[发明专利]一种航天发射场综合演练系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟化的虚拟训练仿真的技术领域，特别涉及一种航天发射场综合演练系统及其实现方法。

背景技术

随着我国航天发射场发射任务的逐步增多，对发射场的士官提出了更高要求，亟需把他们培训成“操、保、修”技能合一的高素质技能型士官人才。目前，航天发射场的训练和演练过程一般采用实物、半实物演练方式，这些实物训练模式存在训练场地、训练时间、训练设备、训练成本、训练风险等一系列问题。因此，为提高士官培训的培养能力，需按照“试训一致”的培训要求，通过构建虚拟场景，构建人在回路的仿真环境，建设虚拟化的航天发射场演练环境。

航天发射场演练系统将紧贴任务能力教学训练需要和部队士官岗位实际，功能定位于“训练、演戏、考核”，即提供“演、教、学、研、考”一体化平台，构建人在虚拟、虚实结合、多区域、多专业集成的仿真训练系统，实现各专业分系统、专业间协同、应急处置、任务流程典型环节、任务全过程等“全专业、全流程、全岗位”训练和考核，缩短培训对象任务能力形成周期，实现士官的“试训一致”。

在建立航天发射场演练系统时，可基于三维虚拟仿真技术和网络协同通信技术，实现虚拟化的航天发射场协同演练过程。目前，虚拟化的虚拟仿真提出了一些体系架构，例如，HLA体系，属于高层体系结构；TENA体系，属于试验与训练使能体系结构等。其中，HLA体系是将仿真功能与通用的支撑系统相分离的一种体系结构，其支持协同开发复杂仿真应用系统。在HLA体系中，每一个子仿真系统都可看成一个联邦，HLA体系主要考虑在联邦成员的基础上进行联邦集成，即实现联邦成员的交互仿真。TENA体系是美国国防部启动的试验与训练使能体系结构，其是一个更为宏观的体系，其描述了一个“逻辑靶场”的概念，用于指导、建立、测试和使用一个“逻辑靶场”，其可对仿真过程中的活动、人员角色进行定义。

目前，在虚拟化的航天发射场协同演练过程中，通常采用HLA体系或TENA体系，但是，需要按照体系要求为系统的交互、系统的重用定义了各种基础性的接口，其过程及其复杂。

发明内容

本发明的目的在于，为解决现有的航天发射场协同演练过程实现方法存在上述的缺陷，本发明提供了一种虚拟化的航天发射场协同演练过程实现方法，根据虚拟化的航天发射场演练系统的建设目标，参考HLA体系或TENA体系，实现了航天发射场协同演练过程。本发明成果解决了航天发射场传统的实物训练模式存在训练场地、训练时间、训练设备、训练成本、训练风险等一系列问题以及虚拟演练过程中涉及多专业、多岗位、全流程的复杂演练问题，以及解决虚拟演练过程中复杂的流程操作、数据传递共享以及考核等问题，为航天发射场虚拟演练过程提供了一个可描述、可扩展、可执行的实现方法，同时实现了虚拟演练过程中的训练、演习、考核的虚拟集成。

为了实现上述目的，本发明提供了一种航天发射场综合演练系统，包括总控子系统和一个或多个角色子系统，其特征在于：

所述总控子系统和所述一个或多个角色子系统分别读取预定义的综合演练脚本控制文件，所述脚本控制文件中包括一个或多个操作步骤；

所述总控子系统从所述脚本控制文件中选取第一操作步骤以及与所述第一操作步骤相关联的角色子系统，并且向所述角色子系统发送针对所述第一操作步骤的执行指令；

所述角色子系统在接收到所述执行指令后，根据所述综合演练脚本控制文件来提示岗位操作员执行所述第一操作步骤；

响应于所述岗位操作员对所述第一操作步骤的执行，所述角色子系统执行预配置的动作并且向所述总控子系统发送执行结果；

所述总控子系统在接收到所述执行结果后，向所述一个或多个角色子系统广播发送所述执行结果；

所述一个或多个角色子系统在接收到所述执行结果后，更新所述角色子系统的执行状态；

所述总控子系统从所述脚本控制文件中选取下一操作步骤，所述总控子系统和所述一个或多个角色子系统重复上述后续步骤，直到所述脚本控制文件中所有的操作步骤都被执行完毕为止。

所述综合演练脚本控制文件包括：岗位操作员信息；所述岗位操作员信息包括：岗位名称、操作员ID、操作员名称、与所述岗位操作员相关联的三维场景和所述岗位操作员在所述三维场景中的位置。

所述综合演练脚本控制文件还包括：三维虚拟模型信息；所述三维虚拟模型信息包括：三维虚拟模型操作类型、三维虚拟模型所属的三维场景、三维虚拟模型控制类型。

所述综合演练脚本控制文件还包括：虚拟演练流程信息，所述虚拟演练流程信息包括：岗位操作员、操作步骤、操作子步骤、三维操作场景、三维虚拟模型响应。