一种用于飞行模拟训练器的自动参数调整系统的制作方法

本发明属于模拟训练领域，涉及大数据处理技术，具体是一种用于飞行模拟训练器的自动参数调整系统。

背景技术：

飞行模拟训练器是训练飞行员的一种设备，一般由驾驶舱、接口设备和各类仪器，视景系统以及训练计算机组成。计算机是飞行训练模拟器的控制中心。学员在训练时，坐在驾驶舱里进行各种操作：打开电门、推拉油门，操作飞行杆和舵，还可以获取各种数据，如飞行速度、行程、位置、高度、风向、风速等。因此，只要模拟条件逼真，那么通过飞行模拟训练的学员毕业后马上就可驾驶飞机升空演习。

但是现有的飞行模拟训练器多数仅能实现模拟飞行的目的，无法根据训练人员的身体特征进行参数的自动调整，而且也无法在训练过程中通过历史训练数据对训练人员进行指导；导致训练人员的动作不到位，不利于训练人员提高处理突发情况的能力，同时对飞行模拟训练器的训练效率有所限制。

技术实现要素：

为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了一种用于飞行模拟训练器的自动参数调整系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于飞行模拟训练器的自动参数调整系统，包括处理器、教员控制模块、数据存储模块、座舱参数调整模块、检查单训练模块、安全监测模块和飞行模拟训练器；所述飞行模拟训练器包括模拟座舱；所述模拟座舱包括注册登录设备；

所述处理器分别与教员控制模块、数据存储模块、座舱参数调整模块、检查单训练模块和安全监测模块相连接；所述数据存储模块分别与检查单训练模块和教员控制模块相连接；

所述处理器用于对训练人员进行登录注册，包括：

通过教员控制模块发送注册权限开启信号至处理器；处理器接收到注册权限开启信号之后开启飞行模拟训练器的注册权限；

通过注册登录设备获取训练人员的特征信息并将训练人员标记为i，i=1，2，……，n；所述特征信息包括姓名、净身高、年龄、体重、实名认证的手机号、面部图像和指纹特征；

将训练人员的特征信息展示在注册登录设备上，训练人员审核无误之后签字确认，教员通过指纹确认后完成训练人员的注册；

将训练人员的特征信息与训练人员的标记匹配之后发送至数据存储模块进行存储；

所述座舱参数调整模块用于对模拟座舱的参数进行调整；

所述检查单训练模块用于根据检查训练单对训练人员进行训练；所述检查单训练模块包括随机训练单元和专项训练单元；所述检查训练单包括应急检查单和非正常检查单；

所述安全监测模块包括设备自检单元和生物信息监测单元。

优选的，所述检查单训练模块用于对训练人员进行训练，包括：

当训练人员通过验证之后启动飞行模拟训练器，训练人员开始训练；

教员通过控制模块为训练人员选择训练模式，所述训练模式包括随机训练模式和专项训练模式；

当训练模式为随机训练模式时，则启动随机训练单元；当训练模式为专项训练模式时，则启动专项训练单元；

所述随机训练单元用于对训练人员进行随机训练，包括：

通过数据存储模块获取检查训练单；所述检查训练单包括预设分配系数yfx和训练项目；

获取飞行模拟训练器的模拟速度和模拟温度，并将模拟速度和模拟温度分别标记为ms和mw；所述模拟速度为飞行模拟训练器在训练过程中模拟的飞行速度，所述模拟温度为飞行模拟训练器在训练过程中模拟的环境温度；

获取模拟座舱的振动强度和倾斜角度，并将振动强度和倾斜角度分别标记为zq和qj；

通过公式spx=β1*(ms+mw)/(ms*mw)+β2*(zq+qj)/(zq*qj)+β3获取随机分配系数spx；其中β1、β2和β3为预设比例系数，且β1和β2均为大于0的实数，β3∈（0,1]；

当随机分配系数spx与预设分配系数yfx满足yfx-θ≤yfx≤yfx+θ时，则判定随机分配系数spx与预设分配系数yfx匹配成功，从预设分配系数yfx对应的训练项目中任选一个标记为目标项目；其中θ为预设比例系数，且θ为大于0的实数；

