本發(fā)明涉及駕駛模擬訓(xùn)練領(lǐng)域，具體而言涉及一種裝甲車模擬訓(xùn)練系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭的發(fā)展，戰(zhàn)場上敵我雙方對裝甲車操作的要求越來越高，對機(jī)械化部隊(duì)來說，是否能夠快速判斷地形、以及精準(zhǔn)的操作裝甲車是決定戰(zhàn)場生存的關(guān)鍵。

目前，裝甲機(jī)械化部隊(duì)可用于訓(xùn)練的裝甲車和場地都很有限，某些特殊地形或者環(huán)境條件下的訓(xùn)練根本無法展開，未經(jīng)大量訓(xùn)練的學(xué)員在操作裝甲車時也容易引發(fā)較大的問題甚至傷亡，安全隱患差，如果投入大量裝甲車用于訓(xùn)練，裝甲車的成本和維修費(fèi)相當(dāng)高，同時還會產(chǎn)生較大的噪音污染和廢氣污染。概括來講，現(xiàn)有的裝甲車訓(xùn)練存在高成本、高危險(xiǎn)、場地不足等限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種裝甲車模擬訓(xùn)練系統(tǒng)和方法，同時提供帶來實(shí)際駕駛體感的裝甲車運(yùn)動模擬裝置和實(shí)際駕駛視覺體驗(yàn)的虛擬視景場景，實(shí)時判斷當(dāng)前虛擬視景場景中的地形參數(shù)、當(dāng)前裝甲車的模擬行駛狀態(tài)以及載具內(nèi)駕駛員的操作參數(shù)，生成新的虛擬視景場景展示給駕駛員，與此同時，載具也做相對應(yīng)的運(yùn)動，從體感和視覺兩方面同時去模擬真實(shí)的裝甲車駕駛體驗(yàn)。

本發(fā)明的上述目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的技術(shù)特征實(shí)現(xiàn)，從屬權(quán)利要求以另選或有利的方式發(fā)展獨(dú)立權(quán)利要求的技術(shù)特征。

為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提出一種裝甲車模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，包括裝甲車運(yùn)動模擬裝置、安裝有虛擬視景軟件的計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集裝置；

所述裝甲車運(yùn)動模擬裝置包括裝甲車載具、運(yùn)動模擬平臺以及位置控制回路；

所述運(yùn)動模擬平臺包括相互平行的上平臺和下平臺，下平臺固定在地面上，上平臺和下平臺之間連接設(shè)置有一伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)；

所述裝甲車載具內(nèi)安裝有若干個座椅、用于模擬真實(shí)裝甲車操作的操縱器、顯示單元，裝甲車載具固定安裝在運(yùn)動模擬平臺的上平臺之上；

所述虛擬視景軟件包括虛擬視景生成模塊、模型精簡模塊、虛擬視景存儲模塊、虛擬視景處理模塊、虛擬視景設(shè)定模塊、虛擬視景播放模塊；

所述虛擬視景生成模塊用以生成虛擬視景場景，生成的虛擬視景場景經(jīng)模型精簡模塊精簡后存儲進(jìn)虛擬視景存儲模塊，每種虛擬視景場景均具有其獨(dú)立的編號、地形參數(shù)、環(huán)境參數(shù)；

所述虛擬視景設(shè)定模塊用以讓用戶從虛擬視景存儲模塊中通過編號選取任意一種或者多種虛擬視景場景，將之組合成一種訓(xùn)練場景，發(fā)送給虛擬視景播放模塊；

所述虛擬視景播放模塊與顯示單元連接，將接收到的訓(xùn)練場景通過顯示單元以顯示給用戶；

所述數(shù)據(jù)采集裝置包括安裝在座椅上用于實(shí)時探測座椅所承受壓力的壓力傳感器、用于采集當(dāng)前操縱器操作參數(shù)的操縱器采集單元、用于采集當(dāng)前虛擬視景場景的場景采集單元；

