一种根据大数据的自动化VR机务实训系统及实训方法与流程

本发明涉及基于虚拟现实的培训技术领域，具体涉及一种根据大数据的自动化vr机务实训系统及实训方法。

背景技术：

目前，随着我国综合国力的不断提高，科技的不断进步，民用航空行业发展迅猛，各大航空公司不断扩大飞机的规模，同时开辟了越来越多的新航线,随着新飞机引进速度地不断加快，机务人员也就显得越来越稀缺，机务工作所需要的不仅仅是书本上所学到的理论知识和英语，更多的是实践工作经验的积累和良好机务维护作风的养成培养，所以对机务人员的培训非常重要；而现有的培训系统和培训方法成本较高（航空公司需要提供足够的零部件给机务进行实践)；此外，对机务人员的培训内容较多，而现有的培训系统和培训方法效率低下导致培训周期大大延长。

技术实现要素：

为解决现有技术问题，本发明通过收集飞机航前航后过站轮胎需要检查的检查点以及机场的特种车辆的详细信息和数据，通过信息和数据利用3dsmax或者maya建立一比一的多个状态下模型，在利用unity3d引擎搭建交互场景，根据机务实训的划分，依靠模块划分为航前、航后、过站、换轮胎、驾驶特种车辆五大模块。进行开始实训时将检查点的状态随机的信息和步骤以多媒体的形式呈现给计算机屏幕，然后计算机端传输到虚拟现实无线头戴式显示器中的显示屏中，让实训人员以沉浸式体验将现实生活中难以实现难以复现的问题重现，并解决现有的实训方法培训周期过长，培训成本过高的问题。使实训人员进行训练更加方便更加快捷更加有效。

本发明具体采用以下技术方案：

本发明的目的之一是提供一种根据大数据的自动化vr机务实训系统，包括计算机、虚拟现实无线头戴式显示器、无线穿戴式控制器、车辆模拟器、云服务器以及空间定位设备，所述车辆模拟器通过与计算机电连接，所述虚拟现实无线头戴式显示器设有两个显示屏，所述虚拟现实头戴式显示器内和所述无线穿戴式控制器内放置了多个激光接收传感器；所述空间定位设备包括多个激光发射器，多个所述激光接收传感器接收多个所述激光发射器发射的激光信号，所述虚拟现实头戴式显示器和所述无线穿戴式控制器根据接收的所述激光信号通过计算得到一个三维坐标并发送给计算机进行定位跟踪；所述云服务器通过网络与计算机电连接，所述云服务器设置有大数据库，所述计算机内设置有用于对机务人员进行培训的实训模块，所述实训模块的相关数据可存储在所述大数据库中。

进一步的方案是，所述实训模块包括航前绕机检查实训模块、航后绕机检查实训模块、过站检查实训模块、检查和更换飞机轮胎实训模块以及模拟驾驶机场特种车辆实训模块；所述航前绕机检查实训模块、所述航后绕机检查实训模块、所述过站检查实训模块、所述检查和更换飞机轮胎实训模块以及所述模拟驾驶机场特种车辆实训模块均包括教学模式、练习模式以及考核模式；所述航前绕机检查实训模块、所述航后绕机检查实训模块均包括机头区域检查模块、前机身区域检查模块，发动机区域检查模块、大翼区域检查模块，起落架检查模块、轮舱区域检查模块、后机身区域检查模块、机尾区域检查模块、货舱区域检查模块、驾驶舱区域检查模块、客舱区域检查模块，机外区域检查模块，机下区域检查模块，所述过站检查实训模块包括旅行人员检查签署模块和外部环境或物体检查模块。

本发明的目的之二是提供基于一种根据大数据的自动化vr机务实训系统的实训方法，其步骤如下：

s1：实训人登录系统，选择实训是否需要制定实训方向；

s2：当选择需要制定实训方向时，存储在大数据库中的实训人员的相关数据经分析后得到实训的方向即确定实训模块和实训模式；所述实训模块包括航前绕机检查实训模块、航后绕机检查实训模块、过站检查实训模块、检查和更换飞机轮胎实训模块以及模拟驾驶机场特种车辆实训模块；所述航前绕机检查实训模块、所述航后绕机检查实训模块、所述过站检查实训模块、所述检查和更换飞机轮胎实训模块以及所述模拟驾驶机场特种车辆均包括教学模式、练习模式以及考核模式；

