基于航电仿真I/O管理的训练模拟器实现方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于航电仿真I/O管理的训练模拟器实现方法及系统，其中方法包括：步骤1：获取ICD文件并将关键信息建立映射表并生成相应的数据库文件；步骤2：生成XML格式ICD文件和序列化ICD文件；步骤3：根据XML格式ICD文件进行建模并生成界面控件配置信息文件；步骤4：根据界面控件配置信息文件生成界面控件；步骤5：根据序列化ICD文件生成标准化的输入输出接口；步骤6：将人机交互训练数据形成标准化的训练激励数据；步骤7：将其他训练数据形成标准化的训练激励数据；步骤8：生成标准化的训练记录数据。本发明专利技术提出能够提高训练模拟器数据编辑和激励的效率，增加模拟器数据的复用性、灵活性和扩展性。活性和扩展性。活性和扩展性。

【技术实现步骤摘要】
基于航电仿真I/O管理的训练模拟器实现方法及系统


[0001]本专利技术涉及训练模拟应用领域，尤其是针对作战飞机的飞行训练模拟器和特种飞机的任务训练模拟器的训练数据的控制管理、存储、监视、记录等相关应用，实现通用训练数据输入/输出I/O类型适配，以达到对训练模拟器中I/O资源的高效集中管理和便捷使用。

技术介绍

[0002]作战飞机和特种飞机的训练模拟器已成为各国飞行员和特种飞机操作人员在地面进行飞行训练和任务操作训练的重要设备，其涉及到的训练数据交互和管理技术是保证训练模拟器能高效使用的重要环节。随着计算机仿真学、虚拟现实技术及人在回路技术等相关学科的快速发展和深入研究，以及我国各型飞机的列装，对相应作战飞机和特种飞机的训练模拟器的逼真度和高效使用的要求越来越高，其训练过程产生的数据量大、数据种类多、数据交互频繁已成为现有训练模拟器的典型特征之一。为了能保证训练模拟器高效的使用以及降低整个训练模拟器研制的时间成本和人力成本的开销，就需要现行的训练模拟器能对训练数据和接口控制文件进行实时动态的适配，对数据的控制管理和监视记录以及和人在回路的便捷性提出了新的要求。
[0003]训练模拟器不论是飞行训练模拟器还是任务训练模拟器，都是一套人在回路的实时仿真系统，训练教员能在导调控制台或教员台下达训练指令和指定训练科目，同时也能实时的查看学员的训练状态和训练模拟器运行的状态；而学员在飞行训练座舱或任务训练席位根据训练激励数据进行一系列的训练活动。为了能支撑这一套人在回路的训练系统，其后端也需要各类的数据激励源作为支撑，例如人机交互训练数据、实装训练数据、仿真模型训练数据、战场环境数据、历史回放数据、训练样本数据、考核评估数据、导调控制数据等，其数据量大、数据种类多、数据交互频繁，这就需要采用一种能对各类训练数据进行分类处理和接口标准化处理的方法能实现统一的输入/输出(I/O)训练数据的存储、监视和记录等功能，能高效、便捷的集中管理多种训练台位使用的I/O资源。
[0004]在训练模拟器中，训练模拟的任务训练席位或飞行训练座舱需要训练教员、实装训练激励设备、训练设备仿真模型、训练战场仿真环境、训练数据库进行功能和数据同步，它们之间的接口协议复杂，数据通信量大且频繁，其接口输入/输出的匹配和管理成为其在多型号训练模拟器的一大应用难点。现有的I/O的适配和管理技术多采用定制化的研制方式，每种训练模拟器用自己特有的ICD(接口控制文件)接口形式进行数据交互，且其人机交互界面都需要使用人员根据接口控制文件对每一条交互进行绘制，一旦进行新的训练模拟器研发，该部分工作几乎是需要重新研发，不论是数据接口还是人机交互界面都不能复用，因此，该I/O的适配和管理技术可复用性低、移植灵活性差、不易扩展、不可快速重构，不能适应当前训练模拟器多型号并发研制的需求，同时也不便于数据交互过程中的监控和分析，不利于进行功能调试和故障定位。