所述數(shù)據(jù)采集裝置與虛擬視景處理模塊連接，將采集到的當(dāng)前操縱器的操作參數(shù)、座椅承受的壓力以及當(dāng)前虛擬視景場景，實(shí)時發(fā)送給虛擬視景處理模塊，虛擬視景處理模塊分析處理接收到的信息，判斷在當(dāng)前操縱器操作參數(shù)和座椅承受的壓力條件下當(dāng)前虛擬視景場景產(chǎn)生的變化，生成新的虛擬視景場景，并發(fā)送給虛擬視景播放模塊，虛擬視景播放模塊通過顯示單元以顯示給用戶；

所述虛擬視景處理模塊生成的新的虛擬視景場景的播放優(yōu)先級高于虛擬視景設(shè)定模塊中未播放的虛擬視景場景；

所述數(shù)據(jù)采集裝置采集的當(dāng)前操縱器的操作參數(shù)、以及當(dāng)前虛擬視景場景同時發(fā)送給位置控制回路，位置控制回路將之分析處理后，生成當(dāng)前虛擬視景場景和操縱器操作參數(shù)條件下運(yùn)動模擬平臺的運(yùn)動狀態(tài)指令，并且將運(yùn)動狀態(tài)指令解析成伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動指令；

所述伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)與位置控制回路連接，響應(yīng)于位置控制回路的運(yùn)動指令，驅(qū)動上平臺進(jìn)行動作，使固定在上平臺上的裝甲車載具的運(yùn)動狀態(tài)與運(yùn)動狀態(tài)指令指定的運(yùn)動狀態(tài)相同。

本發(fā)明還提及一種基于前述裝甲車模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的裝甲車模擬訓(xùn)練方法，該方法包括：

步驟1、選取一種或者多種虛擬視景場景，合成訓(xùn)練場景，用戶操作裝甲車模擬訓(xùn)練系統(tǒng)模擬行駛在該訓(xùn)練場景中；

步驟2、數(shù)據(jù)采集裝置采集當(dāng)前虛擬視景場景中的地形參數(shù)和環(huán)境參數(shù)、操縱器操作參數(shù)、座椅所受的壓力，將之發(fā)送給位置控制回路和虛擬視景處理模塊；

步驟3、位置控制回路和虛擬視景處理模塊結(jié)合動力學(xué)模型進(jìn)行動力學(xué)分析，判斷出裝甲車在當(dāng)前情形下的行駛狀態(tài)和視景變化，同時進(jìn)行以下兩個操作：1)位置控制回路生成運(yùn)動狀態(tài)指令，驅(qū)動伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動，使裝甲車載具的運(yùn)動狀態(tài)與運(yùn)動狀態(tài)指令指定的運(yùn)動狀態(tài)相同，2)虛擬視景處理模塊生成新的虛擬視景場景，并且將之通過顯示單元以顯示給用戶。

由以上本發(fā)明的技術(shù)方案，與現(xiàn)有相比，其顯著的有益效果在于：

同時提供帶來實(shí)際駕駛體感的裝甲車運(yùn)動模擬裝置和實(shí)際駕駛視覺體驗(yàn)的虛擬視景場景，實(shí)時判斷當(dāng)前虛擬視景場景中的地形參數(shù)、當(dāng)前裝甲車的模擬行駛狀態(tài)以及載具內(nèi)駕駛員的操作參數(shù)，生成新的虛擬視景場景展示給駕駛員，與此同時，載具也做相對應(yīng)的運(yùn)動，從體感和視覺兩方面同時去模擬真實(shí)的裝甲車駕駛體驗(yàn)。

應(yīng)當(dāng)理解，前述構(gòu)思以及在下面更加詳細(xì)地描述的額外構(gòu)思的所有組合只要在這樣的構(gòu)思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開的發(fā)明主題的一部分。另外，所要求保護(hù)的主題的所有組合都被視為本公開的發(fā)明主題的一部分。

結(jié)合附圖從下面的描述中可以更加全面地理解本發(fā)明教導(dǎo)的前述和其他方面、實(shí)施例和特征。本發(fā)明的其他附加方面例如示例性實(shí)施方式的特征和/或有益效果將在下面的描述中顯見，或通過根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的具體實(shí)施方式的實(shí)踐中得知。

