特種車輛的操作培訓系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計算機技術(shù)，尤其是一種特種車輛的操作培訓系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]按照民用機場特種車輛、專用設(shè)備配備(MH/T5002-1996)標準規(guī)定，在民用機場所劃定區(qū)域內(nèi)，機場場道、機坪、航站樓、航空器和運輸服務(wù)、應(yīng)急救援應(yīng)配備相應(yīng)品類與數(shù)量的特種車輛和專用設(shè)備。其中特種車輛也叫勤務(wù)車輛，大致可以劃分為以下幾類:服務(wù)旅客車輛、飛機保障車輛、場道保障車輛和應(yīng)急救援車輛。其中，服務(wù)旅客車輛又包括:擺渡車、客梯車、殘障旅客升降車、行李傳送車。飛機保障車輛又包括飛機牽引車、行李牽引車、清水車、食品車、加油車、空調(diào)車、飛機專用除冰車、驅(qū)鳥車。場道保障車輛又包括掃雪車、壓路車、掃道車、除膠車、叉車、摩擦系數(shù)測試車。應(yīng)急救援車輛又包括應(yīng)急指揮車、消防救援車、醫(yī)療急救車。由此可知，民用機場內(nèi)的特種車輛有20多種，各特種車輛的駕駛和操作極其復(fù)雜和關(guān)鍵，而對民用機場內(nèi)駕駛員執(zhí)行保障任務(wù)的作業(yè)要求非常高，對特種車輛駕駛員的培訓、復(fù)訓就顯得特別重要。
[0003]在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有各民航機場中對駕駛員進行培訓時，仍采用傳統(tǒng)的培訓與考核方式，即主要依靠“傳幫帶”方式為主，輔助各種教材人為講解駕駛要求與技巧。由于受成本和安全性限制，培訓過程中學員輪流上車進行實際操作，每個學員實際操作的機會很少，這種培訓方式至少存在以下問題:
[0004]培訓周期長，培訓效率低；由于需要占用機場的特種車輛進行實際操作，培訓成本高；由于學員上車進行實際操作的機會很少，培訓出的學員的實際駕駛水平較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例所要解決的一個技術(shù)問題是:提供一種特種車輛的操作培訓系統(tǒng)和方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中民航機場特種車輛駕駛員培訓時由于實際操作機會少導(dǎo)致的問題。
[0006]根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供的一種特種車輛的操作培訓系統(tǒng)，包括仿真系統(tǒng)、控制器、沉浸式顯示裝置和特種車輛的駕駛操作臺；其中:
[0007]所述駕駛操作臺，包括與機場內(nèi)實際特種車輛駕駛艙內(nèi)的操作元部件一致的操作元部件；
[0008]所述控制器，通過控制總線與所述駕駛操作臺連接，并與仿真系統(tǒng)通信連接，用于接收用戶操作所述駕駛操作臺發(fā)送的操作控制指令，并將該操作控制指令轉(zhuǎn)換為數(shù)字操作控制信號發(fā)送給所述仿真系統(tǒng)；
[0009]所述仿真系統(tǒng)，存儲有虛擬三維場景的搭建數(shù)據(jù)，所述虛擬三維場景是利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)基于實際機場機坪場景搭建而成，所述虛擬三維場景包括機場機坪的作業(yè)環(huán)境場景、機場中各種特種車輛的三維模型場景和各種特種車輛的作業(yè)效果場景；用于獲取當前特種車輛的虛擬三維場景的搭建數(shù)據(jù)并發(fā)送給所述沉浸式顯示裝置以顯示所述當前特種車輛的虛擬三維場景；以及根據(jù)所述操作控制信號模擬所述當前特種車輛在虛擬三維場景中的駕駛操作，并根據(jù)所述當前特種車輛的虛擬三維場景的搭建數(shù)據(jù)，實時獲取在所述操作控制信號的控制下所述當前特種車輛的虛擬三維場景的新狀態(tài)，并將所述虛擬三維場景的新狀態(tài)數(shù)據(jù)實時同步到所述沉浸式顯示裝置，實現(xiàn)操作所述駕駛操作臺與改變虛擬三維場景狀態(tài)的同步與互動；