技术实现思路

[0005]针对现有I/O的适配和管理技术的不足之处，本专利技术提出一种基于航电仿真I/O管理的训练模拟器实现方法及系统，能够提高训练模拟器数据编辑和激励的效率，增加模拟器数据的复用性、灵活性和扩展性，以解决训练模拟器人机交互界面开发工作量大、后期维护升级困难、通用化程度低等问题。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种基于航电仿真I/O管理的训练模拟器实现方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1：通过ICD智能管理模块从外部指定位置获取各种形式的ICD文件，提取ICD文件中的ICD名称和要素，将关键信息建立映射表并生成相应的数据库文件；
[0009]步骤2：ICD智能管理模块根据当前训练模拟器的数据应用场景，确定所需要的文件格式以及大小端顺序和数据对齐方式，自动生成相应的XML格式ICD文件和序列化ICD文件；
[0010]步骤3：通过动态ICD配置模块获取到ICD智能管理模块提供的XML格式ICD文件后，根据面向对象的思想对XML格式ICD文件中的内容进行建模，建立ICD内部数据项与视图之间的数据通道，根据XML格式ICD文件生成界面控件配置信息文件；
[0011]步骤4：由训练数据人机交互界面根据界面控件配置信息文件生成界面控件，并根据界面控件配置文件信息中的约束条件，自动形成人机交互输入输出的数据约束；
[0012]步骤5：通过I/O标准化管理模块获取到ICD智能管理模块提供的序列化ICD文件后，以结构化的形式自动对ICD数据逐条解析，完成ICD数据的组包和解包，并生成标准化的输入输出接口；
[0013]步骤6：当训练教员通过训练数据人机交互界面上自动生成的界面控件输入人机交互训练数据后，将该人机交互训练数据发送至I/O标准化管理模块，由I/O标准化管理模块根据序列化处理后的ICD信息自动形成标准化的训练激励数据，并发送给训练模拟设备中的任务训练席位或飞行训练座舱；
[0014]步骤7：当I/O标准化管理模块接收到其他训练数据后，根据序列化的ICD信息产生标准化的训练激励数据供训练模拟设备使用；
[0015]步骤8：训练模拟设备返回的训练过程和状态数据通过I/O标准化管理模块进行自动的解包、组包和分发，形成标准化的训练记录数据并发送给训练数据库进行分类存储，以及将标准化的训练过程和状态数据发送给训练数据人机交互界面进行显示，为训练教员提供训练监视和考核评估数据。
[0016]进一步地，所述其他训练数据包括实装训练激励设备生成的实装训练数据、训练设备仿真模型生成的模型训练数据、训练战场仿真环境生成的战场环境数据以及训练数据库的历史回放数据。
[0017]进一步地，所述人机交互训练数据包括训练控制指令、训练科目选择和考核评估数据。
[0018]进一步地，所述ICD智能管理模块设置有可视化的查看和编辑界面，用于对解析出来的要素和内容进行编辑和修正。
[0019]进一步地，所述训练数据人机交互界面生成的界面控件包括Button、Edit、CheckBox、ComboBox、List和RadioGroup。
[0020]一种基于航电仿真I/O管理的训练模拟器实现系统，包括：
[0021]ICD智能管理模块，用从外部指定位置获取各种形式的ICD文件，提取ICD文件中的ICD名称和要素，将关键信息建立映射表并生成相应的数据库文件；并根据当前训练模拟器的数据应用场景，确定所需要的文件格式以及大小端顺序和数据对齐方式，自动生成相应的XML格式ICD文件和序列化ICD文件；
[0022]动态ICD配置模块，用于获取ICD智能管理模块提供的XML格式ICD文件，并根据面向对象的思想对XML格式ICD文件中的内容进行建模，建立ICD内部数据项与视图之间的数据通道，根据XML格式ICD文件生成界面控件配置信息文件；
[0023]训练数据人机交互界面，用于根据界面控件配置信息文件生成界面控件，并根据界面控件配置文件信息中的约束条件，自动形成人机交互输入输出的数据约束；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于航电仿真I/O管理的训练模拟器实现方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：通过ICD智能管理模块从外部指定位置获取各种形式的ICD文件，提取ICD文件中的ICD名称和要素，将关键信息建立映射表并生成相应的数据库文件；步骤2：ICD智能管理模块根据当前训练模拟器的数据应用场景，确定所需要的文件格式以及大小端顺序和数据对齐方式，自动生成相应的XML格式ICD文件和序列化ICD文件；步骤3：通过动态ICD配置模块获取到ICD智能管理模块提供的XML格式ICD文件后，根据面向对象的思想对XML格式ICD文件中的内容进行建模，建立ICD内部数据项与视图之间的数据通道，根据XML格式ICD文件生成界面控件配置信息文件；步骤4：由训练数据人机交互界面根据界面控件配置信息文件生成界面控件，并根据界面控件配置文件信息中的约束条件，自动形成人机交互输入输出的数据约束；步骤5：通过I/O标准化管理模块获取到ICD智能管理模块提供的序列化ICD文件后，以结构化的形式自动对ICD数据逐条解析，完成ICD数据的组包和解包，并生成标准化的输入输出接口；步骤6：当训练教员通过训练数据人机交互界面上自动生成的界面控件输入人机交互训练数据后，将该人机交互训练数据发送至I/O标准化管理模块，由I/O标准化管理模块根据序列化处理后的ICD信息自动形成标准化的训练激励数据，并发送给训练模拟设备中的任务训练席位或飞行训练座舱；步骤7：当I/O标准化管理模块接收到其他训练数据后，根据序列化的ICD信息产生标准化的训练激励数据供训练模拟设备使用；步骤8：训练模拟设备返回的训练过程和状态数据通过I/O标准化管理模块进行自动的解包、组包和分发，形成标准化的训练记录数据并发送给训练数据库进行分类存储，以及将标准化的训练过程和状态数据发送给训练数据人机交互界面进行显示，为训练教员提供训练监视和考核评估数据。2.根据权利要求1所述的基于航电仿真I/O管理的训练模拟器实现方法，其特征在于，所述其他训练数据包括实装训练激励设备生成的实装训练数据、训练设备仿真模型生成的模型训练数据、训练战场仿真环境生成的战场环境数据以及训练数据库的历史回放数据。3.根据权利要求1所述的基于航电仿真I/O管理的训练模拟器实现方法，其特征在于，所述人机交互训练数据包括训练控制指令、训练科目选择和考核评估数据。4.根据权利要求1所述的基于航电仿真I/O管理的训练模拟器实现方法，其特征在于，所述ICD智能管理模块设置有可视化的查看和编辑界面，用于对解析出来的要素和内容进行编辑和修正。5.根据权利要求1所述的基于航电仿真I/O管理的训练模拟器实现方法，其特征在于，所述训练数据人机交互界面生...

【专利技术属性】
技术研发人员：王师逸，乔文昇，马智骢，段求辉，杜增，谢林，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：