轮式平地机模拟训练器

 

硬件部分

1.采取半实物仿真模拟，模拟驾驶舱分为设备底盘平台模块、设备显示系统模块、前部操控模块、左箱体操控模块、右箱体操控模块，按照装备的驾驶舱布局1:1制作

2.半实物仿真训练平台操作组件真实感、操作力感、触感逼真，基本与实车一致

3.显示输出设备：采用≥5寸高清液晶显示设备，分辨率1920*1080
4.设备底座：采用2.5mm材质钢板，该组部件工艺全部采用整体喷砂、喷塑处理，解决静电、锈蚀问题，使用年限更久
5.设备座椅：采用工程机械专用座椅C9型；底座采用液压悬浮支架，可实现前、后位置的调节，也可以上、下调节，同时又能调节椅背角度，其表面材料为黑色PVC，便于清洗
6.交互单元：原装高精度电子手柄；中枢控制平台；点火启动开关；视角环视功能，对设备进行360度全景旋转观察；≥10寸的触摸屏交互单元

7.三自由度底座，可实现训练器在模拟驾驶过程中倾斜、震动、摇摆等真实感受

 

 

①.推力：1.8KN；行程：90mm；速度：333mm/s链接方式：耳轴+球头铰接；额定载荷：350kg；总载荷：500kg

②位移范围：a.纵倾位移：±5°，速度：±25°/s，加速度：±70°/s2

b.横摇位移：±8°，速度：±25°/s，加速度：±70°/s2 

c.垂荡位移：±45mm，速度：250mm/s，加速度：0.3g

③.有效行程（mm）：90

④.额定出力（KN）：1.8 

⑥.额定速度（mm/s）：333，0-333可调节

⑦.最高速度（mm/s）：500（瞬时速度）

⑧.电机参数：a.类型:伺服电机

b.电机功率（KW）：0.75，增量式编码器，不带刹车

c.电机额定转速（rpm）：3000   

d.电机最高转速（rpm）：4500  

e.电机额定转矩（N.m）：1.3 

f.电机最大转矩（N.m）：3.8 

⑨.丝杆直径×导程（mm）：16×05  

⑩.同步轮减速比：0.000711806

软件部分

1.所有三维模型进行1:1标准建模，GJT112A型轮式推土机、GDW11B型轮式挖掘机、GJZ112A型轮式装载机、PY-180型轮式平地机和XS142J型轮式压路机等装备的三维模型的外形尺寸、组成结构、部件关联关系、动作方式和过程与实装一致。

2.三维模型采用3DS格式，整个装备不少于500000个三角面，人物模型不少于10000个三角面，设备小部件模型不少于5000三角面；模型、贴图命名采取通用命名方法，文件格式采取常用格式；文件分类及备份采用通用做法进行管理和备份。

3.三维模型分为二级LOD优化。

4.pbr工作流。实体模型支持Diffuse map（颜色贴图）、Metalness map（金属度贴图）、Normal map（法线贴图）、Roughness map（粗糙度贴图），贴图最大尺寸为1024×1024像素；涉及操作的装备模型表现需要更精致，贴图尺寸给到2048×2048像素；贴图必须采用2的次幂。

5.三维仿真模型制作能够完整展示GJT112A型轮式推土机、GDW11B型轮式挖掘机、GJZ112A型轮式装载机、PY-180型轮式平地机和XS142J型轮式压路机等装备作业程序、动作过程和行动规则，并配合语音、文字介绍；模拟作业（GJT112A型轮式推土机、GDW11B型轮式挖掘机、GJZ112A型轮式装载机、PY-180型轮式平地机和XS142J型轮式压路机等装备）过程、动作要领与实装一致；作业人员画面操作显示动作与实际操作动作基本一致；声音素材，如发动机轰鸣、喇叭声、机械咬合摩擦声、碰撞声、刹车声等应取自实装。

6.训练过程中可根据需要给训练人员提供语音或文字等形式的UI提示；训练结果反馈真实，展现形式包括不限于实时错误提示、文字提示、语音提示、碰撞效果提示等。

7.系统能够真实反映GJT112A型轮式推土机、GDW11B型轮式挖掘机、GJZ112A型轮式装载机、PY-180型轮式平地机和XS142J型轮式压路机等装备的实时操作环境、实时作业条件、实时作业手操作水平，要求三维场景统一经过实地采集制作，制作精度为可移动视角，目视角度不低于5′的所有物体。同时也可以自助设定和搭配训练场景的天气情况和时间，天气情况包括不限于晴天、雨天、大风，时间情况包括不限于早晨、中午、夜晚。