当选择无需制定实训方向，实训人可自行选择所述实训模块和实训模式；

s3：实训人根据实训模块进行实训；

s4：实训完成后实训的相关数据存储到大数据库中。

进一步的方案是，s2中所述的航前绕机检查实训模块教学模式中、所述航后绕机检查实训模块教学模式中、所述过站检查实训模块的教学模式中均将需要检查的物体加上外发光和点击触发ui提示信息；

所述的航前绕机检查实训模块练习模式中、所述航后绕机检查实训模块练习模式中、所述过站检查实训模块的练习模式中开始均无提示信息，需要实训人员按照ui工卡上的检查事项进行检查并判断检查点的实时状态，如果判断错误的话将会通过红色文字显示告知实训人员判断错误，并将该检查点的信息通过ui显示在该检查点附近；

所述的航前绕机检查实训模块考核模式中、所述航后绕机检查实训模块考核模式中、所述过站检查实训模块的考核模式中实训人员均需在规定的时间内完成考核并进行判分处理，同时将考核中的错误点和完成时间等数据上传到云服务器中的大数据库中，所述云服务器可对数据进行处理和分析。

进一步的方案是，s2中所述的检查和更换飞机轮胎实训模块的教学模式中将轮胎可能出现的问题、产生此问题的原因以及对有问题的轮胎进行拆卸及更换的操作步骤一并通过ui展示出来；

所述的检查和更换飞机轮胎实训模块的练习模式中将随机激活某个轮胎，实训人员检查该轮胎是否有问题，如检查结果为有问题时，则实训人员对该轮胎进行拆卸及更换；实训人员在轮胎的拆卸及更换过程中如操作步骤出现错误，则出现错误提示以告知实训人员；

所述的检查和更换飞机轮胎实训模块的考核模式中当实训人员在轮胎的检查和更换过程中如操作步骤出现错误则考核结束且相关数据上传到云服务器中的大数据库中，所述云服务器中对数据进行处理和分析。

进一步的方案是，s2中所述的模拟驾驶机场特种车辆实训模块的教学模式中特种车辆的驾驶方法通过ui提示告诉实训人员，且驾驶该特种车辆所需要完成的任务进行分步骤提示；

所述的模拟驾驶机场特种车辆实训模块的练习模式中练习开始前不出现提示，实训人员模拟驾驶特种车辆并完成相关任务，在练习过程中出现操作错误则通过错误提示告知实训人员；

所述的模拟驾驶机场特种车辆实训模块的考核模式中实训人员将在规定的时间内模拟驾驶特种车完成相关任务且不违反相关交通规则，考核结束后相关数据上传到云服务器中的大数据库中，所述云服务器可对数据进行处理和分析。

进一步的方案是，所述检查点均设置有损伤、丢失以及异物三个状态检查，所述三个状态检查可随机被激活。

本发明的有益效果：

本发明通过收集飞机航前航后过站轮胎需要检查的检查点以及机场的特种车辆的详细信息和数据，通过信息和数据利用3dsmax或者maya建立一比一的多个状态下模型，在利用unity3d引擎搭建交互场景，根据机务实训的划分，依靠模块划分为航前、航后、过站、换轮胎、驾驶特种车辆五大模块。进行开始实训时将检查点的状态随机的信息和步骤以多媒体的形式呈现给计算机屏幕，然后计算机端传输到虚拟现实无线头戴式显示器中的显示屏中，让实训人员以沉浸式体验将现实生活中难以实现难以复现的问题重现，并解决现有的实训方法培训周期过长，培训成本过高的问题。使实训人员进行训练更加方便更加快捷更加有效；

每次实训后的数据通过云服务器上传至大数据库中，大数据库处理分析后实训系统可提供制定实训供实训人员进行后期有针对性的实训，提升实训的效率。

附图说明

图1为本发明实施例1一种根据大数据的自动化vr机务实训系统的结构示意图；

图2为本发明实施例2一种根据大数据的自动化vr机务实训方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：一种根据大数据的自动化vr机务实训系统

