一种基于虚拟现实的军事飞行员应激训练系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于虚拟现实的军事飞行员应激训练系统，包括应激飞行环境仿真模块、视景模拟模块以及飞行员驾驶模块，还包括飞行员状态反馈模块、飞行员状态显示模块以及飞行员状态存储模块；应激飞行环境仿真模块用于设置虚拟现实环境中的应激飞行环境，应激飞行环境包括天气环境以及飞行事件环境；视景模拟模块用于根据应激飞行环境，获得飞机舱外模拟景象；飞行员驾驶模块用于使驾驶员根据飞机舱外模拟景象控制完成飞机的操纵模拟；飞行员状态反馈模块用于实时采集飞行员在应激训练过程中的体征数据，体征数据包括血压数据以及心率数据。

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟现实的军事飞行员应激训练系统
本技术涉及飞行员训练系统，具体涉及一种基于虚拟现实的军事飞行员应激训练系统。
技术介绍
飞行模拟训练系统具有节能、经济、安全、不受场地和气象条件的限制、缩短培训周期、降低培训成本、提高培训效率等突出优点，在飞行员培训中发挥着非常重要的作用。最近几年，随着虚拟现实的飞速发展，使用基于虚拟现实的飞行员训练系统训练则成为一种新型的飞行员培养方式，它既可以模拟传统的高空飞行，又可以有效地保障飞行员的人身安全，降低培养费用。此外，飞行员训练系统还可以有效地降低培养门槛，缩短培养周期，为飞行产业提供充足的飞行人员。现有技术中的基于虚拟现实的飞行员训练系统往往只注重于带给飞行员更逼真的沉浸感以及临场感，从而训练驾驶员更好的掌控飞机，但是在面临应激场景时飞行员行为上的失误和差错往往都是由于其内在心理因素和决策失误造成的，现有技术中的训练系统无法监测飞行员的应激反应，从而无法提高飞行员的心理应激能力，无法培养飞行员在高应激环境中保持沉着、冷静、理智的品质以及在高应激环境中保持有效的操作技能。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于虚拟现实的军事飞行员应激训练系统，用以解决现有技术中的训练系统无法监测飞行员的应激反应，从而无法提高飞行员的心理应激能力的问题。为了实现上述任务，本技术采用以下技术方案：一种基于虚拟现实的军事飞行员应激训练系统，包括应激飞行环境仿真模块、视景模拟模块以及飞行员驾驶模块，还包括飞行员状态反馈模块、飞行员状态显示模块以及飞行员状态存储模块；所述的应激飞行环境仿真模块用于设置虚拟现实环境中的应激飞行环境，所述的应激飞行环境包括天气环境以及飞行事件环境；所述的视景模拟模块用于根据所述的应激飞行环境，获得飞机舱外模拟景象；所述的飞行员驾驶模块用于使驾驶员根据飞机舱外模拟景象控制完成飞机的操纵模拟；所述的飞行员状态反馈模块用于实时采集飞行员在应激训练过程中的体征数据，所述的体征数据包括血压数据以及心率数据；所述的飞行员状态显示模块用于实时显示所述的体征数据；所述的飞行员状态存储模块用于存储所述的体征数据。进一步地，所述的应激飞行环境仿真模块包括环境初始化子模块、环境设置子模块以及环境重置子模块；所述的环境初始化子模块用于构建飞行员应激模拟飞行的初始化环境；所述的环境设置子模块用于选择应激事件加入所述的初始化环境，获得应激飞行环境；所述的环境重置子模块用于将所述应激飞行环境重置至所述的初始化环境。进一步地，所述的视景模拟模块包括视景仿真机、投影器以及实像显示球幕；所述的视景仿真机用于根据所述的仿真飞行环境，获得场景场面；所述的投影器用于将所述的场景场面投影至所述的实像显示球幕上。进一步地，所述的飞行员驾驶模块包括实体操控设备以及虚拟辅助设备；所述的实体操控设备包括飞行员实操控制单元、飞行控制杆、节流阀、脚舵以及操控按钮；所述的虚拟辅助设备包括飞行虚拟仪表盘、座舱控制器以及HUD衍射显示器。进一步地，所述的飞行员状态反馈模块包括电源管理子模块、数据处理子模块、血压采集子模块、心率采集子模块以及数据传输子模块；所述的电源管理子模块用于为所述的数据处理子模块、血压采集子模块以及心率采集子模块供电；所述的血压采集子模块用于采集飞行员的血压值，获得血压信号；所述的心率采集子模块用于采集飞行员的心率值，获得心率信号；所述的数据处理子模块用于对所述的血压信号以及心率信号进行处理，获得血压数据以及心率数据；所述的数据传输子模块用于将所述的血压数据以及心率数据发送给所述的飞行员状态显示模块以及飞行员状态存储模块。