面向通航事故调查能力提升的智能化全景仿真培训系统及方法

本发明涉及航空维修培训，特别是一种面向通航事故调查能力提升的智能化全景仿真培训系统及方法。

背景技术：

1、近年来国内通用航空业迅猛发展，通用航空器的事故调查过程非常重要，但对通航事故调查过程十分复杂，需要对事故现场进行培训指导，才能准确快速的全面提取现场场景中的相关证据，一般情况下，由于通航飞机型号繁杂，不同的事故现场特点不同，取证注意事项不同，所以相关调查人员往往需要比较长的时间才能熟练掌握通航事故现场的取证过程，然而在通航事故调查缺乏有效的培训环节，学员的调查能力有限，难以适应不同机种的调查过程。

2、常规的培训方式是采用ppt或者视频教学，通过具体的维修实例展示具体的作业方法，来帮助学员理解航空事故调查过程。这种通航维修培训方法通常用于理论教学部分，无法与培训实践环节紧密结合，培训方法经常与实践环节产生偏差，这是造成培训效率、质量差的主要原因。

3、因此，急需要一种能快速提高通用航空事故调查的培训学习系统和方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种面向通航事故调查能力提升的智能化全景仿真培训系统，该系统利用全景仿真技术构建事故现场场景进行培训提高了培训效率。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供的面向通航事故调查能力提升的智能化全景仿真培训系统，包括后台管理系统和应用前端；所述后台管理系统中设置有全景仿真场景构建模块、培训指示模块和人机交互模块；

4、所述后台管理系统用于处理分析应用前端发送的信息数据；所述应用前端，用于接收后台管理系统处理后的信息；

5、所述全景仿真场景构建模块，用于获取构建通航事故现场场景，所述通航事故现场场景包括不同机种形成的通航事故现场、用于提取通航事故现场各种证据的工具、用于指示提取证据的各种人物角色；

6、所述培训指示模块，用于解析在事故提取过程中需要进行提示的培训信息；

7、人机交互模块，用于向学员输出维修培训的指示，呈现提取证据过程的指示信息，便于学员对仿真对象进行操作学习。

8、进一步，还包块vr设备、显示器；所述应用前端分别与vr设备、显示器连接，用于接收后台管理系统处理后的信息；

9、进一步，所述应用前端包括第一应用前端、第二应用前端；所述第一应用前端、第二应用前端分别与路由器连接，所述路由器与局域网连接；所述第一应用前端、第二应用前端分别与vr设备、显示器连接，用于观看或显示应用前端输出的信息。

10、进一步，所述全景仿真场景构建模块中设置有建模单元、工具单元、场景单元和残骸分布图单元；

11、所述建模单元，用于构建通航事故现场场景中不同机种的仿真模型及其零部件仿真模型；

12、所述工具单元，用于提供不同场景中所需要的处置工具的工具箱，所述工具箱中设置有防护服、照相机、皮尺、取样袋、取样瓶、探测仪、警戒线中的任意一种或多种的组合；

13、所述照相机用于拍摄现场场景图像；所述皮尺用于测量距离；所述取样瓶用于提取现场场景中的液体物质；所述取样袋用于固体及文件取样；

14、所述场景单元，用于模拟航空器事故的不同场景，包括航空器挂线场景或航空器冲出跑道场景；

15、所述残骸分布图单元，用于绘制事故现场飞机残骸分布示意图。

16、进一步，所述残骸分布图单元包括设置于场景中仿真飞机模型、分布于场景中的仿真飞机组成部件模型，所述仿真飞机模型设置有坠机地点识别模块，所述仿真飞机组成部件模型包括叶片残骸识别模块、舱门残骸识别模块、整流罩残骸识别模块、主减速器残骸识别模块、喷洒外挂残骸识别模块；

17、所述坠机地点识别模块，用于记录飞机坠机状态数据，所述状态数据包括飞机坠机地理位置数据、机头朝向数据、机身残骸长度、外挂长度；所述飞机坠机的地理位置数据包括经纬度和海拔高度；

