一种基于VR的船舶通信导航教学与考试系统技术方案

一种基于VR的船舶通信导航教学与考试系统，包括服务器、处理器、实操模块、检测模块、展示模块；实操模块包括VR头戴显示器、操作手柄，检测模块包括检测装置、转换器；VR头戴显示器与处理器无线连接，操作手柄、转换器、展示模块均与处理器连接，处理器与服务器连接；检测装置与转换器无线连接。通过软件化的实景模拟的方式，准确地制定教学计划和任务，实现有针对性的教学方式；可根据需要创建极端条件环境下的训练和考核任务，减少设备的损耗与设备更新的资金投入，降低船舶通信导航教学与考试对场地和时间的要求，同时，基于VR沉浸式的体验能够帮助学生加深知识印象，提高学习效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于VR的船舶通信导航教学与考试系统
本专利技术属于船舶技术培训与考核领域，涉及一种基于VR的船舶通信导航教学与考试系统。
技术介绍
船舶通信导航设备是保证船舶安全航行的重要系统，而设备的维护检修是船舶电子电气员的重要工作。根据电子电气员的工作职责与考证要求，学生需要熟练掌握船舶通信导航设备的结构组成、操作要领及维修保养流程并通过考核后，才能从事相关工作。所以船舶通信导航设备专业课程的教学培训与考核就显得尤为重要。以船舶通信导航设备相关的技能培训为例，目前主要有两种教学培训方式：一是纯理论教学，理论学习的方式非常方便，而且对于培训场所的要求低，但是容易与实际操作脱节。二是实践培训，实践培训又可以分为实景模拟场所培训和船舶现场培训，现场培训的方式对于培训场地、培训时间的要求都非常高，同时对于受训者的技能要求也较高，不适用于所有的受训人员；实景模拟场所培训作为目前主流的实践培训方式，被广泛应用，但是实景模拟场所需要购置的设备多、投入大，同时也需要较大面积的训练场所来布置设备，给船舶通信导航设备相关技能的教学培训带来不便。同样的船舶通信导航设备相关的技能的考试也存在相似的问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于VR的船舶通信导航教学与考试系统，通过软件化的实景模拟的方式，准确地制定教学计划和任务，实现有针对性的教学和考核方式，降低船舶通信导航教学与考试对场地和时间的要求。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于VR的船舶通信导航教学与考试系统，包括服务器、处理器、实操模块、检测模块、展示模块；实操模块包括VR头戴显示器、操作手柄，检测模块包括检测装置、转换器；VR头戴显示器与处理器无线连接，操作手柄、转换器、展示模块均与处理器连接，处理器与服务器连接；检测装置与转换器无线连接。检测装置包括温度、心率、眼动、血压传感器，转换器将检测装置的体温、心率、眼动、血压信号转换为统一格式的信号，并传输到处理器。展示模块包括多个显示器，展示模块用于学生、教学者或其他监管人员实时观察使用者的使用状况和动态数据，可单个显示器工作，也可以实现多个不同地点的显示器同时显示指定内容。服务器上还设置有输入设备，其中输入设备为键盘、鼠标，输入设备用于培训和考试素材、场景、任务的输入。处理器还连接有激光追踪装置，激光追踪装置追踪使用者在15米范围内的行动状态，并传给处理器，行动状态为使用者的肢体动作和位置的移动；处理器中还设置有行为分析模块，行为分析模块分析使用者的行为状态、使用者的体温、心率、眼动、血压信号，统计操作时长与任务完成情况，并评定实时分数和最终结果。服务器通过云端与其他远距离的服务器连接，并进行数据交换，其他远距离服务器是指设置在远处的本系统的服务器或其他能够跟本专利技术的服务器共享数据的服务器，如其他学校VR教学与考核系统的服务器；通过数据的交换从而实现数据的共享、实操任务的远程协同操作、考试指令的远程下达及远端考场监控等。本专利技术的有益效果：1．通过软件化的实景模拟的方式，准确地制定教学计划和任务，可以针对不同的使用者，创建具有不同侧重点的教学任务，实现有针对性的教学方式，同时基于VR沉浸式的体验能够帮助学生加深知识印象，提高学习效率；2．