技术领域
[0001] 本发明涉及直升机搜救训练模拟领域，尤其涉及一种半实物模拟和计算机仿真搜救模拟训练装置。
相关背景技术
[0002] 搜救模拟训练装置运用半实物模拟和计算机仿真技术，模拟遇险呼救、搜救指挥及目标搜索过程，在地面开展搜索救援任务模拟训练，受训者可在训练中提高搜救业务熟练程度和应变能力，为实际作战搜救任务积累经验，夯实基础。
[0003] 目前在进行搜救模拟训练时会使用计算机进行辅助模拟，然而现在模拟所使用的计算机均为台式计算机，但是现在的台式计算机在携带或者教学时需要进行搬运，但是台式计算机整体部件多，不便于进行拿取。
[0004] 因此，有必要提供一种半实物模拟和计算机仿真搜救模拟训练装置解决上述技术问题。
具体实施方式
[0051] 下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
[0052] 第一实施例
[0053] 请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11和图12，其中，图1为本发明提供的一种半实物模拟和计算机仿真搜救模拟训练装置的第一实施例的结构示意图；图2为图1所示的A部放大示意图；图3为图1所示的B部放大示意图；图4为图1所示的C部放大示意图；
[0054] 图5为图1所示的装置整体的立体结构示意图；图6为搜救模拟训练装置交联图；图7为遇险训练终端交联图；图8为地面训练终端交联图；图9为机载训练终端交联图；图10为搜救工作流程图；图11为搜救模拟训练装置交联图；
[0055] 图12为遇险训练软件用户主界面。一种半实物模拟和计算机仿真搜救模拟训练装置及，包括：
[0056] 箱体1，所述箱体1的内部设置有显示组件2，所述显示组件2包括转动座21，所述转动座21的一侧连接有显示器22；
[0057] 移动组件3，所述移动组件3设置于所述箱体1的内部；
[0058] 遮挡组件4，所述遮挡组件4设置于所述箱体1的一侧；
[0059] 收纳箱10，所述收纳箱10连接于所述箱体1的底部，所述收纳箱10的内部设置有活动组件5，所述活动组件5上设置有计算机主体8和收纳盒6。
[0060] 所述移动组件3包括两个固定杆31，两个所述固定杆31的表面均套设有移动套32，两个所述移动套32之间连接有移动板33，所述移动板33的一侧连接有移动盒34。
[0061] 转动座21连接在箱体1内壁后侧的中心位置，转动座21的使用便于对显示器2在箱体1的内部进行打开和关闭的作用，两个固定杆31分别连接在箱体1内壁的左右两侧之间，固定杆31和移动套32的使用可以对移动盒34进行拉动，矩形通槽35的开设便于移动盒34在箱体1的内部进行移动。
[0062] 所述箱体1的边侧开设有与所述移动盒34相适配的矩形通槽35。
[0063] 所述遮挡组件4包括遮挡板41，所述遮挡板41的左右两侧均连接有滑块42，所述箱体1内壁的左右两侧均开设有与两个所述滑块42相适配的滑槽43，所述滑块42的一侧连接有螺纹块44，所述螺纹块44的表面螺纹连接有螺纹套45。
[0064] 在箱体1的一侧开设有与遮挡板41相适配的矩形活动槽，滑块42和滑槽43的使用便于在遮挡板41移动时起到限位的作用，螺纹块44和螺纹套45的使用便于对遮挡板41在箱体1上进行固定，当使用显示器22时，首先通过转动螺纹套45与箱体1之间产生距离，在转动好螺纹套45后，再通过拉动遮挡板41向箱体1的外侧移动，当遮挡板41移动时带动滑块42在滑槽43的内部进行移动，当箱体1的底部打开后，再通过转动座21将显示器22在箱体1的内部转动至外侧，当显示器22转动至箱体1的外侧后，再通过推动遮挡板41移动至箱体1的内部，便于后期的计算机外设进行放置，移动盒34的使用便于对计算机所使用的外设进行收纳，当对计算机外设进行拿取时，通过拉动移动盒34从箱体1的内部穿过矩形通槽35向外侧移动，当移动盒34移动时通过移动板33带动移动套32在固定杆31的表面进行移动，直至移动盒34移动至箱体1的外侧即可对计算机外设进行拿取，在收纳箱10底部的四个角均安装带有卡扣的万向轮。
[0065] 所述活动组件5包括两个圆形杆51，两个所述圆形杆51的表面均套设有活动套52，两个所述活动套52之间连接有活动板53，所述圆形杆51的一端连接有挡块54。
