虚拟飞行方法、系统、光纤数据手套、控制平台与流程

1.本技术涉及虚拟模拟技术领域，尤其是涉及虚拟飞行方法、系统、光纤数据手套、控制平台。


背景技术：

2.飞行模拟训练是基于信息化条件下开展飞行训练的重要手段,是提高飞行水平的重要途径。利用现有的飞行模拟器与数据手套进行飞行相关操作并通过虚拟现实(vr)技术显示在仿真模型中，使飞行员身临其境模拟飞行训练。进一步拓展模拟训练应用手段,提升模拟训练成效,从而保障飞行安全、提高训练质量效益。
3.但是目前飞行模拟训练多采用飞行模拟器进行操作，利用虚拟现实技术将操作后的画面进行展示。另外在飞行模拟训练中的数据手套都是采用的惯性数据手套。惯性数据手套受金属和磁场的影响很大。所以在飞行模拟训练过程中，虚拟手部模型会出现手部变形，手指不正常扭曲的情况。由于手部变形、手指不正常扭曲的情况无法避免，所以会严重影响体验感。


技术实现要素：

4.本技术提供虚拟飞行方法、系统、光纤数据手套、控制平台。
5.第一方面，本技术提供了一种虚拟飞行方法，应用于控制平台，所述方法包括：确定预设时间段内追踪器在现实场景中的实时位置序列；所述追踪器设置在所述光纤数据手套的固定位置；基于所述追踪器在现实场景中的实时位置序列、结合设定的第一世界变换矩阵、设定的第二世界变换矩阵，确定预设时间段内所述光纤数据手套在所述虚拟空间中对应的虚拟手部模型的实时位置序列；所述第一世界变换矩阵用于表征所述追踪器在现实场景与虚拟空间中的相对位置关系；所述第二世界变换矩阵用于表征所述虚拟空间中所述追踪器与所述虚拟手部模型的相对位置关系；根据预设时间段内所述虚拟手部模型的实时位置序列、预设时间段内光纤数据手套的手部动作数据，确定并显示预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作；所述手部动作数据是通过所述光纤数据手套中的弯曲度传感器获取到，并通过光纤传感器传输到控制平台的；根据预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作，确定并执行所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作，以触发所述虚拟飞机模型的相应显示变化；所述虚拟飞机模型的驱动操作包括上推摇杆上升、下推摇杆下降、左推摇杆逆时针旋转、右推摇杆顺时针旋转、推动油门控制左右发动机进行加速减速中的至少一项。
6.可选的，所述方法包括：通过预设的定位基站中的红外激光发射器扫描所述追踪器在现实场景中每一时刻的位置；所述定位基站中的红外激光发射器互相垂直设置在所述定位基站的转轴上；
通过所述追踪器在现实场景中每一时刻的位置得到预设时间段内所述追踪器在现实场景中的实时位置序列。
7.可选的，所述方法包括：获取虚拟飞行训练内容；将所述虚拟飞行训练内容由易到难进行排序；根据所述排序，设定每一项虚拟飞行训练内容所需时间；将所述预设时间段内虚拟飞行训练中所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述虚拟飞行训练内容所对应的驱动操作相对比；针对每一项虚拟飞行训练内容，若在所述每一项虚拟飞行训练内容所需时间内，所述预设时间段内虚拟飞行训练中所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述虚拟飞行训练内容所对应的驱动操作相匹配，则说明所述虚拟飞行训练内容训练合格。
8.可选的，所述虚拟飞行训练内容包括特情模拟场景的训练，所述方法还包括：触发特情模拟场景的训练；所述特情模拟场景包括引擎故障、液压失灵、航空器空中失火中的至少一项；根据所述特情模拟场景、预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作，确定并执行所述特情模拟场景下所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作；将所述特情模拟场景下所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述特情模拟场景所对应的驱动操作相对比；针对每一项特情模拟场景的训练，若所述特情模拟场景下所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述特情模拟场景所对应的驱动操作中的任意一项不匹配，则进行重复训练直至所述特情模拟场景下所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述特情模拟场景所对应的驱动操作相匹配，则说明所述特情模拟场景的训练合格。
9.第二方面，本技术提供了一种虚拟飞行方法，应用于光纤数据手套，所述光纤数据手套包括弯曲度传感器、光纤传感器，所述方法包括：根据弯曲度传感器获取预设时间段内光纤数据手套的手部动作数据；将所述手部动作数据经光纤传感器传输到控制平台，以实现所述控制平台确定预设时间段内追踪器在现实场景中的实时位置序列；所述追踪器设置在所述光纤数据手套的固定位置；基于所述追踪器在现实场景中的实时位置序列、结合设定的第一世界变换矩阵、设定的第二世界变换矩阵，确定预设时间段内所述光纤数据手套在所述虚拟空间中对应的虚拟手部模型的实时位置序列；所述第一世界变换矩阵用于表征所述追踪器在现实场景与虚拟空间中的相对位置关系；所述第二世界变换矩阵用于表征所述虚拟空间中所述追踪器与所述虚拟手部模型的相对位置关系；根据预设时间段内所述虚拟手部模型的实时位置序列、预设时间段内光纤数据手套的手部动作数据，确定并显示预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作；所述手部动作数据是通过所述光纤数据手套中的弯曲度传感器获取到，并通过光纤传感器传输到控制平台的；根据预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作，确定并执行所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作，以触发所述虚拟飞机模型的相应显示变化；所述虚拟飞机模型的驱动操作包括上推摇杆上升、下推摇杆