如图1所示，本发明的一个实施例1公开了一种根据大数据的自动化vr机务实训系统，包括计算机、虚拟现实无线头戴式显示器、无线穿戴式控制器、车辆模拟器、云服务器以及空间定位设备，车辆模拟器通过与计算机电连接，虚拟现实无线头戴式显示器设有两个显示屏，虚拟现实头戴式显示器内和无线穿戴式控制器内放置了多个激光接收传感器；所述空间定位设备包括多个激光发射器，多个所述激光接收传感器接收多个所述激光发射器发射的激光信号，所述虚拟现实头戴式显示器和所述无线穿戴式控制器根据接收的所述激光信号通过计算得到一个三维坐标并发送给计算机进行定位跟踪；云服务器通过网络与计算机电连接，云服务器设置有大数据库，计算机内设置有用于对机务人员进行培训的实训模块，实训模块的相关数据可存储在大数据库中。模型通过3dsmax和maya引擎建立完成，脚本通过c#或者js语言编写；将模型拖入场景中布置好，将脚本挂载在需要互动的物体上实现交互，通过steamvr将虚拟现实无线头戴式显示器和无线穿戴式手柄和计算机进行连接，通过驱动将车辆模拟器和计算机进行连接，用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，实训人员通过虚拟现实无线头戴式显示器实时渲染的画面，营造出一个全新的世界，在此世界中，实训人员可以积累实践工作经验和良好机务维护作风；

车辆模拟器设有光学引擎可捕捉方向盘的细微动作，双马达力反馈技术，六前速手排换档杆以及金属制油门、制动和离合踏板等可以模拟机场特种车辆驾驶。无线穿戴式控制器在空间内移动和视野中的物体进行交互。

虚拟现实无线头戴式显示器包括透镜、显示屏、磁力计、加速度计和陀螺仪和位置传感器。所述透镜采用了特殊的菲涅耳透镜，通过使用薄的、圆形棱镜阵列，来实现与大块曲面透镜相同的效果。每块屏幕对每只眼睛显示一幅略微偏移的图像，实训人员大脑会自动把它们“粘合”在一起成为一幅图像，并在这个过程中产生一种和深度有关的错觉；所述陀螺仪可以跟踪沿着一条轴的微小偏移，来提供更精确的物体旋转信息。所述磁力计，可以测量地球的磁场，可以确保指向的是正确位置。所述加速度计用来检测中立，沿着一个轴的加速度，让头盔知道一个对象运动的速度。

在本实施例1中，实训模块包括航前绕机检查实训模块、航后绕机检查实训模块、过站检查实训模块、检查和更换飞机轮胎实训模块以及模拟驾驶机场特种车辆实训模块；航前绕机检查实训模块、航后绕机检查实训模块、过站检查实训模块、检查和更换飞机轮胎实训模块以及模拟驾驶机场特种车辆实训模块均包括教学模式、练习模式以及考核模式；航前绕机检查实训模块、航后绕机检查实训模块均包括机头区域检查模块、前机身区域检查模块，发动机区域检查模块、大翼区域检查模块，起落架检查模块、轮舱区域检查模块、后机身区域检查模块、机尾区域检查模块、货舱区域检查模块、驾驶舱区域检查模块、客舱区域检查模块，机外区域检查模块，机下区域检查模块，过站检查实训模块包括旅行人员检查签署模块和外部环境或物体检查模块。根据机务实训的划分，依靠模块划分为航前、航后、过站、换轮胎、驾驶特种车辆5大模块，实现实训人员完成整套的机务实训。

