[发明专利]一种卫星导航系统地面操作人员平行培训系统及培训方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及到卫星导航系统领域，特指一种适用于卫星导航地面操作人员的平行培训系统及培训方法。

背景技术

全球卫星导航系统是一个涉及地球、卫星、时间与频率、无线电通信、空间环境、测绘的多学科或技术领域的复杂系统，系统的生产建设与运行维护都是一项成本巨大且极其复杂的工程。为减少卫星导航系统建设成本、降低技术风险以及提高系统的运行维护能力，目前全球主要卫星导航系统都十分重视构建卫星导航人工系统，以其作为测试评估与分析验证的平台，为系统的生产建设和运行维护提供有力的支持。

2004年由国内学者王飞跃提出以人工系统(Artificial Systems)为基础，用计算实验(Computational Experiments)作为手段，最终达到平行执行(Parallel Execution)目的的平行系统方法，主要用于对复杂系统进行建模、分析与控制。将此方法应用于卫星导航系统研究，可构建一个研究导航技术方案论证与计算实验的卫星导航平行系统平台。卫星导航平行系统是人工系统与实际系统共同构成的组合系统，不仅具备仿真系统所有的功能，也使人工系统与实际系统之间的数据信息进行交互，既可利用实测数据对人工系统进行不断修正，使其不断逼近实际系统，也可利用人工系统进行多次计算实验得到最优解决方案，为实际系统的正常运行提供技术保障。

在GPS建立初期，GPS地面操作培训师通过展示事先设置好的某个培训场景的整个卫星导航系统的遥测数据来培养培训人员的技术素养。培训人员必须在这个培训场景前输入正确的命令与整个卫星导航系统的遥测数据匹配，当一个培训师想要训练培训人员处理某个异常的能力时，一份展示该异常的遥测数据帧就会拷贝在培训人员的计算机屏幕前，然后他们必须识别这个异常并提出一个解决方案，最后培训师评判培训人员提出的解决方案是否正确。为了加强这种方法，培训师会事先准备好看起来像遥测屏幕的PPT。培训人员每输入一个命令，训练员就选择能适当地展示这个命令结果的PPT，把它展示给培训人员。因此，为提高卫星导航人员培训的灵活性，减少人力物力的消耗，需要提供效率更高的方式进行培训。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种效率更高、方式灵活、实时性更好的卫星导航地面操作人员的平行培训系统及培训方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种卫星导航地面操作人员的平行培训系统，它包括：

平行系统，包括一个或多个与实际卫星导航系统等价或具有一致性的人工系统；

异常生成器，用于当培训师想要训练练习生处理某个异常的能力时，向平行系统注入异常；

培训场景系统，用于培训人员卫星导航系统操作、异常处理技能的培训，它由培训师根据培训方式、培训角色、培训目标和培训阶段设定。

作为本发明系统的进一步改进：所述平行系统的各种输入、输出和卫星导航系统完全一致。

作为本发明系统的进一步改进：所述平行培训系统包括软件界面系统，所述软件界面系统包括主机界面和从机界面；所述主机界面是培训师用来控制整个培训过程的操作界面，所述从机界面是供培训人员查看系统状态和操作指令的界面。

本发明进一步提供一种基于上述平行培训系统的培训方法，其步骤为：

S1：培训师首先根据培训需求中的培训方式、培训角色、培训目标以及培训阶段制定培训行动计划，然后设置培训场景的初始条件，之后执行仿真；

S2：在仿真开始时，培训师选择培训模式，培训模式分为自动运行模式和人工控制模式，选择自动运行模式进入步骤S3，选择人工控制模式进入步骤S4；培训人员则按照培训计划，在平行系统仿真场景中发送指令来熟悉实际系统；

S3：在自动模式中，一旦在行动计划中制定某个任务，这个任务就会自动执行；

S4：在人工控制模式中，任务并不是在事先预定好的时间执行，培训师在他想要执行某个任务时点击这个任务。

作为本发明方法的进一步改进：还包括注入异常流程，即培训师在培训过程中根据实际需要注入异常，任意保存系统的状态数据。

作为本发明方法的进一步改进：所述异常类型和个数由培训行动计划来确定。

作为本发明方法的进一步改进：还包括评价流程，即实时记录培训人员对平行系统发出的指令，针对具体仿真场景，判断指令是否有效；若指令无效，是否会使实际系统造成损害，在培训结束后以培训人员的操作记录对其作业能力进行评价。