附圖說明

附圖不意在按比例繪制。在附圖中，在各個圖中示出的每個相同或近似相同的組成部分可以用相同的標(biāo)號表示。為了清晰起見，在每個圖中，并非每個組成部分均被標(biāo)記?，F(xiàn)在，將通過例子并參考附圖來描述本發(fā)明的各個方面的實(shí)施例，其中：

圖1是本發(fā)明的裝甲車模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的裝甲車模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的具體模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的位置控制回路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的裝甲車運(yùn)動模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明的運(yùn)動模擬平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明的裝甲車模擬訓(xùn)練方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說明如下。

在本公開中參照附圖來描述本發(fā)明的各方面，附圖中示出了許多說明的實(shí)施例。本公開的實(shí)施例不必定意在包括本發(fā)明的所有方面。應(yīng)當(dāng)理解，上面介紹的多種構(gòu)思和實(shí)施例，以及下面更加詳細(xì)地描述的那些構(gòu)思和實(shí)施方式可以以很多方式中任意一種來實(shí)施，這是因?yàn)楸景l(fā)明所公開的構(gòu)思和實(shí)施例并不限于任何實(shí)施方式。另外，本發(fā)明公開的一些方面可以單獨(dú)使用，或者與本發(fā)明公開的其他方面的任何適當(dāng)組合來使用。

本發(fā)明提及一種裝甲車模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，目的是能夠從視覺和體感上同時再現(xiàn)駕駛真實(shí)裝甲車時的操作感，以增加用戶體驗(yàn)的真實(shí)性和沉浸感。

為此，本發(fā)明提出了如下的裝甲車模擬訓(xùn)練方法：

步驟1、提供一裝甲車載具，該裝甲車載具是參照真實(shí)的裝甲車結(jié)構(gòu)，同比例縮小或者僅選取駕駛位形成。當(dāng)然，裝甲車載具也可以和真實(shí)裝甲車同一結(jié)構(gòu)，以達(dá)到最大的真實(shí)度，但此種方案成本較高。

裝甲車載具安裝在一運(yùn)動模擬平臺上，運(yùn)動模擬平臺能夠?qū)崿F(xiàn)六自由度的運(yùn)動過程。

步驟2、選取一種或者多種虛擬視景場景，合成訓(xùn)練場景，通過一顯示單元逐一顯示給用戶觀看，與此同時，用戶所在的裝甲車載具內(nèi)設(shè)置有一操縱器，和裝甲車載具類似，操縱器可以選擇和真實(shí)裝甲車一樣的配置、或者采用帶有體感反饋回路的模擬操縱器來盡可能達(dá)到最大的操作真實(shí)感。

裝甲車載具里還具有一儀表單元，儀表單元用以實(shí)時顯示當(dāng)前操縱器操作參數(shù)以及裝甲車載具的模擬運(yùn)動參數(shù)。

通過以上各種結(jié)構(gòu)件，使用戶從視覺和體感上兩方面同時感覺正操作真實(shí)的裝甲車行駛在真實(shí)的場景中。

步驟3、提供一數(shù)據(jù)采集裝置，實(shí)時采集當(dāng)前虛擬視景場景中的地形參數(shù)和環(huán)境參數(shù)、操縱器的操作參數(shù)、座椅所受的壓力，將之發(fā)送給運(yùn)動模擬平臺和設(shè)置虛擬視景的虛擬視景軟件。

步驟4、運(yùn)動模擬平臺和虛擬視景軟件運(yùn)用動力學(xué)模型進(jìn)行動力學(xué)分析數(shù)據(jù)采集裝置反饋的數(shù)據(jù)，判斷出裝甲車在當(dāng)前情形下的行駛狀態(tài)和視景變化，該裝甲車模擬訓(xùn)練系統(tǒng)同時進(jìn)行以下兩個操作：1)運(yùn)動模擬平臺生成一運(yùn)動狀態(tài)指令，并且按運(yùn)動狀態(tài)指令開始動作，使裝甲車載具的運(yùn)動姿態(tài)與運(yùn)動狀態(tài)指令中的運(yùn)動狀態(tài)相同；2)虛擬視景軟件生成新的虛擬視景場景，通過顯示單元顯示給用戶。