下降、左推摇杆逆时针旋转、右推摇杆顺时针旋转、推动油门控制左右发动机进行加速减速中的至少一项。
10.第三方面，本技术提供了一种控制平台，包括：追踪器位置序列确定模块，用于确定预设时间段内追踪器在现实场景中的实时位置序列；虚拟手部模型位置序列确定模块，用于基于所述追踪器在现实场景中的实时位置序列、结合设定的第一世界变换矩阵、设定的第二世界变换矩阵，确定预设时间段内所述光纤数据手套在所述虚拟空间中对应的虚拟手部模型的实时位置序列；手部动作显示模块，用于根据预设时间段内所述虚拟手部模型的实时位置序列、预设时间段内光纤数据手套的手部动作数据，确定并显示预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作；驱动操作模块，用于根据预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作，确定并执行所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作，以触发所述虚拟飞机模型的相应显示变化。
11.可选的，所述控制平台还包括：定位扫描模块，用于：通过预设的定位基站中的红外激光发射器扫描所述追踪器在现实场景中每一时刻的位置；所述定位基站中的红外激光发射器互相垂直设置在所述定位基站的转轴上；通过所述追踪器在现实场景中每一时刻的位置得到预设时间段内所述追踪器在现实场景中的实时位置序列。
12.可选的，所述控制平台还包括：训练合格判定模块，用于：获取虚拟飞行训练内容；将所述虚拟飞行训练内容由易到难进行排序；根据所述排序，设定每一项虚拟飞行训练内容所需时间；将所述预设时间段内虚拟飞行训练中所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述虚拟飞行训练内容所对应的驱动操作相对比；针对每一项虚拟飞行训练内容，若在所述每一项虚拟飞行训练内容所需时间内，所述预设时间段内虚拟飞行训练中所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述虚拟飞行训练内容所对应的驱动操作相匹配，则说明所述虚拟飞行训练内容训练合格。
13.可选的，所述训练合格判定模块在虚拟飞行训练内容的特情模拟场景的训练中，具体用于：触发特情模拟场景的训练；所述特情模拟场景包括引擎故障、液压失灵、航空器空中失火中的至少一项；根据所述特情模拟场景、预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作，确定并执行所述特情模拟场景下所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作；将所述特情模拟场景下所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述特情模拟场景所对应的驱动操作相对比；针对每一项特情模拟场景的训练，若所述特情模拟场景下所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述特情模拟场景所对应的驱动操作中的任意一项不匹配，则进行重复训练直至所述特情模拟场景下所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述特情模拟场景所对应的驱动操作相匹配，则说明所述特
情模拟场景的训练合格。
14.第四方面，本技术提供一种光纤数据手套，包括：手部动作数据获取模块，用于根据弯曲度传感器获取预设时间段内光纤数据手套的手部动作数据；手部动作数据传输模块，用于将所述手部动作数据经光纤传感器传输到控制平台，以实现所述控制平台确定预设时间段内追踪器在现实场景中的实时位置序列；所述追踪器设置在所述光纤数据手套的固定位置；基于所述追踪器在现实场景中的实时位置序列、结合设定的第一世界变换矩阵、设定的第二世界变换矩阵，确定预设时间段内所述光纤数据手套在所述虚拟空间中对应的虚拟手部模型的实时位置序列；所述第一世界变换矩阵用于表征所述追踪器在现实场景与虚拟空间中的相对位置关系；所述第二世界变换矩阵用于表征所述虚拟空间中所述追踪器与所述虚拟手部模型的相对位置关系；根据预设时间段内所述虚拟手部模型的实时位置序列、预设时间段内光纤数据手套的手部动作数据，确定并显示预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作；所述手部动作数据是通过所述光纤数据手套中的弯曲度传感器获取到，并通过光纤传感器传输到控制平台的；根据预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作，确定并执行所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作，以触发所述虚拟飞机模型的相应显示变化；所述虚拟飞机模型的驱动操作包括上推摇杆上升、下推摇杆下降、左推摇杆逆时针旋转、右推摇杆顺时针旋转、推动油门控制左右发动机进行加速减速中的至少一项。