[0010]所述沉浸式顯示裝置，用于顯示所述當前特種車輛的虛擬三維場景。
[0011]在本發(fā)明上述操作培訓系統(tǒng)的另一實施例中，所述駕駛操作臺由與機場內(nèi)實際特種車輛駕駛艙內(nèi)操作元部件一致的操作元部件可拆卸式地集成。
[0012]在本發(fā)明上述操作培訓系統(tǒng)的另一實施例中，所述駕駛操作臺由與機場內(nèi)實際特種車輛駕駛艙內(nèi)操作元部件一致的操作元部件可拆卸式地嵌入到一個伸縮式的集成化面板套件中形成。
[0013]在本發(fā)明上述操作培訓系統(tǒng)的另一實施例中，所述駕駛操作臺包括:
[0014]駕駛套件，為駕駛通用部件可拆卸式的集成單元，所述駕駛通用部件包括以下任意一種或多種:方向盤、燈光控制開關(guān)、雨刷控制開關(guān)、喇叭控制開關(guān)、油門踏板、離合踏板、腳制動踏板、手制動桿、檔位控制裝置；
[0015]操作套件，為操作按鈕的可拆卸式的集成操作面板。
[0016]在本發(fā)明上述操作培訓系統(tǒng)的另一實施例中，所述虛擬三維場景的搭建數(shù)據(jù)包括所述虛擬三維場景的視頻搭建數(shù)據(jù)和聲光電效果數(shù)據(jù)。
[0017]在本發(fā)明上述操作培訓系統(tǒng)的另一實施例中，還包括培訓考核系統(tǒng)和客戶端;其中:
[0018]所述培訓考核系統(tǒng)包括培訓功能選項、特種車輛信息選項、培訓考核項目選項與各培訓考核項目下的任務(wù)選項數(shù)據(jù);所述培訓功能選項包括學習、考核與成績查詢；
[0019]所述客戶端，用于接入所述培訓考核系統(tǒng)，將用戶從培訓考核系統(tǒng)選擇的車輛信息、培訓考核項目與任務(wù)信息發(fā)送給所述仿真系統(tǒng)；
[0020]所述仿真系統(tǒng)，還用于根據(jù)用戶選擇的車輛信息、培訓考核項目與任務(wù)信息，獲取相應(yīng)的作業(yè)環(huán)境場景和特種車輛的三維模型場景，并通過沉浸式顯示裝置顯示所述相應(yīng)的作業(yè)環(huán)境場景和特種車輛的三維模型場景。
[0021]在本發(fā)明上述操作培訓系統(tǒng)的另一實施例中，還包括用戶信息庫，用于存儲用戶登錄信息和用戶培訓信息；所述用戶登錄信息包括用戶賬號和密碼;所述用戶培訓信息包括用戶的學習歷史、用戶在考核過程中的操作歷史和操作評分；
[0022]所述客戶端，還用于在用戶從培訓考核系統(tǒng)選擇的功能選項為學習時或在用戶輸入的用戶賬號和密碼通過驗證后，依次與用戶交互接收用戶從培訓考核系統(tǒng)選擇的車輛信息、培訓考核項目與任務(wù)信息;在用戶選擇的功能選項為考核時，提示用戶輸入用戶賬號和密碼，并將用戶輸入的用戶賬號和密碼轉(zhuǎn)發(fā)給所述培訓考核系統(tǒng)；
[0023]所述培訓考核系統(tǒng)，還用于根據(jù)用戶信息庫中的用戶登錄信息對客戶端轉(zhuǎn)發(fā)的用戶賬號和密碼進行驗證并向客戶端反饋驗證結(jié)果信息，并在客戶端轉(zhuǎn)發(fā)的用戶賬號和密碼通過驗證后允許用戶通過客戶端選擇考核與成績查詢選項。
[0024]在本發(fā)明上述操作培訓系統(tǒng)的另一實施例中，所述控制器，還用于將用戶發(fā)送的操作控制信號對應(yīng)的操作信息發(fā)送給所述培訓考核系統(tǒng)；以及在用戶從培訓考核系統(tǒng)選擇的功能選項為考核時，識別用戶發(fā)送的操作控制信號對應(yīng)的操作是否正確、合理進行評分，并將獲得的操作評分發(fā)送給所述培訓考核系統(tǒng)；
[0025]所述培訓考核系統(tǒng)，還用于在用戶從培訓考核系統(tǒng)選擇的功能選項為學習時，在所述用戶的學習歷史中記錄所述用戶的操作信息;在用戶從培訓考核系統(tǒng)選擇的功能選項為考核時，在所述用戶的操作歷史中記錄所述用戶的操作及其操作評分，并按照預(yù)設(shè)條件對所述用戶的操作評分進行統(tǒng)計，獲得所述預(yù)設(shè)條件下的考核成績并存儲；
[0026]所述用戶培訓信息還包括用戶的考核成績。