步驟4中，虛擬視景軟件生成的新的虛擬視景場景的播放優(yōu)先級是高于訓(xùn)練場景中未播放的虛擬視景場景的，或者我們可以將之理解為在訓(xùn)練場景中插播一幅或者多幅新的虛擬視景場景。

另外，在某些情況下，由于虛擬視景場景中的障礙物太大，裝甲車無法通過，或者由于操作失當(dāng)，裝甲車發(fā)生了暫時停止行進(jìn)的故障，如熄火、較為嚴(yán)重的碰撞等，裝甲車無法再繼續(xù)行進(jìn)，將會生出警報(bào)信號，中止當(dāng)前訓(xùn)練場景，視情況重新開始訓(xùn)練或者越過當(dāng)前障礙繼續(xù)訓(xùn)練。

在前述裝甲車模擬訓(xùn)練方法的指引下，下面結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本申請所提及的裝甲車模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及工作原理。

結(jié)合圖1、圖2，該裝甲車模擬訓(xùn)練系統(tǒng)包括裝甲車運(yùn)動模擬裝置100、安裝有虛擬視景軟件200的計(jì)算機(jī)以及數(shù)據(jù)采集裝置300。

如前所述，裝甲車運(yùn)動模擬裝置100用于模擬實(shí)現(xiàn)裝甲車的運(yùn)動姿態(tài)變化，使用戶從體感上感受真實(shí)裝甲車的操作，裝甲車模擬裝置100包括裝甲車載具101、運(yùn)動模擬平臺102和位置控制回路103。

運(yùn)動模擬平臺102包括相互平行的上平臺102b和下平臺102a，下平臺102a固定在地面上，或者先在地面上固定設(shè)置一基座，下平臺102b安裝在該基座上，便于拆卸移運(yùn)和日常保養(yǎng)。

上平臺102b和下平臺102a之間連接設(shè)置有一伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)102c，通過該伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)102c使上平臺實(shí)現(xiàn)六自由度的運(yùn)動過程。

裝甲車載具101安裝在上平臺102b之上，跟隨上平臺102b運(yùn)動。

裝甲車載具101內(nèi)設(shè)置有若干個座椅、用于模擬真實(shí)裝甲車操作的操縱器101b、用于顯示虛擬視景場景的顯示單元101a，裝甲車載具101和操縱器101b的結(jié)構(gòu)在前已經(jīng)描述過，此處不再贅述，本處僅說明顯示單元101a的相關(guān)設(shè)置。應(yīng)當(dāng)理解，為了達(dá)到最真實(shí)的效果，顯示單元101a通常采用與真實(shí)裝甲車視覺相近或者相同的顯示器，而由于近年來虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)步，此處，我們還可以采用基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的顯示設(shè)備，例如頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備等，達(dá)到更好的顯示效果。

伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)102c具有多樣性，我們可以采用現(xiàn)有技術(shù)所提及的六自由度運(yùn)動平臺，也可以根據(jù)裝甲車的行進(jìn)特性調(diào)整參數(shù)，構(gòu)造最合適的運(yùn)動模擬平臺。

結(jié)合圖4、圖5，下面為一伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)102c的示例之一，伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)102c包括該示例但不僅限于此。

伺服驅(qū)動結(jié)構(gòu)102c包括第一電動缸、第二電動缸、第三電動缸、第四電動缸、第五電動缸、第六電動缸，前述所有電動缸的一端通過虎克鉸安裝在上平臺上，另一端通過虎克鉸安裝在下平臺102a上。

第一電動缸與下平臺102a的鉸接點(diǎn)被定義成a點(diǎn)，第二電動缸與下平臺102a的鉸接點(diǎn)被定義成a’點(diǎn)，a點(diǎn)和a’點(diǎn)無限接近。

