本公開總體上涉及模擬訓(xùn)練，更具體地，涉及一種基于智能數(shù)字孿生體的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、模擬訓(xùn)練是通過模擬實(shí)際情況來進(jìn)行技能提升和知識學(xué)習(xí)的方法，普遍采用虛實(shí)結(jié)合的方式開展，在實(shí)裝操作分系統(tǒng)上進(jìn)行實(shí)際操作，在虛擬裝備分系統(tǒng)中觀察裝備所有的現(xiàn)象和行為，一定程度上提高訓(xùn)練的真實(shí)感和完整認(rèn)知，對提升訓(xùn)練效果有所裨益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開一些實(shí)施例提供一種基于智能數(shù)字孿生體的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，所述模擬訓(xùn)練系統(tǒng)包括：

2、訓(xùn)練模擬器，具有人機(jī)交互操作硬件，配置為基于操作人員的具體操作模擬仿真訓(xùn)練過程；

3、智能數(shù)字孿生體，與所述訓(xùn)練模擬器呈孿生映射，配置為與所述訓(xùn)練模擬器的訓(xùn)練狀態(tài)彼此相互同步；

4、導(dǎo)控評估模塊，配置為配置訓(xùn)練場景及訓(xùn)練模式，記錄操作人員的訓(xùn)練過程并對于操作人員訓(xùn)練水平及薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行評估；以及

5、分布式平臺，與所述訓(xùn)練模擬器、智能數(shù)字孿生體以及導(dǎo)控評估模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

6、在一些實(shí)施例中，所述導(dǎo)控評估模塊包括：

7、訓(xùn)練場景及訓(xùn)練模式配置模塊，配置為配置所述訓(xùn)練模擬器以及智能數(shù)字孿生體中的訓(xùn)練場景及訓(xùn)練模式，所述訓(xùn)練模擬器以及智能數(shù)字孿生體中的訓(xùn)練場景相同，所述訓(xùn)練模擬器以及智能數(shù)字孿生體中的訓(xùn)練模式中的一者為主動(dòng)訓(xùn)練模式，另一者為從動(dòng)訓(xùn)練模式；

8、記錄模塊，配置為記錄操作人員在訓(xùn)練模擬器上進(jìn)行主動(dòng)操作訓(xùn)練的訓(xùn)練過程；

9、評估模塊，配置為評估所述訓(xùn)練過程確定所述操作人員的訓(xùn)練水平等級，并記錄所述操作人員的薄弱環(huán)節(jié)。

10、在一些實(shí)施例中，所述訓(xùn)練模擬器包括：

11、操作交互界面，配置為操作人員進(jìn)行主動(dòng)操作訓(xùn)練并實(shí)施展示訓(xùn)練過程；

12、第一模型模塊，配置為存儲并調(diào)用訓(xùn)練場景；

13、第一通信模塊，配置為與分布式平臺進(jìn)行通信，傳輸動(dòng)作信息、狀態(tài)信息以及命令信息。

14、在一些實(shí)施例中，所述智能數(shù)字孿生體包括：

15、智能決策模塊，配置為在智能數(shù)字孿生體處于主動(dòng)模式時(shí)以復(fù)現(xiàn)方式或智能方式自動(dòng)執(zhí)行操作訓(xùn)練，當(dāng)采用復(fù)現(xiàn)方式時(shí)，智能決策模塊按照之前存儲的操作人員的操作訓(xùn)練過程自動(dòng)執(zhí)行操作訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)操作人員的操作訓(xùn)練過程的復(fù)現(xiàn)，當(dāng)采用智能方式時(shí)，智能決策模塊根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)操作流程增加隨機(jī)擾動(dòng)來自動(dòng)執(zhí)行操作訓(xùn)練；

16、第二模型模塊，配置為存儲并調(diào)用訓(xùn)練場景；

17、第二通信模塊，配置為與分布式平臺進(jìn)行通信，傳輸動(dòng)作信息、狀態(tài)信息以及命令信息。

18、本公開提供一種基于智能數(shù)字孿生體的模擬訓(xùn)練方法，采用前述實(shí)施例所述的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，所述模擬訓(xùn)練方法包括以下步驟：

19、訓(xùn)練模擬器接收操作人員的登錄信息及訓(xùn)練條件指令并將所述登錄信息及訓(xùn)練條件指令發(fā)送至導(dǎo)控評估模塊；

20、導(dǎo)控評估模塊根據(jù)所述登錄信息及訓(xùn)練條件反饋訓(xùn)練建議，并基于操作人員的選擇配置所述訓(xùn)練模擬器以及智能數(shù)字孿生體中的訓(xùn)練場景及訓(xùn)練模式；

21、所述訓(xùn)練模擬器以及智能數(shù)字孿生體同步執(zhí)行相同訓(xùn)練場景下操作訓(xùn)練，所述訓(xùn)練模擬器以及智能數(shù)字孿生體中的一者為主動(dòng)訓(xùn)練模式，另一者為從動(dòng)訓(xùn)練模式。