实施例2：一种根据大数据的自动化vr机务实训方法

如图2所示，本发明的一个实施例2公开了一种基于实施例1所述一种根据大数据的自动化vr机务实训系统的实训方法，其步骤如下：

s1：实训人登录系统，选择实训是否需要制定实训方向；

s2：当选择需要制定实训方向时，存储在大数据库中的实训人员的相关数据经分析后得到实训的方向即确定实训模块和实训模式；实训模块包括航前绕机检查实训模块、航后绕机检查实训模块、过站检查实训模块、检查和更换飞机轮胎实训模块以及模拟驾驶机场特种车辆实训模块；航前绕机检查实训模块、航后绕机检查实训模块、过站检查实训模块、检查和更换飞机轮胎实训模块以及模拟驾驶机场特种车辆均包括教学模式、练习模式以及考核模式；当选择无需制定实训方向，实训人可自行选择实训模块和实训模式；

s3：实训人根据实训模块进行实训；

s4：实训完成后实训的相关数据存储到大数据库中。

在本实施例2中，s2中的航前绕机检查实训模块教学模式中、航后绕机检查实训模块教学模式中、过站检查实训模块的教学模式中均将需要检查的物体加上外发光和点击触发ui提示信息；航前绕机检查实训模块练习模式中、航后绕机检查实训模块练习模式中、过站检查实训模块的练习模式中开始均无提示信息，需要实训人员按照ui工卡上的检查事项进行检查并判断检查点的实时状态，如果判断错误的话将会通过红色文字显示告知实训人员判断错误，并将该检查点的信息通过ui显示在该检查点附近；航前绕机检查实训模块考核模式中、航后绕机检查实训模块考核模式中、过站检查实训模块的考核模式中实训人员均需在规定的时间内完成考核并进行判分处理，同时将考核中的错误点和完成时间等数据上传到云服务器中的大数据库中，云服务器可对数据进行处理和分析。通过vr设备来完成检查点的检查模拟培训，让实训人员能够更加快速的掌握航前、航后以及过站检查的流程步骤，实现教学培训到实际操作的无缝对接。

在本实施例2中，s2中所述的检查和更换飞机轮胎实训模块的教学模式中将轮胎可能出现的问题、产生此问题的原因以及对有问题的轮胎进行拆卸及更换的操作步骤一并通过ui展示出来；所述的检查和更换飞机轮胎实训模块的练习模式中将随机激活某个轮胎，实训人员检查该轮胎是否有问题，如检查结果为有问题时，则实训人员对该轮胎进行拆卸及更换；实训人员在轮胎的拆卸及更换过程中如操作步骤出现错误，则出现错误提示以告知实训人员；所述的检查和更换飞机轮胎实训模块的考核模式中当实训人员在轮胎的检查和更换过程中如操作步骤出现错误则考核结束且相关数据上传到云服务器中的大数据库中，所述云服务器可对数据进行处理和分析。通过vr设备完成检查和更换飞机轮胎的模拟实训，充分了解轮胎可能出现的问题及掌握对有问题的轮胎进行更换的操作流程，实现教学培训到实际操作的无缝对接。

在本实施例2中，s2中的模拟驾驶机场特种车辆实训模块的教学模式中特种车辆的驾驶方法通过ui提示告诉实训人员，且驾驶该特种车辆所需要完成的任务进行分步骤提示；模拟驾驶机场特种车辆实训模块的练习模式中练习开始前不出现提示，实训人员模拟驾驶特种车辆并完成相关任务，在练习过程中出现操作错误则通过错误提示告知实训人员；模拟驾驶机场特种车辆实训模块的考核模式中实训人员将在规定的时间内模拟驾驶特种车完成相关任务且不违反相关交通规则，考核结束后相关数据上传到云服务器中的大数据库中，云服务器可对数据进行处理和分析。通过车辆模拟器和vr设备来完成机场特种车的模拟培训，让实训人员能够更加快速的掌握特种车辆操作流程、集装箱装卸技能，货舱门开关操作以及货舱舱内系统的操作技能。从而，实现教学培训到实际操作的无缝对接，并可以实现驾照考试培训。

在本实施例2中，检查点均设置有损伤、丢失以及异物三个状态检查，三个状态检查可随机被激活。实现检查点状态的多样性的检查。

最后说明的是，以上仅对本发明具体实施例进行详细描述说明。但本发明并不限制于以上描述具体实施例。本领域的技术人员对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都涵盖在本发明范围内。