无人机维修检测模拟训练系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无人机维修检测模拟训练系统，涉及模拟训练技术领域。该系统由维修检测模拟单元、教员监控单元、地面站模拟训练台和交换机组成，维修检测模拟单元是维修人员维修检测训练的平台，显示各系统维修检测交互界面，教员监控单元对训练课目进行初始设置，监控管理模拟训练过程，地面站模拟训练台显示无人机各系统状态参数，与维修检测模拟单元配合完成协同训练，具有自主学习、交互训练、考核评估三种工作模式。可用于无人机维修人员维修检测模拟训练和全系统协同训练，掌握无人机各系统维修检测设备和地面站监控单元的功能、原理、操作流程和处置方法，交互性强，操作逼真，能够替代实装开展训练。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种用于维修人员培训的无人机维修检测模拟训练系统，涉及模拟训练

技术介绍
无人机维修人员培训工作主要有实装训练和模拟训练两种形式，实装训练是指维修人员使用真实的维修检测设备进行维修操作技能训练，模拟训练是指维修人员使用高度仿真的维修检测设备进行维修操作技能训练。无人机同传统的有人机相比，在维修检测方法上存在很大的差别，有人机的维修检测主要是依托驾驶舱的各类仪表和信号灯，维修人员在驾驶舱完成各系统参数的检查和调校，而无人机没有座舱仪表和操纵系统，需要维修人员将地面检测设备与飞机各系统连接，通过与地面站监控人员配合完成维修检测工作，检查过程中主要通过软件界面进行操作，地面站涉及岗位多，操作界面复杂，因此，其特殊性决定了无人机维修人员需要大量的时间进行维修检测培训和岗位协同训练。由于实装地面站和检测设备数量有限、价格昂贵，在实装上进行维修操作技能训练不仅会消耗实装有限使用寿命，而且极易产生安全隐患。导致维修人员维修操作技能训练只能由教员通过图片讲解各系统的原理、检测流程和故障排除方法，或是通过视频进行实际操作演示，学员参与实际操作的机会很少，这就造成了维修人员的培养周期较长、实际操作能力偏弱等问题的发生。与实装训练相比，模拟训练不损失实装寿命，能够逼真的模拟检测设备的外观、功能、操作维护和所处的维修环境，使受训者“身临其境”的受到近似实装的训练，是一种信息化水平高、训练效益好的先进模拟训练手段，具有广阔的应用空间。因此，需要一种既价格低廉又能够为维修人员提供维修检测环境的模拟训练技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对传统培训方法存在的问题，提供一种成本低廉、集成度高、功能丰富、交互性强、易于扩展的无人机维修检测模拟训练系统。本专利技术的技术方案是：一种无人机维修检测模拟训练系统，由维修检测模拟单元(1)、教员监控单元(2)、地面站模拟训练台(3)和交换机(4)组成，所述的维修模拟单元为一台工控笔记本电脑，所述的教员监控单元由显示器(2-1)、服务器计算机(2-2)组成，所述的地面站模拟训练台由触控屏显示器(3-1)、触控屏显示器(3-2)、触控屏显示器(3-3)、触控屏显示器(3-4)、综合监控计算机(3-5)、任务监控计算机(3-6)、链路监控计算机(3-7)、载荷监控计算机(3-8)组成，其特征在于：维修检测模拟单元、教员监控单元、地面站模拟训练台分别与交换机相连，通过以太网进行数据交互，教员监控单元的显示器(2-2)与服务器计算机(2-1)的显卡相连接，地面站模拟训练台的触控屏显示器与对应的监控计算机显卡相连接。本专利技术的效果是：本专利技术可用于无人机维修人员维修检测模拟训练和全系统协同训练，能够使维修人员掌握无人机各系统维修检测设备的功能、原理、检测流程和处置方法，地面站监控人员快速熟悉地面站各监控席位的监控内容和操作方法，降低培训成本，缩短维修人员培训周期，缓解实装数量少、使用寿命有限、承训人数受限等训练难题，降低实装维修训练的危险性。本专利技术的一个突出特点是可扩展性强，无需硬件改动，仅需升级训练软件，即可方便地将系统扩展为其它机型，适应不断变化的训练需求。附图说明图1是无人机维修检测模拟训练系统硬件组成示意图；图2是无人机维修检测模拟训练系统软件组成框图；图3是无人机维修检测模拟训练系统工作流程图。图中：1.维修检测模拟单元；2.教员监控单元，2-1.显示器，2-2.服务器计算机；3.地面站模拟训练台，3-1.触控屏显示器，3-2.触控屏显示器，3-3.触控屏显示器，3-4.触控屏显示器，3-5.