一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及无人机巡检仿真培训技术领域，且公开了一种无人机巡检虚拟仿真培训系统，包括操作设备、VR交互系统以及仿真训练系统处理器，所述操作设备的输出端与VR交互系统的输入端连接，所述VR交互系统的输出端以及输入端与仿真训练系统处理器的输出端和输入端相互连接，所述仿真训练系统处理器包括模式选择模块、参数调取模块、场景选择模块、指令输入模块、反馈输出模块以及信息后处理模块，所述模式选择模块的输出端与参数调取模块的输入端连接。本发明专利技术中，将VR技术与输电线路巡线技术相结合，以头戴式设备为主要输入工具,使学员完全被虚拟场景包围，同步实时空间定位。沉浸式体验真实无人机输电线路巡线，增加培训效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法


[0001]本专利技术涉及无人机巡检仿真培训
，尤其涉及一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法。

技术介绍

[0002]无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。
[0003]但是这些操作中大部分都需要人为操作无人机，所以在使用无人机作业之前需要对无人机的操作人员进行培训。但是，专利技术人发现，目前的无人机培训操作感受不够真实，使执行的任务不能够被高效、准确地完成，训练环境单一。为此，我们提出一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案，一种无人机巡检虚拟仿真培训系统，包括操作设备、VR交互系统以及仿真训练系统处理器，所述操作设备的输出端与VR交互系统的输入端连接，所述VR交互系统的输出端以及输入端与仿真训练系统处理器的输出端和输入端相互连接，所述仿真训练系统处理器包括模式选择模块、参数调取模块、场景选择模块、指令输入模块、反馈输出模块以及信息后处理模块，所述模式选择模块的输出端与参数调取模块的输入端连接，所述参数调取模块的输出端与场景选择模块的输入端连接，所述场景选择模块的输出端与指令输入模块的输入端连接，所述指令输入模块的输出端与反馈输出模块的输入端连接，所述反馈输出模块的输出端与信息后处理模块的输入端连接。
[0006]作为优选，所述场景选择模块包括场景数据存储模块、场景数据录入模块、信息转换模块、三维建模组件以及场景采集模块。
[0007]作为优选，所述场景数据存储模块的输出端与场景数据录入模块的输入端连接，所述场景数据录入模块的输出端与信息转换模块的输入端连接，所述信息转换模块的输出端与三维建模组件的输入端连接，所述三维建模组件的输出端与场景采集模块的输入端连接，三维建模组件产生的数据和场景采集模块产生的数据分别导入并进行储存，然后将两条数据按照时间序列发送给VR交互系统实现多人协同训练。
[0008]作为优选，所述VR交互系统包括弧形显示屏幕、屏幕自动追踪调节模块、多方位扬声器以及无人机操作模块，所述弧形显示屏幕、屏幕自动追踪调节模块、多方位扬声器分别与VR交互系统相互连接，所述VR交互系统通过弧形显示屏幕、屏幕自动追踪调节模块、多方位扬声器能够实现巡检过程多视角显示切换，包括：无人机跟随视角、云台相机视角以及操控者视角，所述VR交互系统还包括天气模型，所述天气模型能够模拟不同的天气环境并叠
加至训练场景模型中。
[0009]作为优选，所述无人机操作模块的输出端连接有飞控模块，所述飞控模块分别与无人机油门控制模块、方向控制杆模块以及机载设备控制模块连接，所述模式选择模块包括教学模式、训练模式、考核模式以及强化模式。
[0010]一种无人机巡检虚拟仿真培训系统的使用方法，包括以下步骤：
[0011]S1、佩戴VR设备；
[0012]S2、注册操作者信息档案；
[0013]S3、选择训练模式；
[0014]S4、训练并获得数据；
[0015]S5、训练数据分析；
[0016]S6、计算分析结果并进行存档。
[0017]所述S3、选择训练模式中；教学模式的具体步骤为：
[0018]S3.1、VR设备画面演示；
[0019]S3.2、同步提示操作流程；
[0020]S3.3、画面静止并进行语音教学。
[0021]所述S3、选择训练模式中；训练模式的具体步骤为：
[0022]S3.4、VR显示无人机飞行画面；
[0023]S3.5、使用者操作指令控制无人机；
[0024]S3.6、数据分析并存档。
[0025]所述S3、选择训练模式中；考核模式的具体步骤为：
[0026]S3.7、VR显示无人机飞行画面；
[0027]S3.8、使用者操作指令控制无人机；
[0028]S3.9、违规操作后进行提示并扣分；
[0029]S3.10、统计分数并判定成绩档次。
[0030]所述S3、选择训练模式中；强加模式的具体步骤为：
[0031]S3.11、VR显示无人机正确飞行画面；
[0032]S3.12、使用者操作指令进行对比控制。
