特种车辆的操作培训系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机技术，尤其是一种特种车辆的操作培训系统和方法。
【背景技术】
[0002]按照民用机场特种车辆、专用设备配备(MH/T5002-1996)标准规定，在民用机场所划定区域内，机场场道、机坪、航站楼、航空器和运输服务、应急救援应配备相应品类与数量的特种车辆和专用设备。其中特种车辆也叫勤务车辆，大致可以划分为以下几类:服务旅客车辆、飞机保障车辆、场道保障车辆和应急救援车辆。其中，服务旅客车辆又包括:摆渡车、客梯车、残障旅客升降车、行李传送车。飞机保障车辆又包括飞机牵引车、行李牵引车、清水车、食品车、加油车、空调车、飞机专用除冰车、驱鸟车。场道保障车辆又包括扫雪车、压路车、扫道车、除胶车、叉车、摩擦系数测试车。应急救援车辆又包括应急指挥车、消防救援车、医疗急救车。由此可知，民用机场内的特种车辆有20多种，各特种车辆的驾驶和操作极其复杂和关键，而对民用机场内驾驶员执行保障任务的作业要求非常高，对特种车辆驾驶员的培训、复训就显得特别重要。
[0003]在实现本发明的过程中，发明人发现，现有各民航机场中对驾驶员进行培训时，仍采用传统的培训与考核方式，即主要依靠“传帮带”方式为主，辅助各种教材人为讲解驾驶要求与技巧。由于受成本和安全性限制，培训过程中学员轮流上车进行实际操作，每个学员实际操作的机会很少，这种培训方式至少存在以下问题:
[0004]培训周期长，培训效率低；由于需要占用机场的特种车辆进行实际操作，培训成本高；由于学员上车进行实际操作的机会很少，培训出的学员的实际驾驶水平较低。
【发明内容】
[0005]本发明实施例所要解决的一个技术问题是:提供一种特种车辆的操作培训系统和方法，以解决现有技术中民航机场特种车辆驾驶员培训时由于实际操作机会少导致的问题。
[0006]根据本发明实施例的一个方面，提供的一种特种车辆的操作培训系统，包括仿真系统、控制器、沉浸式显示装置和特种车辆的驾驶操作台；其中:
[0007]所述驾驶操作台，包括与机场内实际特种车辆驾驶舱内的操作元部件一致的操作元部件；
[0008]所述控制器，通过控制总线与所述驾驶操作台连接，并与仿真系统通信连接，用于接收用户操作所述驾驶操作台发送的操作控制指令，并将该操作控制指令转换为数字操作控制信号发送给所述仿真系统；
[0009]所述仿真系统，存储有虚拟三维场景的搭建数据，所述虚拟三维场景是利用虚拟现实技术基于实际机场机坪场景搭建而成，所述虚拟三维场景包括机场机坪的作业环境场景、机场中各种特种车辆的三维模型场景和各种特种车辆的作业效果场景；用于获取当前特种车辆的虚拟三维场景的搭建数据并发送给所述沉浸式显示装置以显示所述当前特种车辆的虚拟三维场景；以及根据所述操作控制信号模拟所述当前特种车辆在虚拟三维场景中的驾驶操作，并根据所述当前特种车辆的虚拟三维场景的搭建数据，实时获取在所述操作控制信号的控制下所述当前特种车辆的虚拟三维场景的新状态，并将所述虚拟三维场景的新状态数据实时同步到所述沉浸式显示装置，实现操作所述驾驶操作台与改变虚拟三维场景状态的同步与互动；
[0010]所述沉浸式显示装置，用于显示所述当前特种车辆的虚拟三维场景。
[0011]在本发明上述操作培训系统的另一实施例中，所述驾驶操作台由与机场内实际特种车辆驾驶舱内操作元部件一致的操作元部件可拆卸式地集成。
[0012]在本发明上述操作培训系统的另一实施例中，所述驾驶操作台由与机场内实际特种车辆驾驶舱内操作元部件一致的操作元部件可拆卸式地嵌入到一个伸缩式的集成化面板套件中形成。
[0013]在本发明上述操作培训系统的另一实施例中，所述驾驶操作台包括:
[0014]驾驶套件，为驾驶通用部件可拆卸式的集成单元，所述驾驶通用部件包括以下任意一种或多种:方向盘、灯光控制开关、雨刷控制开关、喇叭控制开关、油门踏板、离合踏板、脚制动踏板、手制动杆、档位控制装置；
[0015]操作套件，为操作按钮的可拆卸式的集成操作面板。
[0016]在本发明上述操作培训系统的另一实施例中，所述虚拟三维场景的搭建数据包括所述虚拟三维场景的视频搭建数据和声光电效果数据。
[0017]在本发明上述操作培训系统的另一实施例中，还包括培训考核系统和客户端;其中:
[0018]所述培训考核系统包括培训功能选项、特种车辆信息选项、培训考核项目选项与各培训考核项目下的任务选项数据;所述培训功能选项包括学习、考核与成绩查询；
[0019]所述客户端，用于接入所述培训考核系统，将用户从培训考核系统选择的车辆信息、培训考核项目与任务信息发送给所述仿真系统；
[0020]所述仿真系统，还用于根据用户选择的车辆信息、培训考核项目与任务信息，获取相应的作业环境场景和特种车辆的三维模型场景，并通过沉浸式显示装置显示所述相应的作业环境场景和特种车辆的三维模型场景。