15.第五方面，本技术提供一种控制平台，包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行第一方面的方法的计算机程序。
16.第六方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行第一方面的方法的计算机程序。
17.第六方面，本技术提供一种虚拟飞行系统，系统包括如第三方面、第五方面的控制平台与第四方面的光纤数据手套。
18.本技术提供了虚拟飞行方法、系统、光纤数据手套、控制平台。通过利用弯曲度传感器可以准确获知手部动作数据，并使用光纤数据手套中的光纤传感器避免现实场景中金属和磁场的影响，以使数据可以正常传输到控制平台，解决手部变形、手指不正常扭曲的问题，完成后续操作。
19.利用追踪器的位置即可通过第一世界变换矩阵、第二世界变换矩阵中的相对位置关系得到相对应的虚拟手部模型在虚拟空间中的位置。
20.利用虚拟手部模型在虚拟空间中的位置以及通过传输得到的相应的手部动作数据实现虚拟手部模型的行为动作从而达到虚拟飞机模型驱动目的。
21.建立虚拟飞机模型，可以增加场地使用率，使更多的飞行员可以参与进来。虚拟飞机模型可以利用虚拟手部模型直接进行操作，而不是简单的显示画面。
22.通过设置定位基站，对追踪器进行实时的定位扫描确定追踪器在现实场景中的位置。
23.输入虚拟飞行训练内容，可以让飞行员清楚地了解此次飞行模拟训练的目的。
24.特情处理是每个飞行员都应该掌握的技能。所以在本实施中的虚拟飞行模拟训练过程中，对特情场景的训练进行说明。当飞行员没有正确处理特情场景时，不会自动默认本
次场景模拟训练不合格，而是会重复给飞行员模拟机会，直至飞行员正确处理特情场景。通过这样的方式可以使飞行员对特情处理方式进行更深刻的模拟和操作，同时可以有效平复飞行员在面对特情时的焦躁的心情，养成处变不惊的心态更好地在现实中处理突发情况。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本技术一实施例提供的一种应用场景示意图；图2为本技术一实施例提供的一种虚拟飞行方法应用于控制平台的流程图；图3为本技术一实施例提供的一种光纤数据手套与追踪器的绑定示意图；图4为本技术一实施例提供的一种虚拟飞机模型示意图；图5为本技术一实施例提供的一种红外激光发射器的工作原理图；图6为本技术一实施例提供的一种虚拟飞行方法应用于光纤数据手套的流程图；图7为本技术一实施例提供的一种控制平台的结构示意图；图8为本技术一实施例提供的一种光纤数据手套的结构示意图；图9为本技术一实施例提供的一种控制平台的结构示意图。
具体实施方式
27.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
28.另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
29.下面结合说明书附图对本技术实施例作进一步详细描述。
30.飞行模拟训练是基于信息化条件下开展飞行训练的重要手段,是提高飞行水平的重要途径。利用现有的飞行模拟器与数据手套进行飞行相关操作并通过虚拟现实(vr)技术显示在仿真模型中，使飞行员身临其境模拟飞行训练。可以进一步拓展模拟训练应用手段,提升模拟训练成效,从而保障飞行安全、提高训练质量效益。
31.但是目前飞行模拟训练多采用飞行模拟器进行操作，利用虚拟现实技术将操作后的画面进行展示。另外在飞行模拟训练中的数据手套都是采用的惯性数据手套。惯性数据手套受金属和磁场的影响很大。所以在飞行模拟训练过程中，虚拟手部模型会出现手部变形，手指不正常扭曲的情况。由于手部变形、手指不正常扭曲的情况无法避免，所以会严重影响体验感。
32.基于此，本技术提供一种虚拟飞行方法、系统、光纤数据手套、控制平台。保证手部动作数据在传输过程中不受金属和磁场的影响，从而解决手部变形、手指不正常扭曲的问
题，提升用户体验感。
33.图1为本技术提供的一种应用场景示意图。在进行飞行模拟训练时，应用本技术的方案进行模拟训练。具体的，建立虚拟飞机仿真模型，飞行员戴上光纤数据手套以及头显设备即可进入飞行模拟训练场景。通过控制平台和光纤数据手套之间的通信，实现本技术的模拟训练方法。同时，由于光纤数据手套中含有光纤传感器，所以通过光纤数据手套所获取的手部动作数据可以不受金属和磁场的影响正常传输到控制平台。解决手部变形和手指不正常扭曲的情况，从而提升用户体验感。具体的实现方式可以参考以下实施例。
34.图2为本技术一实施例提供一种虚拟飞行方法流程图，本实施例的方法可以应用于以上场景中的控制平台。如图2所示的，该方法包括：s201、确定预设时间段内追踪器在现实场景中的实时位置序列；所述追踪器设置在所述光纤数据手套的固定位置。
35.在一些场景中，可以设置固定的时间间隔去获取追踪器在现实场景中固定时间段内的实时位置序列。
36.在另一些场景中，当追踪器发生相对位移变化时，即可获取相对位移变化过程中的实时位置序列。
37.追踪器和光纤数据手套的相对位置是固定的，并且同时移动的。
38.在一些场景中，追踪器可以绑定在光纤数据手套的手背位置。