[0066] 两个圆形杆51分别连接在收纳箱10内壁一侧的左右两边，活动套52的使用便于将带有收纳盒6和计算机主体8向收纳箱10的外侧进行移动，收纳盒6的使用可以对显示器22和计算机主体8所使用的连接线进行拿取，盖板7与收纳盒6之间通过磁块进行吸取固定。
[0067] 所述收纳盒6的表面设置有盖板7。
[0068] 所述收纳箱10的一侧开设有与所述活动板53相适配的活动通槽11，所述活动板53的一端连接有挡板9。
[0069] 所述移动盒34和所述箱体1相对的一侧均设置有相适配的磁吸块12。
[0070] 当需要使用计算机主体8时，通过拉动挡板9向带动活动板53在活动套52的作用下向外侧移动，直至活动板53带动计算机主体8和收纳盒6移动至收纳箱10的外侧即可进行使用。
[0071] 一种半实物模拟和计算机仿真搜救模拟训练装置的方法，包括以下步骤：
[0072] S1、指挥中心的计算机已知遇险点位置或收到手持端上报的北斗短报文遇险位置；
[0073] S2、地面训练终端开始模拟遇险场景，根据遇险目标数确定是单机搜救还是多机搜救；
[0074] S3、若是单机搜救，开始单机搜救任务规划；根据飞机位置与目标位置的距离，选择搜救手段并生成搜救方案；
[0075] S4、通过网络交换机将搜救方案下发给机载训练终端；
[0076] S5、机载模拟终端收到搜救方案后，飞机按规划航线抵达遇险区域，按遇险区域规划的航线飞行，同时根据需要启动机载救生电台、超短波定向仪、光端探测设备，搜寻遇险目标并上报地面训练终端，地面训练终端同步显示飞机飞行情况及发现的遇险目标的位置信息；
[0077] S6、同时遇险训练终端在搜救过程中不断的应答机载救生电台的探询信号；
[0078] S7、飞机抵达失事地点后，通过图传设备将搜救现场的图像实时上报给地面训练终端，搜索救援任务结束后分析评估搜救行动；
[0079] S8、若飞机执行搜救方案后未发现遇险目标，则根据洋流等因素重新确定搜救区域后重新开始下一轮的搜救。
[0080] 请结合参阅图6‑12得知：
[0081] 结合搜救训练需求和搜救部队的基本训练要求，综合分析军事应用需求和作战使用性能要求，搜救模拟训练装置使用模式主要包括设备使用训练和搜救流程训练两种模式。
[0082] 设备使用训练
[0083] 该项训练主要开展对遇险训练终端、机载训练终端和地面训练终端的工作流程、使用操作进行学习和训练。
[0084] 遇险训练终端
[0085] 遇险训练终端为现役列装遇险救生终端设备的半实物终端，在形状、功能按键、尺寸、外观颜色和重量上基本保持一致，在通信方式、供电电池等方面区别于现役设备。
[0086] 遇险训练终端完成各部件安装等物理连接，并通过模拟现役列装遇险救生终端设备操作显示界面，完成自检、频率选择、短报文选择、音量调节、北斗定位/通信、信标发射、通话等训练科目。
[0087] 机载训练终端
[0088] 机载训练终端采用台式计算机内装机载训练软件的方式模拟实现直升机搜救系统的搜救任务。通过计算机模拟仿真技术完成机上综显、搜索引导设备、光电搜索设备、机载救生电台、超短波定向仪、图传设备等设备的模拟功能性能。搜救模拟训练装置能模拟上述设备可模拟的功能和性能指标，以便更逼真仿真搜索救援实施过程。
[0089] 地面训练终端
[0090] 地面训练终端采用台式计算机内装地面训练软件的方式模拟实现地面机动指挥所指挥协调。通过计算机模拟仿真技术模拟生成不同搜救训练场景、模拟地面指挥所指挥调度操作及流程、模拟多机协同搜救过程、模拟搜救行动分析评估等。
[0091] 搜救流程训练
[0092] 该项训练主要开展各类受训人员的航空搜救流程战术协同模拟训练，模拟演练整个搜救程序，使各类人员明确各自的分工与职责，熟悉整个搜救实施程序。
[0093] 搜救模拟训练装置整个工作流程与直升机搜救系统的搜救流程保持一致，包括受领任务、制定搜救计划、实施搜索救援、任务总结等流程，按各个终端来划分搜救工作流程图如图5所示，系统模拟在搜救流程中各终端工作，通过快速搜寻、快速抵达、快速救起和快速后送完成搜索救援的战术全流程任务。
[0094] 有益效果
[0095] 创新性识别并实现
