一种现地作业模拟训练系统

本实用新型属于现地作业技术领域，具体涉及一种现地作业模拟训练系统。

背景技术：

以往的现地作业主要包括两个方面，一是原地集体作业，主要形式为教师口述、下发纸质材料等，学生依托上述信息作业，效率较为低下；二是徒步分组作业，主要形式是教师根据作业将学员进行分组，指定小组长，由小组长与教师通过对讲机互通作业信息，信息传输形式单一，效果脱离实际，因此，需要对如何实现各级人员的实时信息交互进一步研究。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对当前现地纸质、口述、徒手作业中实际存在的效率低的问题，提供了一种网络化、结合定位的实时传输信息的现地作业模拟训练系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种现地作业模拟训练系统，包括教师导控终端、学生便携式作业终端和车载移动基站；所述教师导控终端和学生便携式作业终端分别设有用于固定于使用者身上或移动设备上携行装置，以保证在现地作业过程中方便携带、不易掉落，确保设备携行安全；所述车载移动基站是能抵抗wlan和非wlan干扰、具有局部的信号覆盖范围的无线基站，能够确保现地作业过程中的信息安全，为教师、学生搭建施教、作业、考核等现地内容的安全环境；所述车载移动基站通过逐段跃进实现对学生便携式作业终端的信号持续覆盖；

所述学生便携式作业终端通过车载移动基站与教师导控终端实现信息交互，所述信息交互包括下行信息传输和上行信息传输；所述下行信息传输由教师通过操作教师导控终端向学生便携式作业终端传输信息，具体包括但不限于实时命令、作业信息和讲评资料等；所述上行信息传输由学生通过操作学生便携式作业终端向教师导控终端传输信息，使对下行信息的相应处理结果实时或定时的方式传输至教师导控终端；

所述教师导控终端或学生便携式作业终端包括控制主机、触摸显示屏、主机电源、实体按键、语音模块、定位导航模块；所述控制主机包括数据管理系统和信息保护系统；所述语音模块包括麦克风、扬声器和dsp芯片，所述dsp芯片分别与麦克风和扬声器连接，dsp芯片用于实现麦克风拾音、语音识别传输、输出语音信息至扬声器；

所述教师导控终端的控制主机为高性能笔记本电脑，其数据管理系统包括想定设置模块、态势显示模块、文书拟定模块、文书收发模块、环境分析模块、要图标绘模块、作业计算模块、方案推演模块、作业指挥模块、作业评判模块、态势回放模块；

所述学生便携式作业终端的控制主机为高性能平板电脑，其数据管理系统包括态势显示模块、文书拟定模块、文书收发模块、环境分析模块、要图标绘模块、作业计算模块、方案推演模块、作业指挥模块、态势回放模块；

所述定位导航模块为基于北斗或gps定位系统的定位装置；

所述信息保护系统使教师导控终端或学生便携式作业终端在车载移动基站的信号覆盖范围内时能够正常启用，当教师导控终端或学生便携式作业终端在使用状态离开覆盖范围时启动硬件设备恢复出厂设置，避免信息外泄；为了确保教师导控终端和学生便携式作业终端的信息安全，对作业范围内的其他无线网络实现软屏蔽；

所述车载移动基站包括基站主机、车载电源装置、固定装置、发电装置、充电转换装置和连接线；

所述车载移动基站包括抗干扰模块和信息加密模块。

具体的，所述数据管理系统通过账户登录，所述账户包括多级权限账户，高权限账户对低权限账户下达实时作业命令，所述实时作业命令包括但不限于语音、文字、图形形式，并对低权限账户的操作状况进行监测、记录，便于后期的评价、复盘；不同权限账户根据所处地理位置以及身份差异给予不同权限。

所述数据管理系统能够支持用户端、数据库等功能软件的安装、配置和维护，能够根据作业方式，灵活进行用户端的账户级别、账户权限以及网络地址等进行设置，能够在使用控制主机前实现响应软件系统的初始化，能够在作业过程中对各终端控制主机中系统的运行状态进行检测，提供故障告警、离线告警与自动记录等功能；能够对教师导控终端和学生便携式作业终端进行精准的时钟同步管理；其中教师导控终端对学生便携式作业终端有远程造作权限，比如能够强制提交作业；