39.在另一些场景中，追踪器可以绑定在光纤数据手套的手套口位置。对应的绑定方式如图3所示。在图3中追踪器301绑定在光纤数据手套302的手套口位置。
40.这里所说的预设时间段可以是几秒钟，也可以是几分钟。并不局限于固定的时间，而是完成某一驱动操作或完成某一具体步骤所使用的时间。
41.s202、基于所述追踪器在现实场景中的实时位置序列、结合设定的第一世界变换矩阵、设定的第二世界变换矩阵，确定预设时间段内所述光纤数据手套在所述虚拟空间中对应的虚拟手部模型的实时位置序列；所述第一世界变换矩阵用于表征所述追踪器在现实场景与虚拟空间中的相对位置关系；所述第二世界变换矩阵用于表征所述虚拟空间中所述追踪器与所述虚拟手部模型的相对位置关系。
42.根据追踪器在现实场景与虚拟空间中的相对位置关系，结合追踪器在现实场景中的实时位置序列即可得到追踪器在虚拟空间中的实时位置序列。
43.根据现实场景中追踪器与光纤数据手套的相对位置关系，得到在虚拟空间中追踪器与虚拟手部模型的相对位置关系，结合追踪器在虚拟空间中的实时位置序列，即可确定虚拟手部模型的实时位置序列。
44.在一些实施例中，先将光纤数据手套和追踪器固定好，保持相对位置不变。在虚拟空间中，将虚拟手部模型和追踪器模型按真实物体放置。根据追踪器在虚拟空间中的世界空间坐标，计算出追踪器的第一世界变换矩阵。根据光纤数据手套和追踪器在现实场景中的相对位置，计算出第二世界变换矩阵。从而可以得到虚拟手部模型的位置。上述计算过程如公式(1)、公式(2)所述。
45.其中，v
zworld
表示追踪器虚拟空间中的坐标；m
t
、mr、ms表示第一世界变换矩阵；vzlocal
表示追踪器现实场景中的坐标。
46.其中，表示虚拟手部模型在虚拟空间中的坐标；z
t
、zr、zs表示第二世界变换矩阵；v
zworld
表示追踪器在虚拟空间中的坐标。
47.s203、根据预设时间段内所述虚拟手部模型的实时位置序列、预设时间段内光纤数据手套的手部动作数据，确定并显示预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作；所述手部动作数据是通过所述光纤数据手套中的弯曲度传感器获取到，并通过光纤传感器传输到控制平台的。
48.相应的，弯曲度传感器和光纤传感器都设置在光纤数据手套内部。
49.基于s202得到的预设时间段内虚拟手部模型的实时位置序列，实时位置序列表征光纤数据手套在预设时间段内的移动的动作。再利用通过光纤数据手套中的弯曲度传感器获取到，并通过光纤传感器传输到控制平台的手部动作数据，手部动作数据表征每个手指的弯曲程度。基于预设时间段内虚拟手部模型的实时位置序列与手部动作数据可以确定并显示预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作。
50.s204、根据预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作，确定并执行所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作，以触发所述虚拟飞机模型的相应显示变化；所述虚拟飞机模型的驱动操作包括上推摇杆上升、下推摇杆下降、左推摇杆逆时针旋转、右推摇杆顺时针旋转、推动油门控制左右发动机进行加速减速中的至少一项。
51.具体的，本实施例提供了一种虚拟飞机模型，如图4所示。本实施例所提供的虚拟飞机模型的驱动操作并不只是包括上推摇杆上升、下推摇杆下降、左推摇杆逆时针旋转、右推摇杆顺时针旋转、推动油门控制左右发动机进行加速减速。这只是其中的几个常规动作。在具体的飞行模拟训练内容中，可能是某一动作的考核，也可能是某些动作组合起来达到某一目的的考核。例如常见的螺旋驾驶、夜间飞行、转场飞行等等。这里不做局限，但本领域技术人员知晓任一飞行动作或操作都可以在本飞行模拟训练中实现。
52.本实施例通过使用光纤数据手套中的光纤传感器避免现实场景中金属和磁场的影响，以使数据可以正常传输到控制平台完成后续操作。从而提升飞行员在训练过程中的体验感。利用追踪器的位置即可通过第一世界变换矩阵、第二世界变换矩阵中的相对位置关系得到相对应的虚拟手部模型在虚拟空间中的位置。利用虚拟手部模型在虚拟空间中的位置以及通过传输得到的相应的手部动作数据实现虚拟手部模型的手部动作，从而达到虚拟飞机模型驱动目的。建立虚拟飞机模型，可以增加场地使用率，使更多的飞行员可以参与进来。虚拟飞机模型可以利用虚拟手部模型直接进行操作，而不是简单的显示画面。
53.本实施例提供的方法不仅仅局限于飞行模拟训练场景中，也适用于其他场景，例如：驾校科目二、科目三学员的实际操作训练、火车相关模拟训练等等。
54.在一些实施例中，可以通过预设的定位基站中的红外激光发射器扫描所述追踪器在现实场景中实时位置序列。具体的，上述方法包括：通过预设的定位基站中的红外激光发射器扫描所述追踪器在现实场景中每一时刻的位置；所述定位基站中的红外激光发射器互相垂直设置在所述定位基站的转轴上；通过所述追踪器在现实场景中每一时刻的位置得到预设时间段内所述追踪器在现实场景中的实时位置序列。
55.在一些实施例中，可以使用lighthouse位置追踪技术，lighthouse包含两个基站，每个基站里有红外激光发射器，这个红外激光发射器与两个互相垂直旋转的转轴连接。其中一个转轴带动红外激光发射器发射水平的激光实现从下到上扫描追踪的对象，另一个转轴带动红外激光发射器发射垂直的激光实现从左到右扫描追踪对象。红外激光发射器的工作原理如图5所示。首先进行激光扫射，扫射完成以后相应的感应器进行信号接收，然后判定是否存在有效接收点，若有，则进行相关的数据运算，最后得到相应的坐标并输出。