第三電動缸與下平臺102a的鉸接點(diǎn)被定義成b點(diǎn)，第四電動缸與下平臺102a的鉸接點(diǎn)被定義成b’點(diǎn)，b點(diǎn)和b’點(diǎn)無限接近。

第五電動缸與下平臺102a的鉸接點(diǎn)被定義成c點(diǎn)，第六電動缸與下平臺102a的鉸接點(diǎn)被定義成c’點(diǎn)，c點(diǎn)和c’點(diǎn)無限接近。

上平臺102b與下平臺102a一一垂直對應(yīng)的位置也布設(shè)有相互臨近的a點(diǎn)和a’點(diǎn)、b點(diǎn)和b’點(diǎn)、c點(diǎn)和c’點(diǎn)，其中，a點(diǎn)與a點(diǎn)對應(yīng)，b點(diǎn)和b點(diǎn)對應(yīng)，c點(diǎn)和c點(diǎn)對應(yīng)，a’點(diǎn)與a’點(diǎn)對應(yīng)，b’點(diǎn)與b’點(diǎn)對應(yīng)，c’點(diǎn)與c’點(diǎn)對應(yīng)。

第一電動缸與上平臺102b的鉸接點(diǎn)為b點(diǎn)，第二電動缸與上平臺102b的鉸接點(diǎn)為c點(diǎn)。

第三電動缸與上平臺102b的鉸接點(diǎn)為a點(diǎn)，第四電動缸與上平臺102b的鉸接點(diǎn)為c’點(diǎn)。

第五電動缸與上平臺102b的鉸接點(diǎn)為a’點(diǎn)，第六電動缸與上平臺102b的鉸接點(diǎn)為b’點(diǎn)。

a點(diǎn)、b點(diǎn)、c點(diǎn)形成一三角形，該三角形的外切圓將下平臺102a包含在內(nèi)。

位置控制回路103同伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)102c，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的位置控制回路，也可以調(diào)整其中的參數(shù)以使其更適合裝甲車的運(yùn)動姿態(tài)，以下是其中一種位置控制回路103的示例：

結(jié)合圖3，位置控制回路103包括主控機(jī)103a、d/a轉(zhuǎn)換單元103b、控制器103c、傳感器組103d、a/d轉(zhuǎn)換單元103e。

主控機(jī)103a、d/a轉(zhuǎn)換單元103b、控制器103c、伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)102c依次連接，傳感器組103d、a/d轉(zhuǎn)換單元103e、主控機(jī)103a依次連接。

主控機(jī)103a生成運(yùn)動狀態(tài)指令，將之解析成伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)102c的運(yùn)動指令，運(yùn)動指令經(jīng)d/a轉(zhuǎn)換單元103b轉(zhuǎn)換后發(fā)送至控制器103c，控制器103c根據(jù)接收到的運(yùn)動指令驅(qū)動伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)102c動作，使裝甲車載具101的運(yùn)動狀態(tài)與運(yùn)動狀態(tài)指令指定的運(yùn)動狀態(tài)相同。

傳感器組103d安裝在裝甲車載具101上，實(shí)時探測裝甲車載具101的運(yùn)動狀態(tài)及位置姿勢，并將探測結(jié)果經(jīng)a/d轉(zhuǎn)換單元103e轉(zhuǎn)換后反饋給主控機(jī)103a。主控機(jī)103a將接收到的傳感器組103d反饋的結(jié)果與運(yùn)動狀態(tài)指令相比較，生成誤差指令，誤差指令經(jīng)d/a轉(zhuǎn)換單元103b轉(zhuǎn)換后發(fā)送至控制器103c。

傳感器組103d可以采用三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀。

結(jié)合上述示例中的伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)102c和位置控制回路103，我們闡述下本申請所提及的裝甲車運(yùn)動模擬裝置100的運(yùn)動過程。