能够对教师导控终端和学生便携式作业终端在作业过程中引用的数据标准编码数据、数据字典编码数据、单位编制体制数据、系统部署参数数据等进行管理；能够依托数据管理系统，对想定设置模块进行管理，包括基本想定、阶段想定、作业情况等信息的编辑录入，得到不同想定信息；对教学所需地图对应不同想定信息进行编号和存储，实现对作业人员情况、器材型号、器材性能的标准化处理，并进行分类存储管理；对作业训练过程中产生的方案、计划等文档数据进行备份和管理；

所述想定设置模块在系统启动后，教师能够根据课程内容，对现地作业有关内容进行编辑准备，生成作业想定包，以备师生作业时或系统重启后调用；能够通过数据库，快速导入作业想定包，并根据需要进行相应调整和优化；能够根据作业想定人员编成，通过人机交互界面录入各方人员情况、器材数据以及作业能力数据，根据教学需要，调取规定格式的作业区域电子地图，便于教师和学生按照标图规则标图。

所述车载移动基站在硬件无线网络的基础上，通过软件通讯编码技术，构建教师导控终端和学生便携式作业终端的信息交互通道，能够保证作业地域内所有学生便携式作业终端与教师导控终端间的数据交互，能够用于实时传输文本、图片、视频、语音、定位信息等不同格式体量的数据，以满足不同课目的作业需求，实现在不同场地快速开设和撤收；通过对车载移动基站设置抗干扰模块和信息加密模块，实现对其所传输信息的加密保护，提高其抗干扰性能。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：通过合理设置教师导控终端、车载移动基站和学生便携式作业终端，结合北斗或gps定位，实现在特定作业区域内教师与学生、学生与学生在原地或运动过程中实现文字、图像、语音、二维和三维地图等多方位信息交互，从而实现教师现地无纸化授课、组训和施考，学生无纸化学习、训练和考核；在作业区域内，能够逼真地模拟教学设备辅助作业，能够详实地记录学生训练、考核情况，便于教师统筹实施作业、考核和评价，便于学生原地集中、离散分组训练和考核，是对原有徒手、纸质等方式的重大创新。

附图说明

图1是现地作业模拟训练系统部分结构框图。

图2是教师导控终端/学生便携式作业终端结构示意框图。

图3是教师导控终端数据管理系统结构框图。

图4是学生便携式作业终端数据管理系统结构框图。

图5是车载移动基站的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

下面将结合本实用新型实施例附图，对本实用新型实施例技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1-4中所示，一种现地作业模拟训练系统，包括教师导控终端、学生便携式作业终端和车载移动基站；所述教师导控终端和学生便携式作业终端分别设有用于固定于使用者身上或移动设备上携行装置，以保证在现地作业过程中方便携带、不易掉落，确保设备携行安全；所述车载移动基站是能抵抗wlan和非wlan干扰、具有局部的信号覆盖范围的无线基站，能够确保现地作业过程中的信息安全，为教师、学生搭建施教、作业、考核等现地内容的安全环境；所述车载移动基站通过逐段跃进实现对学生便携式作业终端的信号持续覆盖；

所述学生便携式作业终端通过车载移动基站与教师导控终端实现信息交互，所述信息交互包括下行信息传输和上行信息传输；所述下行信息传输由教师通过操作教师导控终端向学生便携式作业终端传输信息，具体包括但不限于实时命令、作业信息和讲评资料等；所述上行信息传输由学生通过操作学生便携式作业终端向教师导控终端传输信息，使对下行信息的相应处理结果实时或定时的方式传输至教师导控终端；

所述教师导控终端或学生便携式作业终端包括控制主机、触摸显示屏、主机电源、实体按键、语音模块、定位导航模块；所述控制主机包括数据管理系统和信息保护系统；所述语音模块包括麦克风、扬声器和dsp芯片，所述dsp芯片分别与麦克风和扬声器连接，dsp芯片用于实现麦克风拾音、语音识别传输、输出语音信息至扬声器；

所述教师导控终端的控制主机为高性能笔记本电脑，其数据管理系统包括想定设置模块、态势显示模块、文书拟定模块、文书收发模块、环境分析模块、要图标绘模块、作业计算模块、方案推演模块、作业指挥模块、作业评判模块、态势回放模块；

所述学生便携式作业终端的控制主机为高性能平板电脑，其数据管理系统包括态势显示模块、文书拟定模块、文书收发模块、环境分析模块、要图标绘模块、作业计算模块、方案推演模块、作业指挥模块、态势回放模块；