56.需要说明的是，因为lighthouse包含两个基站，在运行过程中，两个基站同时工作。虽然一个红外激光发射器既可以发射水平的激光，也可以发射垂直的激光。但是在一个基站中红外激光发射器只能存在一种状态。也就是说，如果一个定位基站中红外激光器的激光处于水平状态从下到上扫描追踪时，另一个定位基站中红外激光器的激光只能处于垂直状态从左到右扫描追踪。
57.本实施例通过设置定位基站，对追踪器进行定位扫描确定追踪器在现实场景中的位置，使定位更加精确。
58.在一些实施例中，可以通过设置完成每一项虚拟飞行训练内容所需的时间，判断该项内容是否正确完成。具体的，上述方法包括：获取虚拟飞行训练内容；将所述虚拟飞行训练内容由易到难进行排序；根据所述排序，设定每一项虚拟飞行训练内容所需时间；将所述预设时间段内虚拟飞行训练中所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述虚拟飞行训练内容所对应的驱动操作相对比；针对每一项虚拟飞行训练内容，若在所述每一项虚拟飞行训练内容所需时间内，所述预设时间段内虚拟飞行训练中所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述虚拟飞行训练内容所对应的驱动操作相匹配，则说明所述虚拟飞行训练内容训练合格。
59.虚拟飞行训练内容是飞行员参与飞行模拟训练所要达成的目的或者是飞行员参与飞行模拟训练所要训练的项目。
60.在一些场景中，教练员可以将虚拟飞行训练内容通过键盘输入的方式，输入到控制平台。并且可以存档。当下次训练时，教练员可以选择存档中的虚拟飞行训练内容进行训练，也可以重新手动输入虚拟飞行训练内容进行训练。
61.在另一些场景中，教练员可以通过拍照上传的形式，直接将虚拟飞行训练内容直接拍照上传到控制平台，并且可以进行存档，每次训练时如果想要重新训练以前的虚拟飞行训练内容，只需要找到相应的图片即可让控制平台进行相应的指令操作。
62.这里所说的设定每一项虚拟飞行训练内容所需时间，指的是通过虚拟飞行训练内容的难易程度、复杂程度、飞行员对飞行的熟练度以及过往完成每一项虚拟飞行训练内容所需的平均时间等等作为划分依据，综合各项因素所得到的。
63.虚拟飞行训练内容所对应的驱动操作指的是完成虚拟飞行训练内容所对应的最标准的驱动操作。
64.将飞行员在每一项虚拟飞行训练中所执行的操作和完成每一项虚拟飞行训练内容所对应的最标准的驱动操作作对比，可以直观的判断出飞行员对哪一项虚拟飞行训练内容不熟悉以及哪一具体步骤不熟悉，从而得出合格或不合格的结果。
65.需要说明的是，判定飞行员执行操作是否合格不仅仅局限于上述方式。如果飞行员通过其他形式的操作，达到了同样的训练效果，也可以判定为该项虚拟飞行训练内容为
合格。当然也可以根据实际情况做出其他操作，比如，当飞行员所执行的操作与对应虚拟飞行训练内容所对应的驱动操作出现任何不匹配情况时，控制平台发送正确执行步骤的视频给飞行员学习。当飞行员认为已掌握该项虚拟飞行训练内容时，飞行员自主选择进行下一项虚拟飞行训练。
66.在一些实施例中，当飞行员训练结束后，可以将虚拟训练结果制作成图表形式发送给教练员和展示在飞行员操作的虚拟飞机模型对应的显示位置。
67.在另一些实施例中，可以将飞行员进行虚拟飞行训练过程制作成视频发送到教练员以及飞行员的智能设备中。
68.本实施例提供了一种虚拟飞行训练内容评判方式。当飞行员所执行的操作与对应虚拟飞行训练内容所对应的驱动操作出现任何异常时，可以判定该项虚拟飞行训练内容不合格。
69.通过这种方式使飞行员以及教练员可以直观的观察到飞行员的所掌握的内容以及目前所存在的不足。
70.在一些实施例中，虚拟飞行训练内容包括特情模拟场景的训练，具体的，上述方法还可以包括：触发特情模拟场景的训练；所述特情模拟场景包括引擎故障、液压失灵、航空器空中失火中的至少一项；根据所述特情模拟场景、预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作，确定并执行所述特情模拟场景下所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作；将所述特情模拟场景下所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述特情模拟场景所对应的驱动操作相对比；针对每一项特情模拟场景的训练，若所述特情模拟场景下所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述特情模拟场景所对应的驱动操作中的任意一项不匹配，则进行重复训练直至所述特情模拟场景下所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述特情模拟场景所对应的驱动操作相匹配，则说明所述特情模拟场景的训练合格。
71.特情模拟场景的训练指的是飞行员在遇到特殊场景时所要进行的解决特殊场景的问题的训练。包括引擎故障、液压失灵、航空器空中失火等等。
72.在一些场景中，当飞行员所执行的操作中有任意一项步骤与特情模拟场景训练所对应的标准步骤不同时，就重复进行该特情模拟场景训练。直到飞行员能够正确执行该特情模拟场景下的对应步骤。
