基于虚拟现实的飞机驾驶教学方法及系统与流程

本发明涉及虚拟仿真教学，具体而言涉及一种基于虚拟现实的飞机驾驶教学方法及系统。

背景技术：

1、在正式驾驶飞机前或更换飞机驾驶机型时，都需要对飞机驾驶员进行培训，使飞行驾驶员熟悉飞机的驾驶操作，由于飞机的制造成本和复杂度越来越高，在对飞机驾驶员进行驾驶培训时，若采用真实操作飞机的方式，不仅会增加培训成本，而且安全度较低。

2、现有技术通常采用人机界面和视窗操作的方式对飞机驾驶员进行培训，其不能为培训的飞机驾驶员提供生动、逼真的实际飞行场景，缺乏真实的沉浸感，使得培训效果较差，影响真实操作飞机的安全性和准确性。

3、通过虚拟现实技术(vr，一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，在多维信息空间上创建了一个虚拟信息环境，能使用户具有身临其境的沉浸感)研发飞行培训系统，让学员沉浸在真实的飞机驾驶舱环境和逼真的飞行环境，身临其境的学习驾驶操作，以降低飞行培训的成本，提高飞行操作的安全度和准确性，是目前研究发展的一个难题。

技术实现思路

1、根据本发明目的的第一方面，提供一种基于虚拟现实的飞机驾驶教学方法，包括：

2、步骤1、将飞机驾驶训练任务以指令的形式发送至服务器终端；

3、步骤2、所述服务器终端读取训练任务指令，生成相应的三维模拟训练场景，并通过通信协议数据接口连接vr设备，对训练任务进行vr模拟训练操作；

4、步骤3、所述服务器终端实时记录vr模拟训练操作过程，并将所述vr模拟训练操作过程与飞机驾驶操作说明中的正确步骤进行对比评判，生成评判分数；

5、步骤4、将所述评判分数传输至显示界面进行展现，以便于用户查看训练结果。

6、进一步地，前述步骤1中，将飞机驾驶训练任务以指令的形式发送至服务器终端，包括：

7、根据飞行驾驶训练需求设置飞行驾驶训练任务，设置内容包括科目、角色、环境和时间；

8、根据设置内容，读取数据资源库中相对应的资源信息，实时匹配至设置的飞行驾驶训练任务中；

9、匹配完成后，对设置的飞行驾驶训练任务添加飞行路线，其中，飞行起始点固定，选择降落机场，所述飞行驾驶训练任务设置完成；

10、对设置成功的所述飞行驾驶训练任务生成训练任务指令，并发送至所述服务器终端中执行。

11、进一步地，前述步骤2中，所述服务器终端读取训练任务指令，生成相应的三维模拟训练场景，并通过通信协议数据接口连接vr设备，对训练任务进行vr模拟训练操作，包括：

12、所述服务器终端读取训练任务指令，调取三维场景数据库中与飞行驾驶训练任务信息资源相匹配的三维场景数据，生成三维模拟训练场景；

13、vr设备通过通信协议数据接口与所述服务器终端连接；

14、所述vr设备通过虚拟仿真显示技术读取所述三维模拟训练场景，生成虚拟仿真训练场景；

15、所述虚拟仿真训练场景将所述飞行驾驶训练任务以虚拟现实的形式进行展现，并通过所述vr设备控制在所述虚拟仿真训练场景中的vr模拟训练操作。

16、进一步地，前述步骤3中，所述服务器终端实时记录vr模拟训练操作过程，并将所述vr模拟训练操作过程与飞机驾驶操作说明正确步骤进行对比评判，得到评判分数，包括：

17、所述服务器终端实时记录vr模拟训练操作过程，并调用数据中心存储的飞机驾驶操作说明中的正确步骤与所述vr模拟训练操作过程中的操作步骤进行对比；

18、利用评判模型计算正确步骤与操作步骤的符合度，生成评判分数。

19、进一步地，其特征在于，前述步骤4中，所述服务器终端将生成的所述评判分数传输至显示界面，通过数据可视化方式进行展现。

20、根据本发明目的的第二方面，提供一种基于虚拟现实的飞机驾驶教学系统，包括：

21、教员端模块，用于管理所述飞机驾驶教学系统，接收评估模块生成的评分以便于统计、分析学员的训练效果，所述教员端模块为教员提供飞机驾驶训练任务的设置服务，调取数据资源库中相对应的资源信息，并生成相应的训练任务指令；