综合监控计算机，3-6.任务监控计算机，3-7.链路监控计算机，3-8.载荷监控计算机。具体实施方式一种无人机维修检测模拟训练系统，维修检测模拟单元和地面站模拟训练台采用与实装一致的结构布局，提高模拟训练的效果和逼真度，系统组成示意图如图1所示。系统硬件主要由维修检测模拟单元、教员监控单元和地面站模拟训练台组成，所述的维修模拟单元为一台工控笔记本电脑，显示各系统维修检测交互界面，所述的教员监控单元由显示器(2-1)、服务器计算机(2-2)组成，用于制定训练计划、管理课程和考核评估，所述的地面站模拟训练台由触控屏显示器(3-1)、触控屏显示器(3-2)、触控屏显示器(3-3)、触控屏显示器(3-4)、综合监控计算机(3-5)、任务监控计算机(3-6)、链路监控计算机(3-7)、载荷监控计算机(3-8)组成，显示无人机各系统状态参数，其特征在于：维修检测模拟单元、教员监控单元、地面站模拟训练台分别与交换机相连，通过以太网进行数据交互，教员监控单元的显示器(2-2)与服务器计算机(2-1)的显卡相连接，地面站模拟训练台的触控显示器与对应的监控计算机显卡相连接。无人机维修检测模拟训练系统软件设计综合运用数据库技术、网络技术、建模与仿真技术、人工智能技术等，采用三层递进体系结构，底层为关键的支撑技术和方法，中间层为进行虚拟维修检测训练需要建立的各驱动引擎，顶层为面向用户的应用平台，能为用户提供各种应用功能。系统软件组成框图如图2所示，由维修检测模拟软件、教员监控软件、地面站模拟训练软件和扩展接口组成。维修检测模拟软件包括自主学习模块、模拟训练模块和排故引导模块，是维修人员维修检测训练的平台，采用LabVIEW软件设计检测界面与交互程序，依据实装的设备操作与训练操作设置，描述维修检测设备与无人机各系统之间的状态关系，根据维修检测设备的具体功能建立交互训练单元，模拟维修检测设备的真实功能，显示与实装一致的操作响应，使学员掌握检查流程、标准和故障判据，达到模拟训练的效果。自主学习模块通过教学课件、动画演示对维修检测工作按专业或系统进行演示教学，学员通过选择软件框架内的相应选项，进入对应的知识模块进行学习，观看不同时机以及专项工作的维修检测流程、方法步骤和注意事项，让学员主动探索和认知无人机维修检测工作，熟悉基本操作流程和规范，为下步模拟训练奠定基础，采用VisioStudio环境搭建软件整体框架，链接文本文件、图片文件、视频文件、数据库文件等，形成整体封装的自主学习单元。模拟训练模块包括操作引导和交互训练功能模块，以三维动画和交互式软件等形式对维修检测工作按专业或系统进行模拟训练教学，分别对不同时机以及专项工作的维修检测流程、步骤和操作注意事项进行模拟训练，学员通过实际操作对维修检测工作进行深入理解和掌握，操作引导模块对学员操作过程进行提示和纠错，使学员快速熟悉维修检测流程，掌握检测过程中的重点和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机维修检测模拟训练系统，由维修检测模拟单元(1)、教员监控单元(2)、地面站模拟训练台(3)和交换机(4)组成，所述的维修模拟单元为一台工控笔记本电脑，所述的教员监控单元由显示器(2‑1)、服务器计算机(2‑2)组成，所述的地面站模拟训练台由触控屏显示器(3‑1)、触控屏显示器(3‑2)、触控屏显示器(3‑3)、触控屏显示器(3‑4)、综合监控计算机(3‑5)、任务监控计算机(3‑6)、链路监控计算机(3‑7)、载荷监控计算机(3‑8)组成，其特征在于：维修检测模拟单元、教员监控单元、地面站模拟训练台分别与交换机相连，通过以太网进行数据交互，教员监控单元的显示器(2‑2)与服务器计算机(2‑1)的显卡相连接，地面站模拟训练台的触控屏显示器与对应的监控计算机显卡相连接。

【技术特征摘要】
1.一种无人机维修检测模拟训练系统，由维修检测模拟单元(1)、教员监控单元(2)、
地面站模拟训练台(3)和交换机(4)组成，所述的维修模拟单元为一台工控笔记本电脑，
所述的教员监控单元由显示器(2-1)、服务器计算机(2-2)组成，所述的地面站模拟训练台
由触控屏显示器(3-1)、触控屏显示器(3-2)、触控屏显示器(3-3)、触控屏显示器(3-4)、<...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧仁侠，张华磊，陈洪斌，霍旭阳，鲍捷，齐秋菊，
申请(专利权)人：吉林医药学院，
类型：发明
国别省市：吉林;22