所述专项训练单元用于对训练人员进行专项训练，包括：

教员控制模块通过检查训练单选择需要进行专项训练的训练项目，并将选定的训练项目通过处理器发送至专项训练单元；

专项训练单元接收到选定的训练项目之后将训练项目标记为目标项目；

将目标项目发送至处理器；处理器控制飞行模拟训练器模拟目标项目中的训练内容；

训练人员对训练内容进行处理，并将处理过程标记为操作流程；将操作流程与训练内容对应的处理流程进行匹配；当匹配结果一致时，则判定训练人员完成了训练内容，生成训练完成信号；当匹配结果不一致时，则判定训练人员未完成训练内容，生成训练失败信号；

将训练完成信号和训练失败信号通过处理器发送至教员控制模块；

将随机分配系数、训练完成信号生成记录和训练失败信号生成记录通过处理器发送至数据存储模块进行存储。

优选的，所述检查训练单根据随机分配系数生成，包括：

通过教员控制模块预设随机参数值，所述随机参数值包括模拟速度、模拟温度、振动强度和倾斜角度；

根据随机参数值获取预设分配系数yfx，所述预设分配系数yfx与随机分配系数sfx的计算公式相同；

将检查训练单中的训练项目与预设分配系数yfx进行匹配生成检查训练单；

所述检查训练单中的训练项目均对应一个预设分配系数yfx，所述检查训练单中的预设分配系数yfx至少包括一个训练项目；所述训练项目包括训练内容和处理流程；

将检查训练单发送至数据存储模块进行存储。

优选的，所述座舱参数调整模块对模拟座舱的参数进行调整的具体步骤包括：

当有人员进入模拟座舱时将该人员标记为来访人员；获取来访人员的生物信息；所述生物信息包括面部图像和指纹特征；

将生物信息发送至处理器；处理器接收到生物信息时，通过处理器获取数据存储模块中存储的训练人员特征信息；将生物信息与特征信息逐一进行分析匹配，当分析匹配结果不一致时，通过处理器发送入侵信号至教员控制模块；当分析匹配结果一致时，将与生物信息匹配一致的特征信息标记为目标信息，同时将来访人员标记为训练人员；

通过数据存储模块获取座舱参数调整模型；将目标信息作为输入参数输入到座舱参数调整模型中获取输出参数并将输出参数标记为调整参数；所述调整参数包括座舱的仰角和座舱与操作手柄的距离；所述座舱参数调整模型为预先训练好的神经网络模型，所述神经网络模型包括误差前向反馈神经网络、rbf神经网络和模糊神经网络；

将调整参数发送至处理器，处理器根据调整参数对模拟座舱进行调整，调整完成后发送调整完成信号至处理器；

将目标信息、调整参数和调整完成信号发送记录发送至数据存储模块进行存储。

优选的，所述设备自检单元用于对飞行模型训练器的组成结构进行实时自检，并将自检结果标记为sjj；

所述自检结果sjj的取值为0和1，当自检结果sjj=1时，表示飞行模型训练器组成结构的自检结果全部正常；当自检结果sjj=0时，表示飞行模型训练器的部分组成结构的自检结果不正常，通过处理器将检查记录发送至教员控制模块；所述检查记录包括设备预警信号和自检结果不正常的组成结构的名称；

将设备预警信号发送记录和自检结果发送至数据存储模块进行存储。

优选的，所述生物信息监测单元用于对训练人员的生物信息进行监测，包括：

实时获取训练人员的生物信息，所述生物信息包括体温、心跳和血压；

将体温、心跳和血压分别标记为tw、xt和xy；

通过公式tpx=α1*tw*xt*ln(α2*xy)+α3获取体征评估系数式tpx；其中α1、α2和α3均为预设比例系数，α1和α3均为大于0的实数，α2为大于1的实数；

当体征评估系数tpx满足tpx>l2时，则判定训练人员身体状态异常，通过处理器控制飞行模拟训练器停止，同时发送身体异常信号至教员控制模块；当体征评估系数tpx满足l1<tpx≤l2，且持续时间达到t1时，则判定训练人员身体不适，通过处理器控制飞行模拟训练器停止，同时发送身体不适信号至教员控制模块；当体征评估系数tpx满足0<tpx≤l1时，则判定训练人员身体状态正常；其中l1和l2为预设体征评估系数阈值，t1为预设时间阈值；