22、学员端模块，用于接收所述训练任务指令，以调取三维场景数据库中与飞行驾驶训练任务信息资源相匹配的三维场景数据，生成三维模拟训练场景；

23、视景模拟模块，用于仿真模拟飞机驾驶舱环境和飞行环境，所述视景模拟模块包括vr设备，通过数据信号的输入，读取所述学员端模块中的三维模拟训练场景，生成虚拟仿真训练场景，通过所述vr设备控制在所述虚拟仿真训练场景中的vr模拟训练操作；

24、评估模块，用于对vr模拟训练操作过程中的操作数据进行评判，通过评判算法提取操作数据的特征因素，并将其与飞机驾驶操作说明中的正确步骤数据进行对比，生成评分。

25、进一步地，所述学员端模块与所述教员端模块通过数据协议栈连接。

26、进一步地，所述视景模拟模块与所述学员端模块通过数字信息协议接口连接，所述学员端模块实时记录所述视景模拟模块中进行的vr模拟训练操作。

27、进一步地，所述评估模块与所述学员端模块通过数字信息协议接口连接，所述评估模块获取所述学员端模块中的vr模拟训练操作记录，调用评判算法进行对比评估，并生成评分。

28、进一步地，所述教学系统还包括显示界面；

29、所述显示界面通过协议接口与所述教员端模块、所述学员端模块连接，所述显示界面用于数据可视化处理所述评估模块生成的评分，并将其进行分数展示。

30、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明通过虚拟现实的形式进行沉浸式的场景呈现，使学员在具有立体感、沉浸式、真实感的虚拟环境中受训，且不受天气和环境因素制约，节约训练经费，提高了训练效果和交互体验感。

31、应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

32、结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

技术特征：

1.一种基于虚拟现实的飞机驾驶教学方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的飞机驾驶教学方法，其特征在于，前述步骤1中，将飞机驾驶训练任务以指令的形式发送至服务器终端，包括：

3.根据权利要求2所述的基于虚拟现实的飞机驾驶教学方法，其特征在于，前述步骤2中，所述服务器终端读取训练任务指令，生成相应的三维模拟训练场景，并通过通信协议数据接口连接vr设备，对训练任务进行vr模拟训练操作，包括：

4.根据权利要求3所述的基于虚拟现实的飞机驾驶教学方法，其特征在于，前述步骤3中，所述服务器终端实时记录vr模拟训练操作过程，并将所述vr模拟训练操作过程与飞机驾驶操作说明正确步骤进行对比评判，得到评判分数，包括：

5.根据权利要求4所述的基于虚拟现实的飞机驾驶教学方法，其特征在于，前述步骤4中，所述服务器终端将生成的所述评判分数传输至显示界面，通过数据可视化方式进行展现。

6.一种基于如权利要求1～5中任意一项所述的虚拟现实的飞机驾驶教学方法实现的虚拟现实的飞机驾驶教学系统，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的基于虚拟现实的飞机驾驶教学系统，其特征在于，所述学员端模块与所述教员端模块通过数据协议栈连接。

8.根据权利要求7所述的基于虚拟现实的飞机驾驶教学系统，其特征在于，所述视景模拟模块与所述学员端模块通过数字信息协议接口连接，所述学员端模块实时记录所述视景模拟模块中进行的vr模拟训练操作。

9.根据权利要求8所述的基于虚拟现实的飞机驾驶教学系统，其特征在于，所述评估模块与所述学员端模块通过数字信息协议接口连接，所述评估模块获取所述学员端模块中的vr模拟训练操作记录，调用评判算法进行对比评估，并生成评分。

10.根据权利要求6所述的基于虚拟现实的飞机驾驶教学系统，其特征在于，所述教学系统还包括显示界面；

技术总结
本发明提供一种基于虚拟现实的飞机驾驶教学方法及系统，包括：将飞机驾驶训练任务以指令的形式发送至服务器终端；所述服务器终端读取训练任务指令，生成相应的三维模拟训练场景，并通过通信协议数据接口连接VR设备，对训练任务进行VR模拟训练操作；所述服务器终端实时记录VR模拟训练操作过程，并将所述VR模拟训练操作过程与飞机驾驶操作说明中的正确步骤进行对比评判，生成评判分数；将所述评判分数传输至显示界面进行展现，以便于用户查看训练结果。本发明通过虚拟现实的形式进行沉浸式的场景呈现，使学员在具有立体感、沉浸式、真实感的虚拟环境中受训，且不受天气和环境因素制约，节约训练经费，提高了训练效果和交互体验感。

技术研发人员：王昭,汤儒杰,赵国成,吉天翊
受保护的技术使用者：江苏普旭科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14