[发明专利]一种沉浸式空间微重力流体遥科学实验平行系统及方法

权利要求书

1.一种沉浸式空间微重力流体遥科学实验平行系统，包括空间实验系统；其特征在于：所述平行系统还包括地面实验系统，所述地面实验系统包括，

遥分析单元；用于接收所述空间实验系统和/或遥预测单元产生的实验数据包，并对所述实验数据包进行遥分析；

遥现场单元；与所述遥分析单元相连，用于根据遥分析单元的分析结果对空间实验系统的三维实验场景和实验对象进行实时绘制和沉浸式显示，并反馈给操作人员；

遥操作单元；利用实时交互操作的多模态融合综合应用技术，借助视觉-听觉-体感等多种通道，将操作人员决策转化为操作指令，实现对空间实验系统的人机交互控制；

遥预测单元；与所述遥操作单元相连，采用融合机理与数据的遥预测技术构建实验仿真预测系统，模拟操作指令下空间科学实验对象变化过程与结果。

2.根据权利要求1所述的沉浸式空间微重力流体遥科学实验平行系统，其特征在于：所述地面实验系统还包括数据处理单元，所述数据处理单元与所述空间实验系统、所述遥分析单元和所述遥预测单元相连，所述数据处理单元接收所述空间实验系统产生的实验数据包，并对其进行处理，还原成原始实验数据，下传到遥分析单元；所述数据处理单元还用于接收遥预测单元产生的预测数据，并将预测数据处理后传递给遥分析单元。

3.根据权利要求1所述的沉浸式空间微重力流体遥科学实验平行系统，其特征在于：所述种多通道包括视觉通道、听觉通道和体感通道。

4.根据权利要求3所述的沉浸式空间微重力流体遥科学实验平行系统，其特征在于：所述视觉通道用于呈现空间实验系统的三维实验场景,并对所述空间实验系统的三维实验场景进行多通道投影视景的拼接和融合。

5.根据权利要求3所述的沉浸式空间微重力流体遥科学地面实验系统，其特征在于：所述听觉通道将语音每个人的从空间实验系统的三维实验场景的多人混合语音中分离出来，并对语音内容中的指令片段进行深度识别，之后反馈给操作人员。

6.根据权利要求3所述的沉浸式空间微重力流体遥科学实验平行系统，其特征在于：所述体感通道提出了面向手势交互的任务-命令多层级交互架构，通过点击手势将当前任务级锁定，然后进入命令级，设计与三维空间匹配的操作手势。

7.一种沉浸式空间微重力流体遥科学实验方法，所述方法用于上述权利要求1至6任一所述的平行系统；其特征在于：包括如下步骤，

S1、所述数据处理单元接收所述空间实验系统产生的实验数据包，并对其进行数据处理，产生原始实验数据；

S2、所述遥分析单元接收原始实验数据，并对原始实验数据进行遥分析，产生第一分析结果，并将第一分析结果传递给所述遥现场单元；

S3、所述遥现场单元根据第一分析结果，对空间实验系统的三维实验场景进行实时绘制和沉浸式显示，以动态呈现空间实验系统的当前三维实验场景，并将呈现的当前三维实验场景反馈给操作人员；

S4、操作人员根据观察到的当前三维实验场景，向所述遥操作单元发送第一决策；

S5、所述遥操作单元根据接收到的第一决策，利用实时交互操作的视觉-听觉-体感多模态融合的综合应用技术，借助多种通道，实现对空间实验系统的人机交互控制；

S6、所述遥预测单元采用融合机理与数据的遥预测技术构建实验仿真预测系统，该预测系统采用采用粗细粒度相融合的方法对当前三维实验场景的相关变量进行预测；并将预测的相关变量反馈给遥分析单元；

S7、所述遥分析单元接收相关变量；对相关变量进行遥分析，产生第二分析结果，并将所述第二分析结果发送给所述遥现场单元；

S8、所述遥现场单元所述第二分析结果，动态呈现空间实验系统的预测三维实验场景，并将预测三维实验场景反馈给操作人员；

S9、操作人员根据预测三维实验场景，向所述遥操作单元发送第二决策；

S10、所述遥操作单元根据接收到的第二决策，远程控制所述空间实验系统中的实验。