工程保障机械群仿真训练系统
2022-12-08 14:40:44
来源：硕博科技
一、方案背景
现代战争是高技术条件下的局部战争，高新技术广泛应用于军事领域、各种新式武器和技术兵器大量投放战场,使得战场的突发性与破坏性空前提高,战场对工程保障的依赖性进一步增强。军用工程机械是工程兵部队遂行作战工程保障、国防工程建设和非战争军事行动等任务的重要物质基础,是机动保障、伪装相关分队战斗力的重要组成部分。
二、总体规划
围绕军用工程机械操作技能和机动保障道路分队、伪装分队开展分队战术训练问题,实现单装技能训练、多装协作训练、分队战术训练等总体功能要求,总体结构由硬件系统、软件系统、支撑环境等部分组成。
其中,硬件系统包括单装操作训练操纵控制台、训练进程监控显示系统、图形工作站、任务决策工作台、数据服务器、音效设备、考勤设备等组成,软件系统由单装技能训练系统、多装协作训练系统和训练导调分系统等部分组成。单装技能训练模拟系统又包含GJT112A型推土机、GDW111B型挖掘机、GJZ112A型装载机、PY180型平地机、JY633-J型挖掘机、TY220型推土机和ZL50G型装载机7种训练模拟系统,用于实现单装、多装协作和分队训练的终端机械作业训练实施过程。多装协作训练系统主要用于建立训练任务、对任务编组内的单装技能训练系统实施控制,以及训练过程的监控与显示。训练导调系统用于指令接收与反馈、情景生成、过程干预和训练评价。
系统中单装操作训练模拟系统采用“通用仿真训练平台＋多种仿真模拟训练系统操纵杆件模块”的模块化组合设计方案。
通用平台+系统操纵杆件模块
多装协同训练时，上级系统下达想定训练科目，任务决策工作台接收该指令,并通过导调系统进行科目的导演及调控,发送相关指令进行组网,对应的各单装训练仿真系统接收组网指令后,相关的单装训练仿真系统接入通信网络,完成握手连接,从而可实现相关科目的操作训练。
工程保障机械群作战运用训练仿真系统可独自创建和实施的多装协作训练，具体实现科目包括平整场地、回填沟渠、填塞弹坑、挖掘装车、挖掘沟渠、挖掘中型平底坑、装载作业等多个科目。接入其他配套分队战术训练模拟系统而组成的多装协作训练，具体科目包括了构筑急造军路、构筑野战指挥所、抢修原有道路、构筑野战直升机起降场等多个科目。
三、方案设计
工程保障机械群作战运用仿真训练系统的研制与开发是一个系统性的实现过程,综合考虑装备结构、功能需求、平台通用性、预期效果、推广应用前景以及可维护性、经济性等因素。依据系统功能模块的定义与系统整体功能划分，在资料准备与需求分析、系统总体框架设计的基础上，开展各装备结构分析、操作及驾驶机理分析、人机交互软件平台等研究工作。
四、系统建设
（一）硬件体系结构
1.硬件集成
系统硬件包括通用控制平台的硬件系统和各单装模拟训练操作模块的硬件系统。其中,通用控制平台的硬件组成有:三自由度运动平台、仿真计算机、显示器(大显示器3块，可触摸小显示器)﹑音响组件、通信模块硬件、数据采集模块硬件、电源模块、内部通信接口、外部通信接口及机体等相关部件;各装备的模拟操作模块硬件包括:驾驶模拟操作模块及相关操作部件、作业模拟操纵模块及相关部件、通信模块硬件、信息采集硬件及各模块的壳体。
装备的驾驶操控模块、装备作业操控模块相对通用平台是可以更换的，在通用平台上安装不同装备的驾驶操作模块和作业操作模块,即可实现相关装备的模拟训练。
工程保障机械群作战运用训练仿真系统与其它分队战术行动模拟训练系统一起部署在工程兵模拟训练中心演训大厅分队战术训练区，与机动保障分队战术训练系统、伪装分队战术训练模拟系统通过网络互联。所有下属模拟器及子系统均接入系统,集中布置。
硬件设备布置在统一区域内，单装技能训练模拟系统采用带三自由度运动平台的半实物仿真模拟训练系统结构，显示、运算、操控杆件、开关等均集成为一体。设有专门的多装协作训练系统工作台和任务决策多工位工作台。
2.组网建设
网络布设基于独立组网完成设备互联，服务端搭载管理系统负责设备的数据收集和管理，通过数据交换机可以完成独立组网操作，也可以和外部组网进行通讯，服务端作为唯一的通讯媒介进行数据交换。
（二）软件体系结构
系统的软件主要由装备的模拟训练操作软件（单装训练和多装协同训练）、通信软件、数据采集软件、模型驱动软件等构成。
装备训练模拟系统软件主要基于单装技能训练、多装协作训练两大硬性需求为根据点研发，将单装与多装功能需求分别细化成软件的功能模块，集成到一套软件系统中，最终发布成可搭载国产操作系统的软件。
1.导调系统功能
“导调控制平台”，是基于现代计算机仿真和网络技术，围绕我军部队演习导调的原理、特点、规律，再现一场实兵演习组训过程的导调训练系统。利用该系统，受训者可充当导演部各席位，感受一场完整的实兵演习过程，并根据条件和情况设置进行作业，组训人员可利用系统控制和管理全过程，达到指挥所演习训练和培养演习导调骨干训练目的。
2.单装作业训练功能
单装作业功能能够利用各单装操作训练模拟系统实现操作预习、工作装置调整、场地驾驶训练、道路驾驶训练、单装课目等单装训练功能，参训人员点击训练模式界面中的单装作业训练功能键，进入训练科目选择按钮。参训者根据组训要求选择训练科目，进入虚拟仿真场景设置。
3.多装协同训练功能
多装协作功能能够与导调分系统对接，以DDS实现多台单装技能训练系统之间的数据通信，利用单装操作训练模拟系统实现平整场地、回填沟渠、填塞弹坑等小型多装协作训练；能够配套完成构筑急造军路行动、构筑野战指挥所行动、抢修原有道路行动、构筑野战直升机起降场行动等多个科目的分队战术训练。
4.操作考核功能
装备模拟操作训练考核以综合评估方法为中心，建立综合评估框架，对评估项目和评估指标进行细化，按照操作规则细化分类，由所有考核项目成绩加权计算获得参训人员考核综合成绩。参训人员通过副显示器进行考核模式选取，考核功能模式包含单装作业训练、驾驶训练、作业操作考核三大类。
5.训练考勤功能
根据系统设计需求，训练考勤功能主要通过系统基本配置、身份识别与训练考勤数据的动态管理实现训练人员的注册登记和读卡（IC卡）功能。
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