将体征评估系数、身体异常信号发送记录和身体不适信号发送记录发送至数据存储模块进行存储。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明设置了教员控制模块，该设置用于为训练人员安排训练内容和监督训练人员的训练情况；教员控制模块有助于为训练人员提供有效合理的训练计划，避免训练人员盲目训练，能力得不到提升；

2、本发明设置了座位参数调整模块，该设置对模拟座舱的参数进行调整；当有人员进入模拟座舱时将该人员标记为来访人员；获取来访人员的生物信息；将生物信息发送至处理器；处理器接收到生物信息时，通过处理器获取数据存储模块中存储的训练人员特征信息；将生物信息与特征信息逐一进行分析匹配，当分析匹配结果不一致时，通过处理器发送入侵信号至教员控制模块；当分析匹配结果一致时，将与生物信息匹配一致的特征信息标记为目标信息，同时将来访人员标记为训练人员；通过数据存储模块获取座舱参数调整模型；将目标信息作为输入参数输入到座舱参数调整模型中获取输出参数并将输出参数标记为调整参数；将调整参数发送至处理器，处理器根据调整参数对模拟座舱进行调整，调整完成后发送调整完成信号至处理器；座位参数调整模块通过生物信息对来访人员进行验证，验证成功之后，结合目标信息和座舱参数调整模型获取调整参数，通过调整参数对模拟座舱进行调节，不仅使模拟座舱的参数符合训练人员的身体特征，而且能够避免外来人员操作飞行模拟训练器；

3、本发明设置了检查单训练模块，该设置用于对训练人员进行训练；当训练人员通过验证之后启动飞行模拟训练器，训练人员开始训练；教员通过控制模块为训练人员选择训练模式，所述训练模式包括随机训练模式和专项训练模式；当训练模式为随机训练模式时，则启动随机训练单元；当训练模式为专项训练模式时，则启动专项训练单元；将目标项目发送至处理器；处理器控制飞行模拟训练器模拟目标项目中的训练内容；训练人员对训练内容进行处理，并将处理过程标记为操作流程；将操作流程与训练内容对应的处理流程进行匹配；当匹配结果一致时，则判定训练人员完成了训练内容，生成训练完成信号；当匹配结果不一致时，则判定训练人员未完成训练内容，生成训练失败信号；将训练完成信号和训练失败信号通过处理器发送至教员控制模块；检查单训练模块通过不同的训练模式获取目标项目，通过处理器控制飞行模拟训练器模拟目标项目来对训练人员进行训练，有助于提高项目训练的真实性，能够有效提高训练人员的能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种用于飞行模拟训练器的自动参数调整系统，包括处理器、历史数据分析模块、教员控制模块、数据存储模块、座舱参数调整模块、检查单训练模块、安全监测模块和飞行模拟训练器；飞行模拟训练器包括模拟座舱；模拟座舱包括注册登录设备；

处理器分别与历史数据分析模块、教员控制模块、数据存储模块、座舱参数调整模块、检查单训练模块和安全监测模块相连接；数据存储模块分别与检查单训练模块和教员控制模块相连接；

