杨朋伟
（武警工程大学装备保障与管理学院 陕西 西安 710086）
摘要:随着高新技术的迅猛发展及其在教学领域的广泛应用，装备教学的科技含量日趋增高，结构复杂、先进教学手段的地位和作用也日趋重要。
一、引言
装备模拟教学训练就是借助先进的计算机技术对装备教学的手段及训练从方式上实行改革，是以一种全新的方式加强装备教学的演练，提高装备教学指挥水平、锻炼装备保障人员的心理素质、丰富保障装备的训练。装备保障模拟教学训练方式的产生，标志着装备保障训练上了一个新的台阶。
二、基本概念
1.虚拟现实技术
虚拟现实(Virtual Reality)，也称临境技术或人工环境，是一种由计算机生成的高技术模拟系统。它构成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉的综合可感知的环境，使演练者通过专门设备在这个人工环境中实现观察、操作、触摸、检测等实践，有身临其境的感觉。演练者可以用自然方式与虚拟环境进行交互操作，虚拟环境的设计不仅来自真实世界，即仿制客观世界现有的物体、现象、行为等等，而且可以来自人的想象世界，这个想象世界可以是科幻仙境或电影幻景，但更有实用意义的是将难得在现实生活中出现的徽观、剧变、艰险、复杂的环境，用虚拟现实技术再现出来，使演练者得到亲历、锻炼的机会，去处理在正常行动中难于碰到的复杂间题和体验前人要经过几年甚至几十年才能积易起来的经验，从而提高认识间题、处理间题的能力。
要做到这一点.需要对人的感知能力(视觉、听觉、体觉等)有深入的研究。否则，计算机制造的任何视、听刺激的不协调及时空关系的迟滞都会给参与者带来心理和生理上的不适，影响虚拟现实技术的使用。上述三个特点，即交互(Interaction、想象(Imagination)和沉浸(Immersion)通常被认为是虚拟现实的基本特征，至于哪个更重要一些则因设计者和项目用途不同而各有侧重。为了对这一新技术领域有一个较完整的认识，我们还需结合上述三个VR特征对其发展过程中的一些问题做些探讨。
2.功能要求
装备教学模拟化训练就是采用虚拟现实这一技术实现对装备训练进行模拟，实现使受训人员达到和在真实环境中一样的思维、判断以及动作感受。
满足学生、受训者模拟训练和专业教员教学研究为目标，具备综合指挥模拟演练、多媒体教学演示、案例分析研究、实战同步在线演练及观摩等功能。
三、车队模拟训练系统特点
由于模拟训练系统从功能上都具有一定的针对性，仿真对象决定本系统的功能和训练的针对性，因此，仿真系统与实际装备要具有同步性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前，发达国家在新装备研制同时进行相应模拟训练器材的研制工作，以确保模拟训练器材同步投入使用，减少训练消耗，提高训练效果。
另一方面，训练仿真系统的设计开发是以训练科学为依据的，因此要求根据新型装备的特点和效能，研究新型装备的运用方案，进一步确定新装备的训练方法，才能确定系统的设计方案。
现代训练仿真系统是一个复杂的技术综合体，不仅包含了新装备的技术性能仿真，同时还包括丰富相关的通信、指挥、辅助决策、评估、训练科学等。系统的经济性也是研制过程中追求的一个重要指标，开发仿真训练系统一个根本性的目的就是要节约训练经费，因此在系统设计时，合理地采用先进技术提高系统仿真性能，降低系统研制费用，提高系统的费效比，确保系统具有良好的推广应用前景。
四、基本原理
1.基本模块
设备保障案例库模块、实战同步模块、多媒体教学演示系统（计算机、高清投影仪、相关软件）模块、模拟要素室模块、模拟演练及实战同步软件模块等组成。
2.实现路径
（1）利用MapInfo或Arcgis地理信息系统，构建二维或三维的实际环境，利用地理信息系统实现现场环境模拟。
（2）利用幻灯片投影地形图，采用叠加技术构成各种情况的演练态势。
（3）模拟车辆运动的效果、人工处置效果、道路事件，队标符号、音响效果，模拟实车运动时各种振动及其他效果。
（4）人工预设各种突发情况，案例数据库预先录入。
（5）以实际车辆运动为要求，模拟车辆真实运动环境，通过车辆人员、通信及驾驶实车及仿真模拟器，实现完成任务及指挥决策时的逼真感，模拟各单元要素与指挥中心之间的通信联络。
（6）模拟道路及交通、楼宇等信息，确保指挥系统更贴近实战，模拟真实环境现场的数据、图像信息，将数据图像实时采集、处理及传输，实时传回相关信息，为演练提供决策依据，实现同步在线演练。
（7）数据库软件的开发，包括将案例数据库导入数据库。
（8）处理各种文书及文件，模拟通过中央控制中心下达命令及文书，进行协调决策。
五、几个关键问题
文章分析了装备模拟化训练的主要组成要素及装备模拟化训练方式，根据模块化的思维方式设计了装备模拟化训练的基本原理与方法，进行了装备教学模拟化训练的方法研究，通过对模拟器的嵌入式故障系统建设研究，通过建设故障数据库，能更好的保证模拟训练系统的正确运行。
文章取得了一定的理论成果，但还存在如下几个问题：1.不能更逼真的反映实际现场环境，环境对于人员的影响及反应的再现还不是很逼真，尤其是对决策者、人员思维意识的影响及再现。2.对于网络模拟化训练的研究还不够细致，实时性还不够。3.模拟化训练的应用限制还不能更好的解决，表现在对于突发性事件的处置模拟，人员的反应及决策还不够精确。
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作者简介：杨朋伟，1983年1月出生，男，陕西兴平人，硕士，武警工程大学装备保障与管理学院，讲师。
论文作者:杨朋伟
论文发表刊物:《知识－力量》2017年11月上
论文发表时间:2018/1/25
标签：装备论文; 系统论文; 环境论文; 虚拟现实论文; 技术论文; 模块论文; 人员论文; 《知识－力量》2017年11月上论文;