进一步地，所述的血压采集子模块包括光电传感器以及血压数据处理单元；所述的光电传感器用于采集飞行员的血液吸收光强的能力，获得脉搏信号；血压数据处理单元用于利用柯式音法结合脉搏信号，获得血压信号。进一步地，所述的心率采集子模块包括光电传感器以及心率数据处理单元；所述的光电传感器用于采集飞行员的血管接收反射光的强度；所述的心率数据处理单元用于利用所述的反射光的强度，根据反射光强度变化周期，获得心率信号。进一步地，所述的电源管理子模块包括电池接口J1、储能子单元、升压单元以及输出单元；所述的电池接口J1用于提供输入电压；所述的储能单元用于存储所述的输入电压；所述的升压单元用于将所述存储的输入电压进行升压后，获得升压电压；所述的输出单元用于将所述的升压电压输出，获得输出电压。进一步地，所述的升压单元包括升压芯片U1以及与所述升压芯片U1连接的一组调压电阻，所述的一组调压电阻包括第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3，所述的第一电阻R1与第四电容并联后连接在所述的升压芯片U1的FB端，所述的第二电阻R2连接在所述的升压芯片U1的FB端，所述的第三电阻R3与所述的升压芯片U1的VDD端连接。进一步地，所述的升压芯片U1为AX1301型升压芯片。本技术与现有技术相比具有以下技术特点:1、本技术提供的基于虚拟现实的军事飞行员应激训练系统，通过设置了飞行员状态反馈模块能够采集飞行员在面临应激环境时的体征反应，根据飞行员的应激体征反应对飞行员的应急反应进行监测，从而提高飞行员的心理应激能力；2、本技术提供的基于虚拟现实的军事飞行员应激训练系统，通过设置了能够选择应急飞行环境的应激飞行环境仿真模块与飞行员状态反馈模块配合，为飞行员提供逼真的应激飞行环境，使飞行员在该环境下进行训练，从而提高飞行员的心理应激能力；3、本技术提供的基于虚拟现实的军事飞行员应激训练系统，可代替原有应激反应的测试和训练模式，通过虚拟现实技术和传感技术的结合，为被测试人员提供相对更为准确和高效的反应数据采集；4、本技术提供的基于虚拟现实的军事飞行员应激训练系统，通过设计了能够将普通纽扣输出的电压转换为供处理器使用的电源管理模块，在保证了供电能力的基础上，缩小了飞行员状态反馈模块的体积，方便佩戴在飞行员的身上以获得较为准确的应激体征数据。附图说明图1为本技术的一个实施例中提供的飞行员状态反馈模块内部结构示意图；图2为本技术的一个实施例中提供的飞行员状态反馈模块外部结构图；图3为本技术的一个实施例中提供的电源管理子模块内部电路结构图。具体实施方式在本实施例中公开了一种基于虚拟现实的军事飞行员应激训练系统，包括应激飞行环境仿真模块、视景模拟模块以及飞行员驾驶模块；还包括飞行员状态反馈模块、飞行员状态显示模块以及飞行员状态存储模块；应激飞行环境仿真模块用于设置虚拟现实环境中的应激飞行环境，应激飞行环境包括天气环境以及飞行事件环境；；视景模拟模块用于根据应激飞行环境，获得飞机舱外模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于虚拟现实的军事飞行员应激训练系统，包括应激飞行环境仿真模块、视景模拟模块以及飞行员驾驶模块，其特征在于，还包括飞行员状态反馈模块、飞行员状态显示模块以及飞行员状态存储模块；/n所述的应激飞行环境仿真模块用于设置虚拟现实环境中的应激飞行环境，所述的应激飞行环境包括天气环境以及飞行事件环境；/n所述的视景模拟模块用于根据所述的应激飞行环境，获得飞机舱外模拟景象；/n所述的飞行员驾驶模块用于使驾驶员根据飞机舱外模拟景象控制完成飞机的操纵模拟；/n所述的飞行员状态反馈模块用于实时采集飞行员在应激训练过程中的体征数据，所述的体征数据包括血压数据以及心率数据；/n所述的视景模拟模块包括视景仿真机、投影器以及实像显示球幕；/n所述的视景仿真机用于根据所述的仿真飞行环境，获得场景场面；/n所述的投