18、所述舱门残骸识别模块，用于记录飞机舱门残骸坠机状态数据；

19、所述整流罩残骸识别模块用于记录整流罩残骸坠机状态数据；

20、所述主减速器残骸识别模块用于记录主减速器残骸坠机状态数据；

21、所述喷洒外挂残骸识别模块用于记录喷洒外挂残骸坠机状态数据；

22、所述坠机状态数据包括坠机地理位置数据、形态损伤类型；所述形态损伤类型包括断裂、弯曲、插入深度。

23、进一步，还包括训练模式模块；所述训练模式模块包括教学模式、练习模式、考核模式中的任意一种或多种组合；

24、所述教学模式中设置的课程内容包括机型认知、事故调查流程，所述联合模式为单人模式；

25、所述练习模式中设置的课程内容包括航空器挂线、航空器冲出跑道；所述联合模式为单人模式、多人协作；

26、所述考核模式中设置的课程内容包括航空器挂线、航空器冲出跑道；所述联合模式为单人模式、多人协作；

27、在不同的训练模式模块中实时检测并记录学员的操作动作和事故现场提取操作对象移动信息，并评估学员的训练效果。

28、本发明提供的利用上述面向通航事故调查能力提升的智能化全景仿真培训系统来进行的仿真方法，包括以下步骤：

29、进入全景仿真培训系统，选择训练模式；

30、选择预设的通航事故场景；

31、获取通航事故调查任务；

32、根据通航事故调查任务构建调查业务处置流程；

33、根据调查业务处置流程选择需要使用的工具，并通过工具获取事故飞机在全景仿真场景中的需要调查取证的证据和数据；

34、将调查业务处置流程中的需要调查取证的证据和数据上传并进行评估。

35、进一步，所述需要调查取证的证据和数据是通过使用防护服、照相机、皮尺、取样袋、取样瓶、探测仪、警戒线中的任意一种或多种的组合所产生的数据。

36、进一步，在所述获取证据和数据的过程中还包括以下步骤：

37、根据事故调查培训脚本中的指示，在增强现实的调查培训场景中逐步完成调查取证培训作业；在增强现实的调查环境中的作业过程中，系统自动检测各种作业过程中的动作位置坐标，并与事故调查培训脚本进行比较，判定作业过程是否正确。

38、进一步，所述根据调查业务处置流程选择需要的测量工具得到需要调查取证的证据和数据，具体按照以下步骤进行：

39、获取事故现场飞机残骸分布图；所述残骸分布图包括设置于场景中仿真飞机模型、分布于场景中的仿真飞机组成部件模型，所述仿真飞机模型设置有坠机地点识别模块，所述仿真飞机组成部件模型包括叶片残骸识别模块、舱门残骸识别模块、整流罩残骸识别模块、主减速器残骸识别模块、喷洒外挂残骸识别模块；

40、获取飞机坠机状态数据，所述状态数据包括飞机坠机地理位置数据、机头朝向数据、机身残骸长度、外挂长度；所述飞机坠机的地理位置数据包括经纬度和海拔高度；

41、获取飞机舱门残骸坠机状态数据、整流罩残骸坠机状态数据、主减速器残骸坠机状态数据、喷洒外挂残骸坠机状态数据；

42、所述坠机状态数据包括坠机地理位置数据、形态损伤类型；所述形态损伤类型包括断裂、弯曲、插入深度；

43、在选定训练模式后，进入场景后，从现场指挥部的桌子上选择适当的工具，当鼠标点击仿真飞机组成部件模型中不同位置的残骸模块时，通过所选的工具测量残骸分布图中不同的仿真飞机组成部件，将获取的测量数据填充到对应的分布位置，再将场景中的内容上传到后台，所述测量数据包括从现场场景中测量的数据和从现场场景中增强图片观察的数据。

44、本发明的有益效果在于：

45、本发明提供的面向通航事故调查能力提升的智能化全景仿真培训系统及方法，该方法利用全景仿真培训系统预设的训练模式，选择不同训练模式的通航事故场景；然后获取通航事故调查任务；展开调查业务处置流程；选择需要使用的工具，并通过工具获取事故飞机在全景仿真场景中的需要调查取证的证据和数据；将调查业务处置流程中的需要调查取证的证据和数据上传并进行评估。该系统利用全景仿真技术构建“虚实结合”事故现场场景，将构建的虚拟装配模型与操作者操作的真实维修对象(如航空设备组件)叠加，给出诱导信息，一定程度上提高了航空事故调查培训的效率，使得每个学员都能根据真实航空事故现场进行调查过程的训练，提高了培训效率。

46、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。