73.在另一些场景中，当飞行员所执行的操作中出现某一项操作与特情模拟场景训练所对应的标准步骤不同时，控制平台进行提醒并展示正确的操作给飞行员，让飞行员复习并重新执行该操作。若此时飞行员可以正确执行该操作则进行下一步骤。反之，则重新开始该项训练。
74.在本实施例中，特情处理是每个飞行员都应该掌握的技能。所以在本实施中的虚拟飞行模拟训练过程中，对特情场景的训练进行说明。当飞行员没有正确处理特情场景时，不会自动默认本次场景模拟训练不合格，而是会重复给飞行员模拟机会，直至飞行员正确处理特情场景。
75.通过这样的方式可以使飞行员对特情处理方式进行更深刻的模拟和操作，同时可以有效平复飞行员在面对特情时的焦躁的心情，养成处变不惊的心态更好地在现实中处理突发情况。
76.图6为本技术一实施例提供虚拟飞行方法的流程图，本实施例的方法可以应用于以上场景中的光纤数据手套。如图6所示的，该方法包括：s601、根据弯曲度传感器获取预设时间段内光纤数据手套的手部动作数据。
77.弯曲度传感器设置在光纤数据手套内，主要用于获取光纤数据手套的手部动作数据。
78.这里所说的光纤数据手套的手部动作数据指的是飞行员戴上光纤数据手套后主要通过手部的弯曲度、手指的弯曲度所获取的。
79.s602、将所述手部动作数据经光纤传感器传输到控制平台，以实现所述控制平台确定预设时间段内追踪器在现实场景中的实时位置序列；所述追踪器设置在所述光纤数据手套的固定位置；基于所述追踪器在现实场景中的实时位置序列、结合设定的第一世界变换矩阵、设定的第二世界变换矩阵，确定预设时间段内所述光纤数据手套在所述虚拟空间中对应的虚拟手部模型的实时位置序列；所述第一世界变换矩阵用于表征所述追踪器在现实场景与虚拟空间中的相对位置关系；所述第二世界变换矩阵用于表征所述虚拟空间中所述追踪器与所述虚拟手部模型的相对位置关系；根据预设时间段内所述虚拟手部模型的实时位置序列、预设时间段内光纤数据手套的手部动作数据，确定并显示预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作；所述手部动作数据是通过所述光纤数据手套中的弯曲度传感器获取到，并通过光纤传感器传输到控制平台的；根据预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作，确定并执行所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作，以触发所述虚拟飞机模型的相应显示变化；所述虚拟飞机模型的驱动操作包括上推摇杆上升、下推摇杆下降、左推摇杆逆时针旋转、右推摇杆顺时针旋转、推动油门控制左右发动机进行加速减速中的至少一项。
80.本实施例中控制平台所实现的相关操作在上述具体实施例中已经详细介绍，实现方式可以参考上述实施例。在此不再进行赘述。
81.光纤传感器设置在光纤数据手套中，用于阻绝显示场景中金属和磁场的干扰。以保证通过弯曲度传感器获取到的数据可以正常传输到控制平台。
82.本实施例利用弯曲度传感器可以准确获取手部动作数据，另外光纤传感器具有抗干扰能力，可以阻绝金属和磁场对数据带来的影响。从而使获取到的数据正常传输到控制平台便于控制平台利用得到手部动作数据，以及通过预设时间内追踪器在现实场景中的实时位置序列，结合设定的第一世界变换矩阵、设定的第二世界变换矩阵，确定预设时间段内光纤数据手套在虚拟空间中对应的虚拟手部模型的实时位置序列，确定并显示预设时间段内虚拟手部模型的手部动作。从而完成相对应的驱动操作。
83.现有技术：飞行模拟训练是基于信息化条件下开展军事训练的重要手段,是空军战斗力生成的重要途径。鉴于飞行训练的特殊性,特别是当飞机在空中发生故障、遇到特殊情况及重大险情时,对飞行员应急处置能力有较高的要求。而应急程序处置模拟训练是培养飞行员心理素质和操作技能、从而规避风险的一种有效手段。在当前军民融合的大背景下,利用较为成熟的虚拟现实(vr)技术,进一步拓展模拟训练应用手段,提升模拟训练成效,是保障飞行安全、提高训练质量效益、加快推进空军转型建设的现实需求。虚拟飞行训练模拟器更有高沉浸、强交互、多样性等优点。
84.技术问题：1、目前大多数飞行训练都使用飞行模拟器，飞行模拟器通常由模拟座舱、运动系统、视景系统、计算机系统及教员控制台等五大部分组成，此种模拟器还存在一些不足，在功能模拟和真实度上比较有限，有些飞行模拟器只能模拟特定的几个功能。(解决物理飞行模拟器在功能模拟和真实度上比较有限问题)2、采用虚拟现实技术与数据手套相结合的飞行训练模拟器，都是采用惯性数据手套，惯性数据手套受金属和磁场的影响很大，使用过程中经常出现手部变形，手指不正常扭曲等现象。(解决虚拟飞行过程中惯性数据手套受环境影响变形进而影响使用和体验的问题)技术方案1、采用lighthouse位置追踪技术，其中包含两个定位基站，基站中的两个转轴互相垂直的激光发射器不停的扫描，来完成对空间中被追踪设备(tracker)的定位。
85.2、采用htc tracker2.0作为追踪设备，tracker可以接收到定位基站的扫描来进行实时定位。
86.3、采用光纤数据手套来完成飞行模拟训练的交互，手套的各个手指上都有多个手指弯曲度传感器，通过传感器可以获取每个手指的弯曲数据，然后把这些数据通过蓝牙传输到应用程序中并完成对虚拟场景中手部模型的动作驱动。
87.4、将数据手套和tracker绑定，光纤数据手套只能让手指做出动作，而tracker可以确定在虚拟空间的位置，在真实空间中通过物理方式将数据手套和tracker绑定，并在虚拟空间中通过矩阵变换将虚拟手部模型和tracker绑定，这样就既可以做出手部动作也能实时同步手的位置。