[0096] 搜救模拟训练装置用于地面开展搜救任务系统模拟训练，让受训者能够快速掌握遇险训练终端、机载训练终端及地面训练终端的操作方法，通过训练提高受训者的搜救业务熟练程度和应变能力，搜救任务在实际中存在多种特殊情况，通过模拟训练让受训者掌握各种特情的应对方法至关重要，同时让受训者理解搜救业务信息流程，指导呼救人员、搜救人员和指挥人员在搜救任务中的角色、职责和设备资源，在训练中通过设备操作及其响应了解搜救过程中各个设备的状态变化，从而更好的应用设备。搜救模拟训练装置要让呼救者体验不同的救援场景，要让搜救者体验不同的搜索定位手段，要让指挥人员体验多种场景下的指挥策略需求，完成系统的训练。
[0097] 因此，真实的状态模拟是搜救模拟训练装置的基本要求，各种特殊情况下的状态含义及状态模拟是搜救模拟训练装置的创新性体现。
[0098] 关键技术识别并解决
[0099] 搜救模拟训练装置通过交换机进行数据传输与交互，其数据传输尤为重要。机载训练终端的操作画面、视频数据、机载训练终端模拟数据需要实时传输至地面训练终端。与此同时，机载训练终端与地面训练终端、遇险训练终端具备实时语音通话功能。在数据传输过程中，特别是针对音频、视频图像数据，其数据量较大，对带宽要求较高，将原始音视频数据直接进行传输需要传输速度快，视频画面播放流畅、无延时，音频流畅无杂音。这些都需要高速的数据传输能力。同时针对音频、视频、模拟机载训练终端数据、地面指挥数据等不同类型的数据，其传输速率不同，在接收端接收时不能有时间差，数据需要时刻同步。针对数据、音频、视频传输的要求高，数据量大，搜救模拟训练装置采用编码压缩对音频、视频数据进行处理，数字视频图像的数据冗余与视觉冗余特性，数字音频信号的冗余信息，是编码压缩的必要条件。视频编码主要是将视频像素数据压缩成视频码流，音频编码主要作用是将音频采样数据压缩成音频码流，通过编码压缩降低音视频的数据量。数字视频压缩编码采用混合编码的方式，同时进行帧内压缩和帧间压缩。针对搜救模拟训练装置，使用H.264压缩技术对视频图像进行压缩编码，使用高级音频编码技术对音频数据压缩处理，同时增加数据缓冲区，通过多线程技术并行处理不同类型的数据，从而实现数据的实时传输。
[0100] 通过实时性和同步性方面采取的措施能够有效降低音视频传输过程中的时延，让使用者感觉不到语音或视频延时现象，给使用者更好的体验。
[0101] 附图及附图的简单说明
[0102] 搜救模拟训练装置中机载训练终端和地面训练终端外部接口为以太网口，通过交换机完成彼此之间的数据交互、信息传递等；遇险训练终端通过串口与地面训练终端交联。
[0103] 遇险训练终端是将音频数据、串口数据接口接入地面训练终端台式计算机，通过计算机的以太网口接入交换机，实现与搜救模拟训练装置的通信。
[0104] 遇险训练终端交联框图如图7所示：
[0105] 地面训练终端由台式计算机、交换机、地面模拟训练软件组成。交换机和地面训练终端台式计算机主机安装在一起。主要通过地面模拟训练软件来实现模拟训练的功能，同时采用交换机来实现地面训练终端与机载训练终端之间的数据传输。
[0106] 地面训练终端交联框图如图8所示：
[0107] 机载训练终端通过在台式计算机上运行机载训练软件来实现，主要通过软件来实现模拟训练的功能。
[0108] 参考图11，搜救模拟训练装置由3个终端组成，在室内连接时，遇险训练终端通过串口与地面训练终端交联；地面训练终端、机载训练终端通过交换机以太网口交联。
[0109] 搜救模拟训练装置模拟搜救流程，当遇险训练终端遇险后进行北斗定位，将定位的遇险位置信息发送给地面训练终端；遇险训练终端也可通过语音信号与机载训练终端进行语音通信，将遇险的位置上报。
[0110] 地面训练终端收到遇险位置信息，根据遇险位置信息模拟遇险场景，根据遇险目标及遇险区域确定指派单机还是多机，进行搜救。当遇险位置为确切位置或比较小的区域时，指派单机进行搜救。地面训练终端能够设置不同的失事地点，从而进行山区、丛林、近海等不同环境场景下的搜救训练；能够设置不同的气象条件，从而进行大雨、大雾、大雪等气象条件下的搜救训练；通过不同的状态设置模拟复杂多变的搜救任务环境，训练指挥人员的决策和应变能力，同时训练搜索救援直升机飞行员的搜救设备应用和战场处置能力，从而实现对搜救任务系统的熟练应用，提升复杂场景下的搜救能力。地面训练终端根据遇险位置远近，选择就近机场搜救飞机实施救援。根据搜救资源和场景制定搜救航线，生成搜救任务规划，指挥人员调整搜救任务规划后进行搜救任务确认并下发给机载训练终端，搜救人员按照搜救计划实施搜救，指挥人员通过地面训练终端进行搜救任务监控，进行搜救行动的指挥与协调，形成统一训练场景。
