[01604216]协同式装备虚拟维修训练通用开发平台及应用

项目属于虚拟仿真技术领域。传统的装备维修训练效果受装备、时间、场地、安全等诸多因素制约，存在训练效果差、周期长、损耗大、频次低、成本高等问题，严重制约着装备维修保障能力提升。虚拟维修训练具有表现形式形象直观、交互方式丰富便捷、应用时空不受限制等突出优点，可显著提高训练效果、降低训练费用，减少实装损耗。针对现有装备虚拟维修训练系统通用性差、可扩展性不足、资源复用率低、工程化难度大等问题，陆军工程大学石家庄校区（原军械工程学院）联合火箭军工程大学和北京邮电大学，围绕装备虚拟维修训练“通用性结构设计、核心控制引擎开发、虚拟资源重用、协同交互控制、训练实施与评价”等五个方面进行了深入的技术研究和设计开发，研制了具有自主知识产权的协同式装备虚拟维修训练通用开发平台，为装备维修训练设计、虚拟维修训练系统开发、维修训练实施与评价提供了通用平台和技术支撑，推动了装备维修训练模式转型，加快了新装备作战能力和维修保障能力生成。 主要科技创新有： （1）提出了一种协同式虚拟维修训练通用架构，设计了协同仿真、训练过程控制、样机交互控制、虚拟场景控制等驱动引擎，开发了通用虚拟引擎接口和通用交互设备接口，解决了虚拟维修训练通用化难题。 （2）构建了可共享的装备虚拟维修训练数据模型，制定了虚拟维修训练数据标准，突破了设计数据与维修训练数据转换关键技术，实现了虚拟维修训练数据开发图形化编程，解决了装备维修训练数据标准化、可重用难题。 （3）提出了层次化模块化的虚拟维修训练过程建模方法，构建了面向维修训练的虚拟样机协同交互模型，设计了协同交互下的复合并发操作控制机制，解决了不同维修任务训练过程要素复用、不同目标和模式下虚拟样机协同交互控制难题。 （4）开发了自主可控的协同式装备虚拟维修训练通用开发平台，制定了虚拟维修训练系统开发规范，对桌面式、沉浸式、学习管理式协同虚拟维修训练系统提供了通用开发平台支持，解决了协同式装备虚拟维修训练的工程化问题。 项目成果已在陆、海、空、火箭军50余型装备虚拟维修训练系统研制，军工和民营企业产品虚拟维修训练系统以及院校虚拟培训教学系统开发中得到广泛应用，经验证开发周期可缩短20%~30%，训练质量和效率可得到大幅提升。项目成果提高了协同式虚拟维修训练开发的通用化、标准化、工程化程度，推动了协同式虚拟维修训练系统自主可控发展。用户依托通用平台及技术开发的装备虚拟维修训练系统创新了装备维修训练考核模式，克服了传统实装培训模式存在的时空局限性，有力提升了装备维修保障能力。综合项目验收和同行专家评价意见认为：项目技术先进、研究难度很大，在协同式装备虚拟维修训练通用开发平台技术上有重大创新，整体技术居国内领先、国际先进水平。研究成果已在全军广泛应用，军事经济效益显著，在民用领域也具有广阔的应用前景和推广应用价值。