8.作业人员、驾驶员视景包括不限于第一人称视角、第三人称视角和全景视角等。驾驶员视景还需包括后视景。

（二）三维训练场景技术指标

1.三维训练场景内地理环境符合训练场地保障标准对工程机械训练场的要求，分为驾驶训练场和应用作业训练场两个部分。

①驾驶训练场路宽不小于4.5米，总厂不小于2.5千米。

②驾驶训练场包含训练道路、坡道、车辙桥、横断路、弹坑、限制路、模拟铁路装卸站台、桩考区组成。

③桩考区面积不小于100米×50米。

    ④应用作业训练场面积不小于400米×200米。

2.地表材质细节纹理最大分辨率为4096×4096像素。

3.支持DTED2、USGS DEM、ARCINFO ASCII、XYZ、新版军用地形格式数据。

（三）接口要求

1.系统内部配备以太网数据通讯接口，可通过千兆以太网进行数据通信；

2.外部接口：使用分布式仿真交互组件，实现与其他系统之间的数据交互；

3.系统界面设计友好、便捷，操作流程正确、合理，使用方便；3D模型清晰清楚、运行流畅；装备模拟动作流畅、真实，软、硬件搭配流畅。

4.系统在网络配置和用户权限管理中，能确保各种数据与资料的安全存储、保密使用。

5.系统预留VR外设装备连接口，可升级进行沉浸式虚拟操作、虚拟协同等训练科目，能够满足单装和联网协同等多种训练。

6.系统支持组件、模型和系统的二次开发，软、硬件具有良好的扩展性，并易于升级更新扩充升级性和便于维护，系统软件需提供开放的开发接口，方便系统功能的拓展；系统具备常规通信接口，且预留外部结构，以便整改系统接入调试。

7.预留远程遥控智能控制系统接口，同时开发接口协议，预留高精度液压控制中心接口，同时开发接口协议，预留无人智能控制及感知系统接口，同时开发接口协议，预留超低延时ULLS信号传输系统接口，同时开发接口协议，方便使用方后期进行基于5G的远程无人控制课题开展。

（四）管理系统功能

1.能够实现用户通过IC卡/身份阅读设备/确认键进入系统登录和验证。

2.能够实现训练模式选择、课目选择、任务分发、作业编组，以及训练条件设置，为装备操作模拟训练提供战场环境、作业条件和系统参数设置。

3.能够对系统内各终端登陆、训练、运行等情况实时监控，能够对训练过程数据进行实时采集、查看和存储，可实现对作业过程的录像回放。

4.能够监控任意一台模拟终端当前的操作、运行状态，可随机切换任意终端作业界面投向拼接大屏，实现与联网模拟终端的多屏互动功能。可动态监控联网协同作业时各模拟终端的作业界面，并在大屏幕显示系统上显示。

5.能够根据教范要求自动评定训练成绩，并对训练成绩进行存储、浏览、查询、统计、排序、打印、输出和删除等操作。

6.能够与上级训练模拟系统进行互联互通，实时上报作业状态。训练控制平台与训练终端、训练终端与训练终端之间能够通过报文/语音的方式实现通讯，能够通过预置导调情况对训练进程进行控制。

7.训练控制平台软件分系统包括不限于用户管理、数据互通、模拟训练、考核评估、训练监控、教学资源库。

①用户管理，主要实现添加用户、删除用户、修改用户、用户查询、用户数据录入、导出等。

②数据互通，能够与上级训练模拟系统进行互联互通，实时上报作业状态。训练控制平台与训练终端、训练终端与训练终端之间能够通过报文/语音/文字提示的方式实现通讯，能够通过预置导调情况对训练进程进行控制。

③模拟训练，主要实现训练模式选择、课目选择、任务分发、作业编组，以及训练条件设置，为装备操作模拟训练提供战场环境、作业条件和系统参数设置；实现GJT112A型轮式推土机、GDW11B型轮式挖掘机、GJZ112A型轮式装载机、PY-180型轮式平地机和XS142J型轮式压路机等装备的单装训练课目，班/组联网协同模拟训练及考核，以及多人协同课目的模拟训练及考核。