所述定位导航模块为基于北斗或gps定位系统的定位装置；

所述信息保护系统使教师导控终端或学生便携式作业终端在车载移动基站的信号覆盖范围内时能够正常启用，当教师导控终端或学生便携式作业终端在使用状态离开覆盖范围时启动硬件设备恢复出厂设置，避免信息外泄；为了确保教师导控终端和学生便携式作业终端的信息安全，对作业范围内的其他无线网络实现软屏蔽；

如图5所示，所述车载移动基站包括基站主机1、车载电源装置2、固定装置、发电装置3、充电转换装置4和连接线；固定装置用于将基站主机1、车载电源装置2、发电装置3、充电转换装置4固定于车上的相应位置，并用连接线进行电性连接；

所述车载移动基站包括抗干扰模块和信息加密模块。

具体的，所述数据管理系统通过账户登录，所述账户包括多级权限账户，高权限账户对低权限账户下达实时作业命令，所述实时作业命令包括但不限于语音、文字、图形形式，并对低权限账户的操作状况进行监测、记录，便于后期的评价、复盘；不同权限账户根据所处地理位置以及身份差异给予不同权限；

在本实施例中，如图1中所示，不同的教师导控终端和学生便携式作业终端分别拥有1级权限、2级权限和3级权限，但同时在车载移动基站的基础上进行交互式通信，通信内容包括文字、图像、语音、二维和三维地图等多方位信息等，1级权限的便携式作业终端能够对2级权限和3级权限的便携式作业终端进行监测和管理，能够方便根据实时需求调整作战策略；比如在实际作业过程中，因为天气或地理原因影响了行进过程，临时改变行进路线等；

实现教师现地无纸化授课、组训和施考，学生无纸化学习、训练和考核；在作业区域内，能够逼真地模拟教学设备辅助作业，能够详实地记录学生训练、考核情况，便于教师统筹实施作业、考核和评价，便于学生原地集中、离散分组训练和考核，是对原有徒手、纸质等方式的重大创新。

所述数据管理系统能够支持用户端、数据库等功能软件的安装、配置和维护，能够根据作业方式，灵活进行用户端的账户级别、账户权限以及网络地址等进行设置，能够在使用控制主机前实现响应软件系统的初始化，能够在作业过程中对各终端控制主机中系统的运行状态进行检测，提供故障告警、离线告警与自动记录等功能；能够对教师导控终端和学生便携式作业终端进行精准的时钟同步管理；其中教师导控终端对学生便携式作业终端有远程造作权限，比如能够强制提交作业；

能够对教师导控终端和学生便携式作业终端在作业过程中引用的数据标准编码数据、数据字典编码数据、单位编制体制数据、系统部署参数数据等进行管理；能够依托数据管理系统，对想定设置模块进行管理，包括基本想定、阶段想定、作业情况等信息的编辑录入，得到不同想定信息；对教学所需地图对应不同想定信息进行编号和存储，实现对作业人员情况、器材型号、器材性能的标准化处理，并进行分类存储管理；对作业训练过程中产生的方案、计划等文档数据进行备份和管理；

所述想定设置模块在系统启动后，教师能够根据课程内容，对现地作业有关内容进行编辑准备，生成作业想定包，以备师生作业时或系统重启后调用；能够通过数据库，快速导入作业想定包，并根据需要进行相应调整和优化；能够根据作业想定人员编成，通过人机交互界面录入各方人员情况、器材数据以及作业能力数据，根据教学需要，调取规定格式的作业区域电子地图，便于教师和学生按照标图规则标图。

所述态势显示模块，使教师或教辅人员能够利用要图标绘模块，依据基本想定文件模块中对应的作业想定包，标绘生成作业初始态势图；在不同作业阶段绘制生成各阶段对应的态势图，利用文书收发模块，向对应的学生便携式作业终端分发相应的态势图；能够在组织准备阶段，提供作业场地二维、三维地形图，辅助学生作业，自动获取作业过程中学生便携式作业终端的位置、运动状态、作业效果等，以一定步长更新态势图，并向各终端发送；在作业进行过程中，能够标绘新发现的情况，通过文书收发模块实现作业人员材料共享。

所述文书拟制模块，能够根据作业需求，预先定制作业计划、作业方案等各类文书模板，用于支持教师和学生根据不同作业内容和作业阶段，调用相应的文书模板；还支持对文本、表格等不同样式文书的辅助拟制，提供不同文书拟制时使用的相关短语字表，并与模板不同位置需求相关联，支持以拖曳、点击等快捷方式将短语录入模板，支持采用不同输入法键盘输入及语音输入；能够支持学生将拟制的各类文书，通过网络分类存储至数据存储目录相应的位置，提供命名规划，便于查询管理和调用；能够对已存储文件进行删除、复制、调整存储位置等管理操作。