[0111] 机载训练终端在接收到地面训练终端的搜救任务方案后，按照设定好的飞行路线飞往遇险区域，可通过操作杆和脚舵真实模拟飞机手动飞行或通过开关切换到自动飞行，到遇险区域后按照设定的搜救航线(扩展矩形或逐行向前)进行搜救。搜救过程中可选择北斗、机载救生电台、超短波定向仪、光电探测设备对遇险目标进行搜索，搜索到遇险目标后，飞机抵达遇险区域进行目标确认并实施营救，在营救过程中将救援现场的救援图像通过图传设备实时上报给地面训练终端。
[0112] 搜索救援任务结束后，地面训练终端能够对机载训练终端搜救过程的视频画面进行回放，通过模拟训练人员根据失事人员的位置信息、所携带的设备、周围的地理环境，选择相应的救援设备、救援路线、救援用时等，对模拟训练人员的训练结果给出相应的评估。
[0113] 参考图7、图12，遇险训练终端实体设备可按键完成自检、频率选择、短报文选择、音量调节、北斗定位、北斗通信、信标发射、通话等操作，并在显示器上显示相应的人机交互界面；还可对遇险训练终端的地址码、频率列表、扩频码信息进行更改；模拟遇险位置信息随时间推移不断进行更新；遇险训练终端通过送受话器，将音频的入、出信号转换成标准音频接口接入地面训练终端台式计算机的音频接口，再通过以太网将音频的数据接入交换机，与机载训练终端进行音频通信。
[0114] 参考图8，地面训练终端可通过地形模拟软件，模拟失事地点周围地形，并可手动设置特情、干扰事件，模拟搜救训练场景，并与机载训练终端共享，形成统一训练场景；模拟地面指挥中心搜救任务确认、搜救任务规划、搜救行动指挥协调等地面指挥调度操作界面及流程；与机载训练终端进行语音通话；接收机载训练终端的图像传输，显示并存储；模拟搜救行动分析评估过程，并可对训练过程进行回放及评估。
[0115] 参考图9，机载训练终端模拟飞机手动飞行或自动飞行；模拟机上设备的人机交互界面，模拟光电搜救设备、机载救生电台、超短波定向仪、搜索引导设备的，图传设备的操作显示界面及功能的模拟；模拟与地面训练终端、遇险训练终端的语音通话。支持用户对地图数据、机场资料数据、航线数据的进行更新。
[0116] 与相关技术相比较，本发明提供的一种半实物模拟和计算机仿真搜救模拟训练装置具有如下有益效果：
[0117] 本发明提供一种半实物模拟和计算机仿真搜救模拟训练装置，在箱体1的内部设置带有转动座21的显示器22、移动组件3、遮挡组件4和带有活动组件5、计算机主体8和收纳盒6的收纳箱10之间配合使用，便于将整个装置整体进行收纳，方便人员进行搬运和拿取。
[0118] 第二实施例
[0119] 请结合参阅图13和图14，基于本申请的第一实施例提供的一种半实物模拟和计算机仿真搜救模拟训练装置，本申请的第二实施例提出另一种半实物模拟和计算机仿真搜救模拟训练装置。第二实施例仅仅是第一实施例优选的方式，第二实施例的实施对第一实施例的单独实施不会造成影响。
[0120] 具体的，本申请的第二实施例提供的一种半实物模拟和计算机仿真搜救模拟训练装置的不同之处在于，一种半实物模拟和计算机仿真搜救模拟训练装置，所述箱体1与所述收纳箱10之间设置有拆卸组件13，所述拆卸组件13包括固定块131，所述固定块131的一侧连接有限位杆132，所述限位杆132表面的左右两侧均套设有拆卸套133，两个所述拆卸套133的一侧均连接有U形连接杆134，所述U形连接杆134的一端与所述收纳箱10连接，所述限位杆132表面的一侧螺纹连接有螺纹套135。
[0121] 固定块131连接在箱体1的表面，在限位杆132表面的一侧开设有与螺纹套135相适配的螺纹。
[0122] 本发明提供的一种半实物模拟和计算机仿真搜救模拟训练装置的工作原理如下：
[0123] 使用时，当箱体1和收纳箱10之间进行拆卸时，首先将限位杆132表面的螺纹套135取出，当螺纹套135取出后，再通过拉动收纳箱10利用U形连接杆134带动拆卸套133与限位杆132分离即可。
[0124] 与相关技术相比较，本发明提供的一种半实物模拟和计算机仿真搜救模拟训练装置具有如下有益效果：
[0125] 本发明提供一种半实物模拟和计算机仿真搜救模拟训练装置，在箱体1和收纳箱10之间设置拆卸组件13便于将箱体1和收纳箱10之间进行拼接和拆卸。
[0126] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