88.(1)先将手套和tracker和数据手套固定好，保持相对位置不变。
89.(2)在虚拟3d空间中，将手套模型和tracker模型按真实物体放置。
90.(3)根据tracker在虚拟3d空间中世界空间坐标，计算出tracker的世界变换矩阵根据矩阵的结合律可以得到tracker的世界变换矩阵t1(第一世界变换矩阵)(4)根据tracker和数据手套在3d空间中位置，可计算出由tracker变换到数据手套的世界变换矩阵t2(第二世界变换矩阵)，v_glove＝t2*v_tracker其中，v_glove表示虚拟手部模型的在虚拟空间中的位置；v_tracker表示追踪器在虚拟空间中的位置。
91.(5)根据变换矩阵t2和tracker的实时位置，即可计算出手套的实时位置5、通过虚拟手部模型进行飞行模拟训练，通过虚拟手部模型做出的各种手势，来操作飞机的虚拟油门、摇杆、按钮等来进行模拟训练。
92.效果：虚拟飞行训练中虚拟操作精度提高、体验提升。
93.图7为本技术一实施例提供的一种控制平台的结构示意图，如图7所示的，本实施例的控制平台700包括：追踪器位置序列确定模块701和虚拟手部模型位置序列确定模块702、手部动作显示模块703、驱动操作模块704。
94.追踪器位置序列确定模块701，用于基于所述追踪器在现实场景中的实时位置序列、结合设定的第一世界变换矩阵、设定的第二世界变换矩阵，确定预设时间段内所述光纤
数据手套在所述虚拟空间中对应的虚拟手部模型的实时位置序列虚拟手部模型位置序列确定模块702，用于基于所述追踪器在现实场景中的实时位置序列、结合设定的第一世界变换矩阵、设定的第二世界变换矩阵，确定预设时间段内所述光纤数据手套在所述虚拟空间中对应的虚拟手部模型的实时位置序列；手部动作显示模块703，用于根据预设时间段内所述虚拟手部模型的实时位置序列、预设时间段内光纤数据手套的手部动作数据，确定并显示预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作；驱动操作模块704，用于根据预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作，确定并执行所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作，以触发所述虚拟飞机模型的相应显示变化。
95.可选的，控制平台700还包括：定位扫描模块705，用于：通过预设的定位基站中的红外激光发射器扫描所述追踪器在现实场景中每一时刻的位置；所述定位基站中的红外激光发射器互相垂直设置在所述定位基站的转轴上；通过所述追踪器在现实场景中每一时刻的位置得到预设时间段内所述追踪器在现实场景中的实时位置序列。
96.可选的，所述控制平台700还包括：训练合格判定模块706，用于：获取虚拟飞行训练内容；将所述虚拟飞行训练内容由易到难进行排序；根据所述排序，设定每一项虚拟飞行训练内容所需时间；将所述预设时间段内虚拟飞行训练中所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述虚拟飞行训练内容所对应的驱动操作相对比；针对每一项虚拟飞行训练内容，若在所述每一项虚拟飞行训练内容所需时间内，所述预设时间段内虚拟飞行训练中所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述虚拟飞行训练内容所对应的驱动操作相匹配，则说明所述虚拟飞行训练内容训练合格。
97.可选的，所述训练合格判定模块706在虚拟飞行训练内容的特情模拟场景的训练中，具体用于：触发特情模拟场景的训练；所述特情模拟场景包括引擎故障、液压失灵、航空器空中失火中的至少一项；根据所述特情模拟场景、预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作，确定并执行所述特情模拟场景下所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作；将所述特情模拟场景下所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述特情模拟场景所对应的驱动操作相对比；针对每一项特情模拟场景的训练，若所述特情模拟场景下所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述特情模拟场景所对应的驱动操作中的任意一项不匹配，则进行重复训练直至所述特情模拟场景下所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作与所述特情模拟场景所对应的驱动操作相匹配，则说明所述特情模拟场景的训练合格。
98.本实施例的控制平台，可以为一种计算机、服务器，也可以是任一种具有存储和计
算功能的智能设备。可以用于执行上述任一实施例的方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
99.图8为本技术一实施例提供的一种光纤数据手套的结构示意图，如图8所示的，本实施例的光纤数据手套800包括：手部动作数据获取模块801和手部动作数据传输模块802。
