[发明专利]一种虚实同步的装备训练模拟器

摘要

一种虚实同步的装备训练模拟器，由虚拟装备分系统和实装操作分系统组成，虚拟装备分系统包括装备的三维模型和操作案例，在仿真引擎支撑下能够模拟装备的各种现象和行为，实装操作分系统包括主控计算机、操作面板和半实物控制机计算机，实装操作分系统的现象和行为由主控计算机进行控制，同时主控计算机通过以太网接口利用Socket与虚拟装备分系统进行通信，实现实装操作分系统和虚拟装备分系统的虚实同步训练。受训人员既能在实装操作分系统上进行实物操作，具有较强的真实感，又能在虚拟装备分系统中观察到装备所有的现象和行为，有利于对装备形成一个完整的认知。

主权项

1.一种虚实同步的装备训练模拟器，由虚拟装备分系统和实装操作分系统组成，虚拟装备分系统利用虚拟现实仿真软件为装备构建完整的三维模型，开发操作训练和维修训练案例，在仿真引擎的支撑下能够模拟装备的各种现象和行为，使用键盘、鼠标、操纵杆或多点触屏进行虚拟环境下的操作训练和维修训练，实装操作分系统包括主控计算机、半实物模拟的操作面板和控制机构，实装操作分系统的现象和行为由主控计算机通过RS232/RS485接口由专用控制卡直接控制操作面板或者通过交换机经以太网口连接半实物控制计算机进行间接控制，能够模拟装备的基本现象和行为，同时主控计算机通过交换机经以太网接口利用Socket与虚拟装备分系统进行通信，实现实装操作分系统和虚拟装备分系统的同步训练；虚实同步的装备训练模拟器进行的训练由虚拟装备分系统和实装操作分系统共同完成，具体过程如下：步骤1：在主控计算机选择操作案例，利用Socket向虚拟装备分系统发送案例选择命令，同时向半实物控制计算机发送初始状态设置命令，通过RS232/RS485接口设置控制面板的初始状态；步骤2：虚拟装备分系统接收到案例选择命令之后运行相应的程序，设置相应的初始状态，虚拟装备分系统的现象和行为与实装操作分系统保持一致；步骤3：按照操作流程，假设先在控制面板或者半实物上进行操作1，主控计算机读取或者接收到操作1命令之后，按照装备运行机理设置操作1产生的现象和行为，同时将操作1命令发送给虚拟装备分系统，虚拟装备分系统接收到命令之后进行相应的响应；步骤4：使用鼠标或键盘在虚拟装备分系统进行操作2，虚拟装备分系统不仅产生相应的现象和行为，还要向实装操作分系统发送操作2命令，实装操作分系统接收到操作2命令之后设置操作2产生的现象和行为；步骤5：步骤3和步骤4可多次执行，直至完成整个训练操作。