位置控制回路103運(yùn)用動力學(xué)模型進(jìn)行動力學(xué)分析，判斷生成一運(yùn)動狀態(tài)指令，再反向計(jì)算出運(yùn)動模擬平臺各關(guān)節(jié)連桿相應(yīng)的位置和速度，這成為運(yùn)動綜合或運(yùn)動學(xué)的逆向問題。需要設(shè)定不同的坐標(biāo)系，確定坐標(biāo)變換矩陣，推導(dǎo)出運(yùn)動學(xué)方程，建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型(歐拉角定理)，這是實(shí)現(xiàn)模擬運(yùn)動平臺自動控制的關(guān)鍵問題。此處可采用x，y，z，α，β，γ坐標(biāo)系，其中，x代表水平移動，y代表垂直移動，z代表上下，α代表俯仰角，β代表傾側(cè)角，γ代表轉(zhuǎn)向角。

位置控制回路103需要實(shí)時發(fā)送前述六個電動缸的運(yùn)動指令，同時檢測裝甲車載具101的實(shí)際姿態(tài)(速度、位置信息等)，構(gòu)成對運(yùn)動模擬平臺102數(shù)字式閉環(huán)控制，通過計(jì)算確保六只電動缸的協(xié)調(diào)動作以及控制精度。

此處也可以采用數(shù)字缸，如此便可取消了前述的電動缸、傳感器組103d、a/d轉(zhuǎn)換103e和d/a轉(zhuǎn)換103b等諸多環(huán)節(jié)，它是將傳感器、數(shù)字閥等全部做到油缸內(nèi)部，形成自動位置反饋和速度反饋。數(shù)字缸可以直接接受計(jì)算機(jī)發(fā)出的數(shù)字脈沖信號進(jìn)行可靠的工作。

虛擬視景軟件200包括虛擬視景生成模塊201、模型精簡模塊202、虛擬視景存儲模塊203、虛擬視景處理模塊204、虛擬視景設(shè)定模塊205、虛擬視景播放模塊206。

虛擬視景生成模塊201用以生成虛擬視景場景，生成的虛擬視景場景經(jīng)模型精簡模塊202精簡后存儲進(jìn)虛擬視景存儲模塊203，每種虛擬視景場景均具有其獨(dú)立的編號、地形參數(shù)、環(huán)境參數(shù)，此處可提供一些關(guān)鍵詞，例如山地、顛簸等級、風(fēng)向、風(fēng)力等級、雨雪等級、道路尺寸等。

虛擬視景設(shè)定模塊205用以讓用戶從虛擬視景存儲模塊203中通過編號或者關(guān)鍵詞選取任意一種或者多種虛擬視景場景，將之組合成一種訓(xùn)練場景，發(fā)送給虛擬視景播放模塊206，以此實(shí)現(xiàn)針對性的訓(xùn)練。

虛擬視景播放模塊206與顯示單元101a連接，將接收到的訓(xùn)練場景通過顯示單元101a以顯示給用戶。

而要實(shí)現(xiàn)前述裝甲車模擬訓(xùn)練方法中的體感變化和視覺變化，本裝甲車模擬訓(xùn)練系統(tǒng)還需要設(shè)置一數(shù)據(jù)采集裝置300，以采集包括場景參數(shù)、操縱器參數(shù)、載具內(nèi)載人情況等信息，收集的信息越多，模擬的真實(shí)性就越強(qiáng)，但同時，需要運(yùn)算的過程也越長，計(jì)算量越大。

結(jié)合圖2，綜合考慮信息收集和運(yùn)算速度，本申請?jiān)O(shè)置的數(shù)據(jù)采集裝置300包括安裝在座椅上用于實(shí)時探測座椅所承受壓力的壓力傳感器301、用于采集當(dāng)前操縱器操作參數(shù)的操縱器采集單元302、用于采集當(dāng)前虛擬視景場景的場景采集單元303。

數(shù)據(jù)采集裝置300與虛擬視景處理模塊205連接，將采集到的當(dāng)前操縱器的操作參數(shù)、座椅承受的壓力以及當(dāng)前虛擬視景場景，實(shí)時發(fā)送給虛擬視景處理模塊205，虛擬視景處理模塊205分析處理接收到的信息，判斷在當(dāng)前操縱器操作參數(shù)和座椅承受的壓力條件下當(dāng)前虛擬視景場景產(chǎn)生的變化，生成新的虛擬視景場景，并發(fā)送給虛擬視景播放模塊206，虛擬視景播放模塊206通過顯示單元以顯示給用戶。