[0033]有益效果
[0034]本专利技术提供了一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法。具备以下有益效果：
[0035](1)、该一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法，研究不同种类常用无人机在复杂环境条件下(风、雨、雾、尘)飞行特点及这些不利因素对无人机飞行性能及操控的影响以及突发意外情况(电磁干扰、气象变化等)员工应对策略与技能，得到无人机在不同环境下飞行参数。将这些参数融入到仿真系统中进行调校，还原真实无人机巡线操作。提升工作人员在突发情况下的紧急应对能力。
[0036](2)、该一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法，飞控模块中包括无人机基础技能训练，设计基础技能操作，进阶飞行技能操作并根据AOPA取证要求，设计无人机起飞、降落、悬停、8字飞行等AOPA飞行技能，满足学员由基础飞行技能训练、进阶飞行技能训练以及AOPA考试训练的培训需求，学员可在岗完成学习训练，提升培训效率的同时极大的降低因训练失误导致的炸机损失。详情如下：
[0037]AOPA：具备无人机起飞、降落、悬停、8字飞行等AOPA飞行技能。
[0038]基础操控：支持GPS飞行模式/姿态增稳模式；支持起飞降落、静止悬停、多高度悬停、水平移动、45
°
角悬停、90
°
侧向悬停、对角悬停。
[0039]进阶操控：支持GPS飞行模式/姿态增稳模式；支持定向水平圆周飞行、机头向外圆周飞行、短距自由飞、中远距返航行、机头定向8字飞行；支持第一人称视角飞行；支持机头向心圆周飞行，通过多种复杂的技能训练能保证操作在训练过程中能完善学习内容，提高训练质量。
[0040](3)、该一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法，研究电网机巡拍摄规程及相关电力行业的标准，根据巡视数据方法，制定仿真作业拍摄数据质量评定方案，可根据训练中工作人员拍摄照片是否符合巡视处理要求进行判定，使得工作人员在训练中掌握机巡拍摄技巧，拍摄出最适合数据处理的机巡照片。
[0041](4)、该一种无人机巡检虚拟仿真培训系统及方法，研究输电线路巡线中常见的缺陷，内置动态缺陷库，包含鸟巢、绝缘子自爆、杆塔异物、杆塔锈蚀、相序牌倾斜、相序牌脱落、绝缘子严重污秽、悬挂飘浮物、销钉脱落、均压环倾斜、防震锤跑位、防震锤脱落、防震锤变形、螺栓松动等14种常见缺陷，可随机在巡检中出现，给与操作人员真实的电力巡线场景。
[0042](5)、该一种无人机巡检虚拟仿真培训系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机巡检虚拟仿真培训系统，包括操作设备、VR交互系统以及仿真训练系统处理器，其特征在于：所述操作设备的输出端与VR交互系统的输入端连接，所述VR交互系统的输出端以及输入端与仿真训练系统处理器的输出端和输入端相互连接，所述仿真训练系统处理器包括模式选择模块、参数调取模块、场景选择模块、指令输入模块、反馈输出模块以及信息后处理模块，所述模式选择模块的输出端与参数调取模块的输入端连接，所述参数调取模块的输出端与场景选择模块的输入端连接，所述场景选择模块的输出端与指令输入模块的输入端连接，所述指令输入模块的输出端与反馈输出模块的输入端连接，所述反馈输出模块的输出端与信息后处理模块的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种无人机巡检虚拟仿真培训系统，其特征在于：所述场景选择模块包括场景数据存储模块、场景数据录入模块、信息转换模块、三维建模组件以及场景采集模块。3.根据权利要求2所述的一种无人机巡检虚拟仿真培训系统，其特征在于：所述场景数据存储模块的输出端与场景数据录入模块的输入端连接，所述场景数据录入模块的输出端与信息转换模块的输入端连接，所述信息转换模块的输出端与三维建模组件的输入端连接，所述三维建模组件的输出端与场景采集模块的输入端连接，三维建模组件产生的数据和场景采集模块产生的数据分别导入并进行储存，然后将两条数据按照时间序列发送给VR交互系统实现多人协同训练。4.根据权利要求1所述的一种无人机巡检虚拟仿真培训系统，其特征在于：所述VR交互系统包括弧形显示屏幕、屏幕自动追踪调节模块、多方位扬声器以及无人机操作模块，所述弧形显示屏幕、屏幕自动追踪调节模块、多方位扬声器分别与VR交互系统相互连接，所述VR交互系统通过弧形显示屏幕、屏幕自动追踪调节模块、多方位扬声器能够实现巡检过程多视角显示切换，包括：无人...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩，徐盛，温积群，张希，杨迁，廖鸿图，叶静，魏征宇，赵勇，陈嫣尔，
申请(专利权)人：浙江图盛输变电工程有限公司温州科技分公司，
类型：发明
国别省市：