22、在一些實(shí)施例中，所述模擬訓(xùn)練方法還包括以下步驟：

23、導(dǎo)控評估模塊基于操作人員的模式切換指令或預(yù)設(shè)的模式切換指令交換所述訓(xùn)練模擬器以及智能數(shù)字孿生體的訓(xùn)練模式，并在所述訓(xùn)練模擬器以及智能數(shù)字孿生體之間轉(zhuǎn)移操作訓(xùn)練控制權(quán)限。

24、在一些實(shí)施例中，所述模擬訓(xùn)練方法還包括：

25、當(dāng)訓(xùn)練模擬器自主動(dòng)訓(xùn)練模式切換至從動(dòng)訓(xùn)練模式，智能數(shù)字孿生體自從動(dòng)訓(xùn)練模式切換至主動(dòng)模式，智能數(shù)字孿生體獲得操作訓(xùn)練控制權(quán)限后，智能數(shù)字孿生體以復(fù)現(xiàn)方式或智能方式自動(dòng)執(zhí)行操作訓(xùn)練，并動(dòng)作信息、狀態(tài)信息同步至所述訓(xùn)練模擬器。

26、在一些實(shí)施例中，所述模擬訓(xùn)練方法包括：

27、當(dāng)所述智能數(shù)字孿生體切換至主動(dòng)模式以復(fù)現(xiàn)方式自動(dòng)執(zhí)行操作訓(xùn)練時(shí)，智能數(shù)字孿生體調(diào)取之前存儲的操作人員的操作訓(xùn)練過程自動(dòng)執(zhí)行操作訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)操作人員的操作訓(xùn)練過程的復(fù)現(xiàn)。

28、在一些實(shí)施例中，所述模擬訓(xùn)練方法包括：

29、當(dāng)所述智能數(shù)字孿生體切換至主動(dòng)模式以智能方式自動(dòng)執(zhí)行操作訓(xùn)練時(shí)，智能數(shù)字孿生體根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)操作流程增加隨機(jī)擾動(dòng)來自動(dòng)執(zhí)行操作訓(xùn)練。

30、在一些實(shí)施例中，所述模擬訓(xùn)練方法包括：

31、當(dāng)所述智能數(shù)字孿生體切換至主動(dòng)模式以復(fù)現(xiàn)方式或智能方式自動(dòng)執(zhí)行操作訓(xùn)練時(shí)，所述智能數(shù)字孿生體的執(zhí)行操作訓(xùn)練的速率是可調(diào)的。

32、根據(jù)本公開的實(shí)施例的技術(shù)方案，訓(xùn)練模擬器與智能數(shù)字孿生體孿生映射，兩者的訓(xùn)練狀態(tài)彼此相互同步，采用智能數(shù)字孿生體輔助訓(xùn)練過程，既可以按照作業(yè)流程逐個(gè)環(huán)節(jié)展開訓(xùn)練，保持訓(xùn)練的連貫性，又可采用訓(xùn)練模擬器使得操作人員實(shí)際操作薄弱環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，保證薄弱環(huán)節(jié)的針對性訓(xùn)練。

技術(shù)特征：

1.一種基于智能數(shù)字孿生體的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬訓(xùn)練系統(tǒng)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能數(shù)字孿生體的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)控評估模塊包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能數(shù)字孿生體的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述訓(xùn)練模擬器包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于智能數(shù)字孿生體的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述智能數(shù)字孿生體包括：

5.一種基于智能數(shù)字孿生體的模擬訓(xùn)練方法，采用權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬訓(xùn)練方法包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模擬訓(xùn)練方法，其特征在于，所述模擬訓(xùn)練方法還包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模擬訓(xùn)練方法，其特征在于，所述模擬訓(xùn)練方法還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模擬訓(xùn)練方法，其特征在于，所述模擬訓(xùn)練方法包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模擬訓(xùn)練方法，其特征在于，所述模擬訓(xùn)練方法包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模擬訓(xùn)練方法，其特征在于，所述模擬訓(xùn)練方法包括：

技術(shù)總結(jié)
一種基于智能數(shù)字孿生體的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)及方法，所述模擬訓(xùn)練系統(tǒng)包括：訓(xùn)練模擬器，具有人機(jī)交互操作硬件，配置為基于操作人員的具體操作模擬仿真訓(xùn)練過程；智能數(shù)字孿生體，與所述訓(xùn)練模擬器呈孿生映射，配置為與所述訓(xùn)練模擬器的訓(xùn)練狀態(tài)彼此相互同步；導(dǎo)控評估模塊，配置為配置訓(xùn)練場景及訓(xùn)練模式，記錄操作人員的訓(xùn)練過程并對于操作人員訓(xùn)練水平及薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行評估；以及分布式平臺，與所述訓(xùn)練模擬器、智能數(shù)字孿生體以及導(dǎo)控評估模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

技術(shù)研發(fā)人員：張陽,邸彥強(qiáng),孟憲國,曹朋飛,馮少?zèng)_,謝志英,陳琪,呂建紅,劉瓊瑤,馮小華,張晗
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國人民解放軍陸軍工程大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9