[0021]在本发明上述操作培训系统的另一实施例中，还包括用户信息库，用于存储用户登录信息和用户培训信息；所述用户登录信息包括用户账号和密码;所述用户培训信息包括用户的学习历史、用户在考核过程中的操作历史和操作评分；
[0022]所述客户端，还用于在用户从培训考核系统选择的功能选项为学习时或在用户输入的用户账号和密码通过验证后，依次与用户交互接收用户从培训考核系统选择的车辆信息、培训考核项目与任务信息;在用户选择的功能选项为考核时，提示用户输入用户账号和密码，并将用户输入的用户账号和密码转发给所述培训考核系统；
[0023]所述培训考核系统，还用于根据用户信息库中的用户登录信息对客户端转发的用户账号和密码进行验证并向客户端反馈验证结果信息，并在客户端转发的用户账号和密码通过验证后允许用户通过客户端选择考核与成绩查询选项。
[0024]在本发明上述操作培训系统的另一实施例中，所述控制器，还用于将用户发送的操作控制信号对应的操作信息发送给所述培训考核系统；以及在用户从培训考核系统选择的功能选项为考核时，识别用户发送的操作控制信号对应的操作是否正确、合理进行评分，并将获得的操作评分发送给所述培训考核系统；
[0025]所述培训考核系统，还用于在用户从培训考核系统选择的功能选项为学习时，在所述用户的学习历史中记录所述用户的操作信息;在用户从培训考核系统选择的功能选项为考核时，在所述用户的操作历史中记录所述用户的操作及其操作评分，并按照预设条件对所述用户的操作评分进行统计，获得所述预设条件下的考核成绩并存储；
[0026]所述用户培训信息还包括用户的考核成绩。
[0027]在本发明上述操作培训系统的另一实施例中，所述客户端，还用于接收用户在输入的用户账号和密码通过验证后，通过培训考核系统选择的成绩查询功能选项选择的成绩查询请求并转发给所述培训考核系统，所述成绩查询请求中包括用户账号和查询条件；以及显示所述培训考核系统反馈的考核成绩和/或操作评分；
[0028]所述培训考核系统，还用于根据用户信息库中记录的用户权限信息，从用户信息库中查询满足所述查询条件的考核成绩和/或操作评分并反馈所述客户端。
[0029]根据本发明实施例的另一个方面，提供的一种特种车辆的操作培训方法，包括:
[0030]控制器接收用户操作驾驶操作台发送的操作控制指令，并将该操作控制指令转换为数字操作控制信号发送给所述仿真系统;所述驾驶操作台包括与机场内实际特种车辆驾驶舱内的操作元部件一致的操作元部件；
[0031]仿真系统根据所述操作控制信号模拟当前特种车辆在虚拟三维场景中的驾驶操作，并根据所述当前特种车辆的虚拟三维场景的搭建数据，实时获取在所述操作控制信号的控制下所述当前特种车辆的虚拟三维场景的新状态，并将所述虚拟三维场景的新状态数据实时同步到所述沉浸式显示装置，实现操作所述驾驶操作台与改变虚拟三维场景状态的同步与互动;所述仿真系统中存储有虚拟三维场景的搭建数据，所述虚拟三维场景是利用虚拟现实技术基于实际机场机坪场景搭建而成，所述虚拟三维场景包括机场机坪的作业环境场景、机场中各种特种车辆的三维模型场景和各种特种车辆的作业效果场景；
[0032]所述沉浸式显示装置显示所述当前特种车辆的虚拟三维场景。
[0033]基于本发明上述实施例提供了特种车辆的操作培训系统和方法，由与机场内实际特种车辆驾驶舱内的操作元部件一致的操作元部件构成驾驶操作台，并预先在仿真系统存储利用虚拟现实技术基于实际机场机坪场景搭建而成的虚拟三维场景的搭建数据，其中的虚拟三维场景包括机场机坪的作业环境场景、机场中各种特种车辆的三维模型场景和各种特种车辆的作业效果场景，用户可以通过驾驶操作台发送操作控制指令，仿真系统可以据此模拟当前特种车辆在虚拟三维场景中的驾驶操作，并实时获取当前特种车辆的虚拟三维场景的新状态并通过沉浸式显示装置显示，实现了操作驾驶操作台与改变虚拟三维场景状态的同步与互动。
[0034]通过本发明实施例，可以还原出机场内各种特种车辆的全部真实驾驶和操作过程，配合模拟真实的作业场景和操作体验，让驾驶学员能够在模拟培训过程就完成对特种车辆驾驶操作的直观理解和切身体验，且培训不受场地、时间和环境设备的限制，能够有效的缩短培训周期、提高学员学习积极性、增强培训效果、提高培训效率，同时保证了培训过程的安全性，更降低了培训的各项成本。
[0035]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0036]构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。
[0037]参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中:
[0038]图1为本发明特种车辆的操作培训系统一个实施例的结构示意图。
[0039]图2为本发明系统实施例中驾驶套件的一个示意图。
[0040]图3为本发明系统实施例中操作套件的一个示意图。