的方式对训练仿真器的可信度进行综合、全面地评估，进而得到准确、全面的可信度评估结果。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种训练仿真器的可信度评估方法，包括如下步骤：

步骤1、确定评估方案：根据训练仿真器的应用目的以及仿真运行特点确定评估方案，具体包括系统功能的一致性、仿真模型的可信度、系统布局的一致性、人体感觉的逼真性和训练效果的一致性五个方面的确定；

步骤2、建立评估指标体系：将训练仿真器的可信度分解为五项内容进行分别评估，所述五项内容为系统功能的一致性、仿真模型的可信度、系统布局的一致性、人体感觉的逼真性和训练效果的一致性；对各项评估内容分别建立评估指标体系；

步骤3、准备评估数据：根据评估指标体系设计评估试验，收集评估数据并进行预处理；所述预处理包括奇异值剔除和正态性检验；

步骤4、数据一致性分析：对评估数据进行一致性分析，采用定性定量相结合的方法进行分析；

步骤5、一致性分析结果综合：利用加乘混合的方法对一致性分析结果进行综合，对于所述系统功能的一致性指标采用乘法的方式向上综合，对于其它指标则采用加法综合的方法；其中，加法综合中的权重采用定性定量相结合的方式确定，进而得到训练仿真器的整体可信度。

进一步地，所述系统功能的一致性，即训练仿真器所具备的功能是否与实装保持一致，所述功能是以训练为目的进行定义的；

所述仿真模型的可信度，即对训练仿真器中的仿真模型进行验证，确定仿真器中各仿真模型存在的误差；

所述系统布局的一致性，即训练仿真器内部结构、布局与实装的差距，以及在仿真器上完成模拟各种运动感觉时，仿真器的仪表和指示器的数值的一致性；

所述人体感觉的逼真性，即训练仿真器给操作人员感觉器官的信息与实装的差距；