100.手部动作数据获取模块801，用于根据弯曲度传感器获取预设时间段内光纤数据手套的手部动作数据；手部动作数据传输模块802，用于将所述手部动作数据经光纤传感器传输到控制平台，以实现所述控制平台确定预设时间段内追踪器在现实场景中的实时位置序列；所述追踪器设置在所述光纤数据手套的固定位置；基于所述追踪器在现实场景中的实时位置序列、结合设定的第一世界变换矩阵、设定的第二世界变换矩阵，确定预设时间段内所述光纤数据手套在所述虚拟空间中对应的虚拟手部模型的实时位置序列；所述第一世界变换矩阵用于表征所述追踪器在现实场景与虚拟空间中的相对位置关系；所述第二世界变换矩阵用于表征所述虚拟空间中所述追踪器与所述虚拟手部模型的相对位置关系；根据预设时间段内所述虚拟手部模型的实时位置序列、预设时间段内光纤数据手套的手部动作数据，确定并显示预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作；所述手部动作数据是通过所述光纤数据手套中的弯曲度传感器获取到，并通过光纤传感器传输到控制平台的；根据预设时间段内所述虚拟手部模型的手部动作，确定并执行所述手部动作相对应的虚拟空间中的虚拟飞机模型的驱动操作，以触发所述虚拟飞机模型的相应显示变化；所述虚拟飞机模型的驱动操作包括上推摇杆上升、下推摇杆下降、左推摇杆逆时针旋转、右推摇杆顺时针旋转、推动油门控制左右发动机进行加速减速中的至少一项。
101.本实施例中控制平台所实现的相关操作在上述具体实施例中已经详细介绍，实现方式可以参考上述实施例。在此不再进行赘述。
102.图9为本技术一实施例提供的一种控制平台的结构示意图，如图9所示，本实施例的控制平台900可以包括：存储器901和处理器902。
103.存储器901上存储有能够被处理器902加载并执行上述实施例中方法的计算机程序。
104.其中，处理器902和存储器901相连，如通过总线相连。
105.可选地，控制平台900还可以包括收发器。需要说明的是，实际应用中收发器不限于一个，该控制平台900的结构并不构成对本技术实施例的限定。
106.处理器902可以是cpu(central processing unit，中央处理器)，通用处理器，dsp(digital signal processor，数据信号处理器)，asic(application specific integrated circuit，专用集成电路)，fpga(field programmable gate array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本技术公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器902也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，dsp和微处理器的组合等。
107.总线可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线可以是pci(peripheral component interconnect，外设部件互连标准)总线或eisa(extended industry standard architecture，扩展工业标准结构)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线
等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
108.存储器901可以是rom(read only memory，只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，ram(random access memory，随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是eeprom(electrically erasable programmable read only memory，电可擦可编程只读存储器)、cd-rom(compact disc read only memory，只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
109.存储器901用于存储执行本技术方案的应用程序代码，并由处理器902来控制执行。处理器902用于执行存储器901中存储的应用程序代码，以实现前述方法实施例所示的内容。
110.其中，控制平台包括但不限于：移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、pda(个人数字助理)、pad(平板电脑)、pmp(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字tv、台式计算机等等的固定终端。还可以为服务器等。图9示出的控制平台仅仅是一个示例，不应对本技术实施例的功能和使用范围带来任何限制。
111.本实施例的控制平台，可以用于执行上述任一实施例的方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
112.本技术还提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如上实施例中的方法的计算机程序。
113.本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。