如前所述，虛擬視景處理模塊205生成的新的虛擬視景場景的播放優(yōu)先級高于虛擬視景設(shè)定模塊204中未播放的虛擬視景場景。

數(shù)據(jù)采集裝置300采集的當(dāng)前操縱器的操作參數(shù)、以及當(dāng)前虛擬視景場景同時發(fā)送給位置控制回路103，位置控制回路103將之分析處理后，生成當(dāng)前虛擬視景場景和操縱器操作參數(shù)條件下運(yùn)動模擬平臺102的運(yùn)動狀態(tài)指令，并且將運(yùn)動狀態(tài)指令解析成伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)102c的運(yùn)動指令。

伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)102c與位置控制回路103連接，響應(yīng)于位置控制回路103的運(yùn)動指令，驅(qū)動上平臺102b進(jìn)行動作，使固定在上平臺102b上的裝甲車載具101的運(yùn)動狀態(tài)與運(yùn)動狀態(tài)指令指定的運(yùn)動狀態(tài)相同。

眾所周知，在裝甲車的行進(jìn)已經(jīng)操作過程中，是會產(chǎn)生一些音效的，例如發(fā)動機(jī)工作時傳至駕駛員耳內(nèi)的聲音等，為了最真實(shí)的還原裝甲車實(shí)際操作體驗(yàn)，本申請還設(shè)置了用于模擬裝甲車行進(jìn)和操作的聲覺模擬裝置。

聲覺模擬裝置包括安裝在裝甲車載具內(nèi)的音響單元、以及安裝在計(jì)算機(jī)中的音效存儲模塊、音效處理模塊。

音效存儲模塊用以存儲操作真實(shí)裝甲車時產(chǎn)生的若干種音效，該若干種音效與操縱器的操作動作一一對應(yīng)。

數(shù)據(jù)采集裝置300將當(dāng)前操縱器101b的操作參數(shù)發(fā)送至音效處理模塊，音效處理模塊響應(yīng)于接收到的數(shù)據(jù)采集裝置300的反饋結(jié)果，調(diào)取對應(yīng)的音效通過音響單元以播放給用戶。

通過上述聲覺模擬裝置，能夠讓用戶在操作裝甲車模擬訓(xùn)練系統(tǒng)時從聲覺上感受裝甲車操作，快速準(zhǔn)確地掌握裝甲車運(yùn)行時的聲音，達(dá)到更好的訓(xùn)練效果。

結(jié)合圖2、圖6，基于前述裝甲車模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，本申請?zhí)岢鲆环N裝甲車模擬訓(xùn)練方法，該方法包括：

步驟1、選取一種或者多種虛擬視景場景，合成訓(xùn)練場景，用戶操作裝甲車模擬訓(xùn)練系統(tǒng)模擬行駛在該訓(xùn)練場景中。

步驟2、數(shù)據(jù)采集裝置300采集當(dāng)前虛擬視景場景中的地形參數(shù)和環(huán)境參數(shù)、操縱器操作參數(shù)、座椅所受的壓力，將之發(fā)送給位置控制回路103和虛擬視景處理模塊205。

步驟3、位置控制回路103和虛擬視景處理模塊205結(jié)合動力學(xué)模型進(jìn)行動力學(xué)分析，判斷出裝甲車在當(dāng)前情形下的行駛狀態(tài)和視景變化，同時進(jìn)行以下兩個操作：1)位置控制回路103生成運(yùn)動狀態(tài)指令，驅(qū)動伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)102c運(yùn)動，使裝甲車載具101的運(yùn)動狀態(tài)與運(yùn)動狀態(tài)指令指定的運(yùn)動狀態(tài)相同，2)虛擬視景處理模塊205生成新的虛擬視景場景，并且將之通過顯示單元101a以顯示給用戶。

從而，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了從聲覺、視覺、體感三方面同時真實(shí)再現(xiàn)裝甲車操作過程。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。