伞降模拟训练信息处理系统及伞降模拟训练系统技术方案

本申请涉及一种伞降模拟训练信息处理系统及伞降模拟训练系统，包括用户佩戴的VR终端和手环，VR终端和手环分别通过无线局域网连接至网关设备，手环通过无线局域网与网关设备进行无线通信将所采集的用户的心率数据发送至服务器，VR终端通过网关设备与服务器进行视频流交互；当VR终端在传递视频流出现故障时，通过手环来转发传输视频流的传输控制信息到网关设备；网关设备通过手环收发传输控制信息，并根据传输控制信息对传输视频流的通信链路进行控制，使得通信链路运行在正常工作状态。该技术方案，利用手环来实现对VR终端的控制信息的冗余作用，恢复VR终端与网关设备之间的视频传输链路，从而提升了系统的通信稳定性，降低故障对系统的影响。低故障对系统的影响。低故障对系统的影响。

【技术实现步骤摘要】
伞降模拟训练信息处理系统及伞降模拟训练系统


[0001]本申请涉及伞降模拟
，尤其是一种伞降模拟训练信息处理系统及伞降模拟训练系统。

技术介绍

[0002]在跳伞训练中，需要使用到伞降模拟训练信息处理系统来对学员进行反复的训练，以使得学员能够熟练掌握各种技能；通常伞降模拟训练信息处理系统是建设在贴近实际战场环境和训练环境的，各种设施齐全、功能完备；通过伞降模拟训练信息处理系统可以有效地缩短训练周期、降低训练成本、提高训练效益，促进部队战斗力的快速生成。
[0003]随着科学的不断发展，在伞降模拟训练信息处理系统中也越来越多地应用到了新的科学技术，例如，在伞降模拟训练信息处理系统中引入了VR终端设备和手环，VR设备可以为新跳伞学员提供沉浸式体验，感知不同的空中特情，能降低实际跳伞中的风险系数，利用空间定位、虚拟仿真、数据收集等技术构建逼真伞降环境，手环可以实时监测学员的心率数据，从而对各个学员的生理状态进行全面监控。
[0004]目前，在伞降训练过程中，学员佩戴的VR终端设备与PC主机连接，从PC主机获取视频流(串流)，以供学员的VR终端使用。VR终端设备与PC主机可以通过有线或者无线方式连接，当采用无线方式连接时，虽然可以摆脱线缆的束缚，但是现阶段无线VR应用传输速度太慢，难以实现高速的数据传输，容易产生传输拥塞或者掉线等问题，从而导致VR终端出现卡顿等现象，严重影响了伞降模拟训练效果。