所述文书收发模块，能够提供不同的收发模式，采用自动或手动方式收发文书；能够采取群发、定点等方式进行收发文书；能够对拟发文件编排序列，定时发送；能够支持文本、图片、表格、命令、短消息等不同类型文书的手法；能够根据设定提醒方式，对已发送、发送不成功、准备接收、已接收等状态，采取弹框、提示音等进行提示；能够对收文方提供存储、打开浏览等行为选项。

所述环境分析模块，能够进行图上距离、指定地域面积、两点间高差、地物高度、地形坡度等的快速测量和计算；能够进行以地名数据、标绘数据、模型数据等进行图上查询并定位，能够对各类标号、模型图上坐标、属性进行实时查询；能够进行地形剖面分析、线通视分析、面通视分析；能够依托数字地图提供的信息，结合现地勘察，对作业地域内的道路、植被、高地、水系等地形要素进行数据采集，并辅助分析各地表要素对作业行动的影响；能够根据不同的作业行动或行动阶段，结合天候、水文、作业环境等信息的查阅，对行动地域环境对作业影响进行综合辅助分析。

所述要图标绘模块，能够调用系统数据库中预设符号库，能够进行符号的制作、修改、命名和存储，能够对原有符号进行增删，能够分层绘制，整体绘制和分层显示、多层显示、整体显示；能够支持鼠标选取、拖放或触摸拉动的方式进行快速标图；能够对图上符号进行移动、旋转、缩放；能够提供多种线型、线宽、前景色、背景色、填充色、套色、透明符号效果等编辑功能；能够提供删除、剪切、复制、粘贴、取消等编辑功能；支持将原有要图导入当前界面，进行调整编辑；能够另存成图片向教师导控终端提交作业，教师导控终端能够根据相应作业的参考答案自动进行评判。

所述作业计算模块，能够提供各类公式模板，如：作业能力计算、作业时间计算等，实现输入数据后能够自动输出结果；能够进行作业能力、保障能力数据统计；能够进行作业需求、保障需求的统计；能够进行作业目标和作业效果的统计。

所述方案推演模块，能够在徒步作业前，对组织作业阶段形成的方案，进行静止间编组连贯推演，以检验作业方案的可行性；能够在推演过程中，通过信息交互，进一步明确各时节单位的行动方案和内外协同方法，能够支持不同编组同步组织方案推演。

所述作业指挥模块，能够为各终端提供态势显示、文书收发、语音指挥等界面；能够内嵌语音指挥器材，模拟实际器材通信；具备语言指挥功能，能够以耳机等设备模拟通信器材进行作业指挥；能够模拟不同组通信组网模式，即教师、班长、组长的多级组网模式；能够模拟进行通信频率的转换。

所述定位导航模块，能够对相应终端进行精确定位，在系统态势图上实时显示相应终端当前位置和状态；有助于进行机动路线规划，提供多条路线供用户选择，并推荐系统最优路线；能够进行偏离路线提醒，由用户设定偏离极限值，超过极限值自动告警；能够进行定位信息的发送，根据用户需求设定刷新频率，或者系统设定默认刷新频率。

所述作业评判系统，能够依托数据管理系统，组织学生进行县上考核，提供考核作业模板，对学生提交的作业进行快速收集和整理；能够根据预先射钉的作业标准案，对学生提交的作业进行自动比对和智能评价，能够辅助教师对学生提交的作业填写评语、进行打分，提高阅卷的速度和准确性；能够提供评判报告并生成模板，能够快速生成单方案评判报告、综合评判报告和考核评判报告等；能够提供各类统计数据，根据需求进行态势回放，辅助教师进行不同作业阶段讲评和总讲评。

所述态势回放模块，能够将推演终端动态态势数据进行全程采集，并存储至数据库中，以便于作业研讨及讲评时进行态势回放；能够支持快进、快退、回放以及以一定步长进行播放。

所述车载移动基站在硬件无线网络的基础上，通过软件通讯编码技术，构建教师导控终端和学生便携式作业终端的信息交互通道，能够保证作业地域内所有学生便携式作业终端与教师导控终端间的数据交互，能够用于实时传输文本、图片、视频、语音、定位信息等不同格式体量的数据，以满足不同课目的作业需求，实现在不同场地快速开设和撤收；通过对车载移动基站设置抗干扰模块和信息加密模块，实现对其所传输信息的加密保护，提高其抗干扰性能。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。