根据需要，可创建极端条件环境下的训练和考核任务，减少设备的损耗与设备更新的资金投入，降低船舶通信导航教学与考试对场地和时间的要求；3．通过行为分析模块对使用者进行自动智能评分，减轻人力负担，同时能提高考核结果的客观性。4．通过云端与外界进行数据交换，从而实现数据的共享、实操任务的远程协同操作等。附图说明图1是本专利技术一种基于VR的船舶通信导航教学与考试系统的结构框图；图2是本专利技术一种基于VR的船舶通信导航教学与考试系统的结构示意图；图3是本专利技术的处理器的结构示意图；图中1是VR头戴显示器，2是检测装置，3是操作手柄，4是输入设备，5是激光追踪装置，6是展示模块，7是显示器，8是转换器，9是处理器，10是服务器，11是检测模块，12是实操模块。具体实施方式参照图1，一种基于VR的船舶通信导航教学与考试系统，包括服务器10、处理器9、实操模块12、检测模块11、展示模块6；实操模块包括VR头戴显示器1、操作手柄3，检测模块11包括检测装置2、转换器8；VR头戴显示器1与处理器9无线连接，操作手柄3、转换器8、展示模块6均与处理器9连接，处理器9与服务器10连接；检测装置2与转换器8无线连接。检测装置2包括温度、心率、眼动、血压传感器，转换器8将检测装置的体温、心率、眼动、血压信号转换为统一格式的信号，并传输到处理器9。展示模块6包括多个显示器7，展示模块6用于学生、教学者或其他监管人员实时观察使用者的使用状况和动态数据，可单个显示器7工作，也可以实现多个不同地点的显示器7同时显示指定内容。服务器10上还设置有输入设备4，其中输入设备4为键盘、鼠标，输入设备4用于培训和考试素材、场景、任务的输入。处理器9还连接有激光追踪装置5，激光追踪装置5追踪使用者在15米范围内的行动状态，并传给处理器9，行动状态为使用者的肢体动作和位置的移动；处理器9中还设置有行为分析模块901，行为分析模块901分析使用者的行为状态、使用者的体温、心率、眼动、血压信号，统计操作时长与任务完成情况，评定实时分数和最终结果，并发送至服务器10储存，实时分数和最终结果均可以通过显示器7展示。服务器10通过云端与其他远距离的服务器10连接，并进行数据交换，其他远距离服务器10是指设置在远处的本系统的服务器10或其他能够跟本专利技术的服务器10共享数据的服务器10，如其他学校VR教学与考核系统的服务器10；通过数据的交换从而实现数据的共享、实操任务的远程协同操作、考试指令的远程下达及远端考场监控等。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本专利技术，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于VR的船舶通信导航教学与考试系统，包括服务器、处理器、实操模块、检测模块、展示模块；其特征在于：实操模块包括VR头戴显示器、操作手柄，检测模块包括检测装置、转换器；VR头戴显示器与处理器无线连接，操作手柄、转换器、展示模块均与处理器连接，处理器与服务器连接；检测装置与转换器无线连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于VR的船舶通信导航教学与考试系统，包括服务器、处理器、实操模块、检测模块、展示模块；其特征在于：实操模块包括VR头戴显示器、操作手柄，检测模块包括检测装置、转换器；VR头戴显示器与处理器无线连接，操作手柄、转换器、展示模块均与处理器连接，处理器与服务器连接；检测装置与转换器无线连接。2.根据权利要求1所述的一种基于VR的船舶通信导航教学与考试系统，其特征在于：处理器还连接有激光追踪装置，激光追踪装置追踪使用者在15米范围内的所有动作，并传给处理器。3.根据权利要求1或2所述的一种基于VR的船舶通信导航教学与考试系统，其特征在于：处理器中还设置有行为分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冰蟾，
申请(专利权)人：江苏海事职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32