处理器用于对训练人员进行登录注册，包括：

通过教员控制模块发送注册权限开启信号至处理器；处理器接收到注册权限开启信号之后开启飞行模拟训练器的注册权限；

通过注册登录设备获取训练人员的特征信息并将训练人员标记为i，i=1，2，……，n；特征信息包括姓名、净身高、年龄、体重、实名认证的手机号和面部图像；

将训练人员的特征信息展示在注册登录设备上，训练人员审核无误之后签字确认，教员通过指纹确认后完成训练人员的注册；

将训练人员的特征信息与训练人员的标记匹配之后发送至数据存储模块进行存储；

座舱参数调整模块用于对模拟座舱的参数进行调整；

检查单训练模块用于根据检查训练单对训练人员进行训练；检查单训练模块包括随机训练单元和专项训练单元；检查训练单包括应急检查单和非正常检查单；

安全监测模块包括设备自检单元和生物信息监测单元。

进一步地，检查单训练模块用于对训练人员进行训练，包括：

当训练人员通过验证之后启动飞行模拟训练器，训练人员开始训练；

教员通过控制模块为训练人员选择训练模式，训练模式包括随机训练模式和专项训练模式；

当训练模式为随机训练模式时，则启动随机训练单元；当训练模式为专项训练模式时，则启动专项训练单元；

随机训练单元用于对训练人员进行随机训练，包括：

通过数据存储模块获取检查训练单；检查训练单包括预设分配系数yfx和训练项目；

获取飞行模拟训练器的模拟速度和模拟温度，并将模拟速度和模拟温度分别标记为ms和mw；模拟速度为飞行模拟训练器在训练过程中模拟的飞行速度，模拟温度为飞行模拟训练器在训练过程中模拟的环境温度；

获取模拟座舱的振动强度和倾斜角度，并将振动强度和倾斜角度分别标记为zq和qj；

通过公式spx=β1*(ms+mw)/(ms*mw)+β2*(zq+qj)/(zq*qj)+β3获取随机分配系数spx；其中β1、β2和β3为预设比例系数，且β1和β2均为大于0的实数，β3∈（0,1]；

当随机分配系数spx与预设分配系数yfx满足yfx-θ≤yfx≤yfx+θ时，则判定随机分配系数spx与预设分配系数yfx匹配成功，从预设分配系数yfx对应的训练项目中任选一个标记为目标项目；其中θ为预设比例系数，且θ为大于0的实数；

专项训练单元用于对训练人员进行专项训练，包括：

教员控制模块通过检查训练单选择需要进行专项训练的训练项目，并将选定的训练项目通过处理器发送至专项训练单元；

专项训练单元接收到选定的训练项目之后将训练项目标记为目标项目；

将目标项目发送至处理器；处理器控制飞行模拟训练器模拟目标项目中的训练内容；

训练人员对训练内容进行处理，并将处理过程标记为操作流程；将操作流程与训练内容对应的处理流程进行匹配；当匹配结果一致时，则判定训练人员完成了训练内容，生成训练完成信号；当匹配结果不一致时，则判定训练人员未完成训练内容，生成训练失败信号；

将训练完成信号和训练失败信号通过处理器发送至教员控制模块；

将随机分配系数、训练完成信号生成记录和训练失败信号生成记录通过处理器发送至数据存储模块进行存储。

进一步地，检查训练单根据预设分配系数生成，包括：

通过教员控制模块预设随机参数值，随机参数值包括模拟速度、模拟温度、振动强度和倾斜角度；

根据随机参数值获取预设分配系数yfx，预设分配系数yfx与随机分配系数sfx的计算公式相同；

将检查训练单中的训练项目与预设分配系数yfx进行匹配生成检查训练单；

检查训练单中的训练项目均对应一个预设分配系数yfx，检查训练单中的预设分配系数yfx至少包括一个训练项目；训练项目包括训练内容和处理流程；

将检查训练单发送至数据存储模块进行存储。

进一步地，座舱参数调整模块对模拟座舱的参数进行调整的具体步骤包括：

当有人员进入模拟座舱时将该人员标记为来访人员；获取来访人员的面部图像并标记为待验证图像，并将待验证图像发送至处理器；

处理器接收到待验证图像时，通过处理器获取数据存储模块中存储的训练人员特征信息；将待验证图像与特征信息中的面部图像逐一进行分析匹配，当分析匹配结果不一致时，通过处理器发送入侵信号至教员控制模块；当分析匹配结果一致时，将与待验证图像匹配一致的特征信息标记为目标信息，同时将来访人员标记为训练人员；

通过数据存储模块获取座舱参数调整模型；将目标信息作为输入参数输入到座舱参数调整模型中获取输出参数并将输出参数标记为调整参数；调整参数包括座舱的仰角和座舱与操作手柄的距离；座舱参数调整模型为预先训练好的神经网络模型，神经网络模型包括误差前向反馈神经网络、rbf神经网络和模糊神经网络；