[0027]在本發(fā)明上述操作培訓系統(tǒng)的另一實施例中，所述客戶端，還用于接收用戶在輸入的用戶賬號和密碼通過驗證后，通過培訓考核系統(tǒng)選擇的成績查詢功能選項選擇的成績查詢請求并轉(zhuǎn)發(fā)給所述培訓考核系統(tǒng)，所述成績查詢請求中包括用戶賬號和查詢條件；以及顯示所述培訓考核系統(tǒng)反饋的考核成績和/或操作評分；
[0028]所述培訓考核系統(tǒng)，還用于根據(jù)用戶信息庫中記錄的用戶權(quán)限信息，從用戶信息庫中查詢滿足所述查詢條件的考核成績和/或操作評分并反饋所述客戶端。
[0029]根據(jù)本發(fā)明實施例的另一個方面，提供的一種特種車輛的操作培訓方法，包括:
[0030]控制器接收用戶操作駕駛操作臺發(fā)送的操作控制指令，并將該操作控制指令轉(zhuǎn)換為數(shù)字操作控制信號發(fā)送給所述仿真系統(tǒng);所述駕駛操作臺包括與機場內(nèi)實際特種車輛駕駛艙內(nèi)的操作元部件一致的操作元部件；
[0031]仿真系統(tǒng)根據(jù)所述操作控制信號模擬當前特種車輛在虛擬三維場景中的駕駛操作，并根據(jù)所述當前特種車輛的虛擬三維場景的搭建數(shù)據(jù)，實時獲取在所述操作控制信號的控制下所述當前特種車輛的虛擬三維場景的新狀態(tài)，并將所述虛擬三維場景的新狀態(tài)數(shù)據(jù)實時同步到所述沉浸式顯示裝置，實現(xiàn)操作所述駕駛操作臺與改變虛擬三維場景狀態(tài)的同步與互動;所述仿真系統(tǒng)中存儲有虛擬三維場景的搭建數(shù)據(jù)，所述虛擬三維場景是利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)基于實際機場機坪場景搭建而成，所述虛擬三維場景包括機場機坪的作業(yè)環(huán)境場景、機場中各種特種車輛的三維模型場景和各種特種車輛的作業(yè)效果場景；
[0032]所述沉浸式顯示裝置顯示所述當前特種車輛的虛擬三維場景。
[0033]基于本發(fā)明上述實施例提供了特種車輛的操作培訓系統(tǒng)和方法，由與機場內(nèi)實際特種車輛駕駛艙內(nèi)的操作元部件一致的操作元部件構(gòu)成駕駛操作臺，并預(yù)先在仿真系統(tǒng)存儲利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)基于實際機場機坪場景搭建而成的虛擬三維場景的搭建數(shù)據(jù)，其中的虛擬三維場景包括機場機坪的作業(yè)環(huán)境場景、機場中各種特種車輛的三維模型場景和各種特種車輛的作業(yè)效果場景，用戶可以通過駕駛操作臺發(fā)送操作控制指令，仿真系統(tǒng)可以據(jù)此模擬當前特種車輛在虛擬三維場景中的駕駛操作，并實時獲取當前特種車輛的虛擬三維場景的新狀態(tài)并通過沉浸式顯示裝置顯示，實現(xiàn)了操作駕駛操作臺與改變虛擬三維場景狀態(tài)的同步與互動。
[0034]通過本發(fā)明實施例，可以還原出機場內(nèi)各種特種車輛的全部真實駕駛和操作過程，配合模擬真實的作業(yè)場景和操作體驗，讓駕駛學員能夠在模擬培訓過程就完成對特種車輛駕駛操作的直觀理解和切身體驗，且培訓不受場地、時間和環(huán)境設(shè)備的限制，能夠有效的縮短培訓周期、提高學員學習積極性、增強培訓效果、提高培訓效率，同時保證了培訓過程的安全性，更降低了培訓的各項成本。
[0035]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0036]構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述了本發(fā)明的實施例，并且連同描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0037]參照附圖，根據(jù)下面的詳細描述，可以更加清楚地理解本發(fā)明，其中:
[0038]圖1為本發(fā)明特種車輛的操作培訓系統(tǒng)一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖2為本發(fā)明系統(tǒng)實施例中駕駛套件的一個示意圖。
[0040]圖3為本發(fā)明系統(tǒng)實施例中操作套件的一個示意圖。