④考核评估，主要实现GJT112A型轮式推土机、GDW11B型轮式挖掘机、GJZ112A型轮式装载机、PY-180型轮式平地机和XS142J型轮式压路机等装备的训练考核模式选择、课目选择、任务分发、作业编组，以及考核条件设置；能够实现根据教范要求自动评定训练成绩，并对训练成绩进行存储、浏览、查询、统计、排序、打印、输出和删除等操作。

⑤训练监控，能够实现单一终端机作业画面显示至大屏，组合式终端机作业画面显示至大屏，控制端实时监控界面显示至大屏，控制端指定窗口内容投放到中央大屏显示系统，控制端内容投至指定终端机。支持仿真过程的动态回放,回放控制方式至少包括开始、暂停、结束、起始点选择；支持基于模板的评估报告自动生成。

⑥教学资源库，理论学习与实操教学相结合，包括但不限于高清电子图册教学资源、原型装备的维修和保养手册教学资源、发动机喷油泵系列教学仿真系统、军用工程机械气液式制动系教学训练系统、军用高速挖掘机中央回转接头仿真实训系统等。

（五）模拟器终端系统功能

1.能够实现IC卡/身份管理，进行训练人员身份登记，训练考勤记录。

2.能够根据《陆军军事训练大纲（工程兵）》，完成轮式装备（推土机、挖掘机、装载机、平地机、压路机）模拟操作技能训练。

3.能够构建出轮式装备（推土机、挖掘机、装载机、平地机、压路机）模拟操作等单人及协同操作技能训练及考核。

4.能够与控制台进行互联互通，能够实时上报作业状态；实现训练控制平台与训练终端，训练终端之间能够通过报文/语音/文字方式实现通讯；

5.具有训练及考核条件设置功能，为模拟训练及考核提供作业条件、战场环境、天气参数的设置，同时在工作场景中可以实时体现不同土壤质地对于作业的影响，给受训人员最直接的操作反馈；

6.能够根据教范要求自动评定训练成绩，并对训练成绩进行存储、浏览、查询、统计、排序、打印、输出和删除等操作；

7.能够对训练过程数据进行实时采集、查看和存储，可实现对作业过程的录像回放。

8.基本单元模拟训练软件分系统包括不限于操作训练、视频教学、理论考核、资料查阅等4个模块。

①操作训练，包括不限于设备认知、单机课题、协同训练等。设备认知主要实现对基本单元训练模拟终端所有硬件进行功能认知和学习；单机课题主要实现单台基本单元训练模拟终端的单人操作技能训练和考核；协同训练主要实现多台基本单元训练模拟终端的协同操作技能训练及考核。

②视频教学，主要实现对GJT112A型轮式推土机、GDW11B型轮式挖掘机、GJZ112A型轮式装载机、PY-180型轮式平地机和XS142J型轮式压路机实机操作视频展示，实现对实机驾驶、实机操作、实机作业等交互操作的认知，并配合语音、文字介绍。

③理论考核，主要实现受训者对于理论知识点的学习与考核，在计算机与操作组件的配合下完成理论课目的考核训练，能够实现对于理论知识点的学习和掌握。

④资料查阅，实现受训者对于真实装备的认知，维修保养和故障检修等，使学员在掌握实机驾驶、操作与作业之余，学习维修保养和故障检修的相关知识。

（六）训练课目

1.PY-180型轮式平地机单机训练课题包括但不限于：场地驾驶（侧向移位、桥型倒机、倒进机库），公路驾驶（起步、变道、通过人行道、通过学校、转弯、应急停车、换挡），平地机作业（构筑边沟）。 2.协同实操教学训练，训练课题包括但不限于：路基构筑，路面构筑（稳定土路面的构筑、砾石路面的构筑、泥结碎石路面的构筑），道路设施构筑（边沟的构筑、涵洞的构筑），取土协同作业（挖掘机和装载机协同作业、挖掘机和自卸车协同作业、装载机和自卸车协同作业），急造军路的构筑，直升机起降场的构筑作业，野战机场构筑。