技术实现思路

[0005]针对于上述技术缺陷之一，本申请提供一种伞降模拟训练信息处理系统及伞降模拟训练系统，以减少传输拥塞或者掉线的影响，提高系统的通信稳定性。
[0006]一种伞降模拟训练信息处理系统，包括：跳伞模拟训练平台，用户佩戴的VR终端和手环，网关设备以及服务器；其中，
[0007]所述用户佩戴的VR终端和手环在所述模拟训练平台上进行伞降训练；所述VR终端和手环分别通过无线局域网连接至所述网关设备，所述网关设备连接至服务器；所述VR终端与手环通过无线方式连接；
[0008]所述VR终端通过无线局域网与网关设备进行无线通信；
[0009]所述手环通过无线局域网与网关设备进行无线通信，将所采集的用户的心率数据发送至服务器；以及在视频流传输出现故障时转发所述VR终端与所述网关设备之间传输视频流的传输控制信息；
[0010]所述VR终端通过所述网关设备与服务器进行视频流交互，通过所述手环转发传输控制信息，以及根据所述传输控制信息对传输所述视频流的通信链路进行控制，使得所述通信链路运行在正常工作状态。
[0011]在一个实施例中，所述网关设备根据设定传输帧率向所述VR终端发送视频流，所
述VR终端以所述设定传输帧率接收视频流；
[0012]所述VR终端检测从通信链路接收视频流的实时接收帧率，当所述实时接收帧率低于设定帧率阈值时，判定所述通信链路发生拥塞，当所述实时接收帧率等于0时，判定所述通信链路发生断路；
[0013]所述VR终端通过手环向网关设备实时发送所述通信链路发生拥塞或者断路的通知消息；
[0014]所述网关设备根据所述通知消息对所述通信链路进行传输控制，直至恢复正常工作状态。
[0015]在一个实施例中，当所述通信链路发生拥塞时，所述VR终端通过手环向网关设备实时发送第一通知消息；其中，所述第一通知消息包括VR终端的第一实时接收帧率以及最新的第一接收视频帧编号；
[0016]所述网关设备按第一丢帧比例对所述视频流进行丢帧处理；根据所述设定传输帧率、第一丢帧比例、转发第一通知消息的第一延时、第一接收视频帧编号以及发送视频帧编号计算丢帧处理后所述通信链路传输的第二时延，当所述第一实时接收帧率高于设定帧率阈值且第二时延及小于等于设定时间阈值时，停止丢帧处理，恢复设定传输帧率进行传输。
[0017]在一个实施例中，所述第二时延τ2的计算公式如下：
[0018][0019]所述恢复设定传输帧率进行传输满足如下条件：
[0020]τ2≤t0[0021]p1≥p0[0022]式中，P为设定传输帧率，a为第一丢帧比例，m为第一接收视频帧编号，n为发送视频帧编号，τ1为第一延时，t0为设定时间阈值，τ2为第二时延，p1为第一实时接收帧率，p0为设定帧率阈值。
[0023]在一个实施例中，当所述通信链路发生断路时，所述VR终端通过手环向网关设备发送第二通知消息；其中，所述第二通知消息包括通信链路的断路标记和VR终端最后接收到的第二接收视频帧的第一编号k；
[0024]所述网关设备接收到所述断路标记时，重建通信链路，并且从第k+1帧视频帧开始，以第二丢帧比例对所述视频流进行丢帧处理，直至所述通信链路恢复至传输帧率进行传输。
[0025]在一个实施例中，在丢帧处理过程中，所述VR终端通过第二通知消息将第二实时接收帧率发送至网关设备；
[0026]所述网关设备实时判断第二实时接收帧率与设定传输帧率之间的第一帧率差值，当第一帧率差值大于或等于设定帧率阈值与设定传输帧率的第二帧率差值时，将所述通信链路设置为所述设定传输帧率。
[0027]在一个实施例中，所述网关设备获取所述手环转发第二通知消息的第三延时，在接收到第二通知消息时，对应接收到服务器下发视频帧的第二编号，以及系统设定的恢复时间；根据第三延时、第二编号以及恢复时间计算第二丢帧比例，计算公式如下：
[0028][0029]式中，x为第二编号减去第一编号的差值，P为设定传输帧率，τ3为第三延时；t
h
为恢复时间。
[0030]在一个实施例中，所述VR终端通过无线方式连接多个手环，所述手环通过无线方式连接多个VR终端；且在一个区域内的多个手环组网形成动态的区域通信网络；
[0031]所述VR终端在区域通信网络内的在线手环中选择转发手环，检测区域通信网络内各个在线手环的信号能量值和传输误码率，并所述信号能量值和传输误码率计算最优传输路径，根据所述最优传输路径确定各个转发手环，建立VR终端到网关设备的通信通道；
[0032]其中，所述区域通信网络内的各个手环通过广播发送心跳数据方式感知其他在线手环；所述通知消息中携带有发送的VR终端的身份标记信息，所述手环根据所述身份标记信息转发所述通知消息。
[0033]在一个实施例中，所述手环定期将自身的定位信息发送至网关设备；其中，所述定位信息包括手环的ID号及其卫星定位数据；
[0034]所述网关设备根据所述定位信息获取各个手环在伞降训练场地中的相对空间位置；根据所述相对空间位置划分区域，并将属于一个区域内的多个手环进行组网形成动态的区域通信网络；将各个区域通信网络内以组网通知消息发送至相应的手环；
[0035]所述手环根据接收到的组网通知消息确定所属的区域通信网络。
[0036]一种伞降模拟训练系统，包括：跳伞模拟训练平台，以及所述的伞降模拟训练信息处理系统；其中，用户佩戴的VR终端和手环在所述模拟训练平台上进行伞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种伞降模拟训练信息处理系统，其特征在于，包括：跳伞模拟训练平台，用户佩戴的VR终端和手环，网关设备以及服务器；其中，所述用户佩戴的VR终端和手环在所述模拟训练平台上进行伞降训练；所述VR终端和手环分别通过无线局域网连接至所述网关设备，所述网关设备连接至服务器；所述VR终端与手环通过无线方式连接；所述VR终端通过无线局域网与网关设备进行无线通信；所述手环通过无线局域网与网关设备进行无线通信，将所采集的用户的心率数据发送至服务器；以及在视频流传输出现故障时转发所述VR终端与所述网关设备之间传输视频流的传输控制信息；所述VR终端通过所述网关设备与服务器进行视频流交互，通过所述手环转发传输控制信息，以及根据所述传输控制信息对传输所述视频流的通信链路进行控制，使得所述通信链路运行在正常工作状态。2.根据权利要求1所述的伞降模拟训练信息处理系统，其特征在于，所述网关设备根据设定传输帧率向所述VR终端发送视频流，所述VR终端以所述设定传输帧率接收视频流；所述VR终端检测从通信链路接收视频流的实时接收帧率，当所述实时接收帧率低于设定帧率阈值时，判定所述通信链路发生拥塞，当所述实时接收帧率等于0时，判定所述通信链路发生断路；所述VR终端通过手环向网关设备实时发送所述通信链路发生拥塞或者断路的通知消息；所述网关设备根据所述通知消息对所述通信链路进行传输控制，直至恢复正常工作状态。3.根据权利要求2所述的伞降模拟训练信息处理系统，其特征在于，当所述通信链路发生拥塞时，所述VR终端通过手环向网关设备实时发送第一通知消息；其中，所述第一通知消息包括VR终端的第一实时接收帧率以及最新的第一接收视频帧编号；所述网关设备按第一丢帧比例对所述视频流进行丢帧处理；根据所述设定传输帧率、第一丢帧比例、转发第一通知消息的第一延时、第一接收视频帧编号以及发送视频帧编号计算丢帧处理后所述通信链路传输的第二时延，当所述第一实时接收帧率高于设定帧率阈值且第二时延及小于等于设定时间阈值时，停止丢帧处理，恢复设定传输帧率进行传输。4.根据权利要求3所述的伞降模拟训练信息处理系统，其特征在于，所述第二时延τ2的计算公式如下：所述恢复设定传输帧率进行传输满足如下条件：τ2≤t0p1≥p0式中，P为设定传输帧率，a为第一丢帧比例，m为第一接收视频帧编号，n为发送视频帧编号，τ1为第一延时，t0为设定时间阈值，τ2为第二时延，p1为第一实时接收帧率，p0为设定帧率阈值。
5.根据权利要求2所述的伞降模拟训练信息处理系统，其特征在于，当所述通信链路发生断路时，所述VR终端通过手环向网关设备发送第二通知消息；其中，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄清红，柳玉，倪兴勇，方志贺，曾维卓，许泽明，
申请(专利权)人：中国人民解放军九一九七六部队，
类型：发明
国别省市：