影器用于将所述的场景场面投影至所述的实像显示球幕上；/n所述的飞行员驾驶模块包括实体操控设备以及虚拟辅助设备；/n所述的实体操控设备包括飞行员实操控制单元、飞行控制杆、节流阀、脚舵以及操控按钮；/n所述的虚拟辅助设备包括飞行虚拟仪表盘、座舱控制器以及HUD衍射显示器；/n所述的飞行员状态反馈模块包括电源管理子模块、数据处理子模块、血压采集子模块、心率采集子模块以及数据传输子模块；/n所述的电源管理子模块用于为所述的数据处理子模块、血压采集子模块以及心率采集子模块供电；/n所述的血压采集子模块用于采集飞行员的血压值，获得血压信号；/n所述的心率采集子模块用于采集飞行员的心率值，获得心率信号；/n所述的数据处理子模块用于对所述的血压信号以及心率信号进行处理，获得血压数据以及心率数据；/n所述的数据传输子模块用于将所述的血压数据以及心率数据发送给所述的飞行员状态显示模块以及飞行员状态存储模块；/n所述的血压采集子模块包括光电传感器以及血压数据处理单元；/n所述的光电传感器用于采集飞行员的血液吸收光强的能力，获得脉搏信号；/n血压数据处理单元用于利用柯式音法结合脉搏信号，获得血压信号；/n所述的心率采集子模块包括光电传感器以及心率数据处理单元；/n所述的光电传感器用于采集飞行员的血管接收反射光的强度；/n所述的心率数据处理单元用于利用所述的反射光的强度，根据反射光强度变化周期，获得心率信号；/n所述的电源管理子模块包括电池接口J1、储能单元、升压单元以及输出单元；/n所述的电池接口J1用于提供输入电压；/n所述的储能单元用于存储所述的输入电压；/n所述的升压单元用于将所述存储的输入电压进行升压后，获得升压电压；/n所述的输出单元用于将所述的升压电压输出，获得输出电压；/n所述的升压单元包括升压芯片U1以及与所述升压芯片U1连接的一组调压电阻，所述的一组调压电阻包括第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3，所述的第一电阻R1与第四电容并联后连接在所述的升压芯片U1的FB端，所述的第二电阻R2连接在所述的升压芯片U1的FB端，所述的第三电阻R3与所述的升压芯片U1的VDD端连接；/n所述的升压芯片U1为AX1301型升压芯片。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实的军事飞行员应激训练系统，包括应激飞行环境仿真模块、视景模拟模块以及飞行员驾驶模块，其特征在于，还包括飞行员状态反馈模块、飞行员状态显示模块以及飞行员状态存储模块；
所述的应激飞行环境仿真模块用于设置虚拟现实环境中的应激飞行环境，所述的应激飞行环境包括天气环境以及飞行事件环境；
所述的视景模拟模块用于根据所述的应激飞行环境，获得飞机舱外模拟景象；
所述的飞行员驾驶模块用于使驾驶员根据飞机舱外模拟景象控制完成飞机的操纵模拟；
所述的飞行员状态反馈模块用于实时采集飞行员在应激训练过程中的体征数据，所述的体征数据包括血压数据以及心率数据；
所述的视景模拟模块包括视景仿真机、投影器以及实像显示球幕；
所述的视景仿真机用于根据所述的仿真飞行环境，获得场景场面；
所述的投影器用于将所述的场景场面投影至所述的实像显示球幕上；
所述的飞行员驾驶模块包括实体操控设备以及虚拟辅助设备；
所述的实体操控设备包括飞行员实操控制单元、飞行控制杆、节流阀、脚舵以及操控按钮；
所述的虚拟辅助设备包括飞行虚拟仪表盘、座舱控制器以及HUD衍射显示器；
所述的飞行员状态反馈模块包括电源管理子模块、数据处理子模块、血压采集子模块、心率采集子模块以及数据传输子模块；
所述的电源管理子模块用于为所述的数据处理子模块、血压采集子模块以及心率采集子模块供电；
所述的血压采集子模块用于采集飞行员的血压值，获得血压信号；
所述的心率采集子模块用于采集飞行员的...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦凯，牛丽娜，李博，刘青，于世宾，黄鹏，
申请(专利权)人：中国人民解放军第四军医大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61