将调整参数发送至处理器，处理器根据调整参数对模拟座舱进行调整，调整完成后发送调整完成信号至处理器；

将目标信息、调整参数和调整完成信号发送记录发送至数据存储模块进行存储。

进一步地，设备自检单元用于对飞行模型训练器的组成结构进行实时自检，并将自检结果标记为sjj；

自检结果sjj的取值为0和1，当自检结果sjj=1时，表示飞行模型训练器组成结构的自检结果全部正常；当自检结果sjj=0时，表示飞行模型训练器的部分组成结构的自检结果不正常，通过处理器将检查记录发送至教员控制模块；检查记录包括设备预警信号和自检结果不正常的组成结构的名称；

将设备预警信号发送记录和自检结果发送至数据存储模块进行存储。

进一步地，生物信息监测单元用于对训练人员的生物信息进行监测，包括：

实时获取训练人员的生物信息，生物信息包括体温、心跳和血压；

将体温、心跳和血压分别标记为tw、xt和xy；

通过公式tpx=α1*tw*xt*ln(α2*xy)+α3获取体征评估系数式tpx；其中α1、α2和α3均为预设比例系数，α1和α3均为大于0的实数，α2为大于1的实数；

当体征评估系数tpx满足tpx>l2时，则判定训练人员身体状态异常，通过处理器控制飞行模拟训练器停止，同时发送身体异常信号至教员控制模块；当体征评估系数tpx满足l1<tpx≤l2，且持续时间达到t1时，则判定训练人员身体不适，通过处理器控制飞行模拟训练器停止，同时发送身体不适信号至教员控制模块；当体征评估系数tpx满足0<tpx≤l1时，则判定训练人员身体状态正常；其中l1和l2为预设体征评估系数阈值，t1为预设时间阈值；

将体征评估系数、身体异常信号发送记录和身体不适信号发送记录发送至数据存储模块进行存储。

进一步地，历史数据分析模块用于对训练人员的训练数据进行分析，包括：

通过数据存储模块获取训练人员的训练总次数，并将训练总次数标记为zxci；

通过数据存储模块获取训练人员的训练完成次数，并将训练完成次数标记为xwci；

通过数据存储模块获取训练人员完成的训练项目总数，并将训练项目总数标记为xxzi；

通过公式xpx=γ1*(xxzi/jxz)*(xwci/zxci)获取训练评估系数xpxi；其中γ1为预设比例系数，且γ1为大于0的实数；其中jxz为预设训练总数；

当训练评估系数xpxi满足xpxi>k1时，则判定训练人员完成训练检查单中所有训练项目的训练；当训练评估系数xpxi满足0<xpxi≤k1时，则判定训练人员仍然需要根据训练检查单进行训练；其中k1为预设训练评估系数阈值；

将完成训练检查单中所有训练项目的训练人员单独生成数据表，并将数据表标记为毕业名单；

通过处理器将毕业名单分别发送至数据存储模块和教员控制模块；

数据存储模块接收到毕业名单之后进行存储。

上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况设定。

本发明的工作原理：

通过注册登录设备获取训练人员的特征信息并将训练人员标记为i，将训练人员的特征信息展示在注册登录设备上，训练人员审核无误之后签字确认，教员通过指纹确认后完成训练人员的注册；将训练人员的特征信息与训练人员的标记匹配之后发送至数据存储模块进行存储；

当有人员进入模拟座舱时将该人员标记为来访人员；获取来访人员的生物信息；将生物信息发送至处理器；处理器接收到生物信息时，通过处理器获取数据存储模块中存储的训练人员特征信息；将生物信息与特征信息逐一进行分析匹配，当分析匹配结果不一致时，通过处理器发送入侵信号至教员控制模块；当分析匹配结果一致时，将与生物信息匹配一致的特征信息标记为目标信息，同时将来访人员标记为训练人员；通过数据存储模块获取座舱参数调整模型；将目标信息作为输入参数输入到座舱参数调整模型中获取输出参数并将输出参数标记为调整参数；将调整参数发送至处理器，处理器根据调整参数对模拟座舱进行调整，调整完成后发送调整完成信号至处理器；

当训练人员通过验证之后启动飞行模拟训练器，训练人员开始训练；教员通过控制模块为训练人员选择训练模式，所述训练模式包括随机训练模式和专项训练模式；当训练模式为随机训练模式时，则启动随机训练单元；当训练模式为专项训练模式时，则启动专项训练单元；将目标项目发送至处理器；处理器控制飞行模拟训练器模拟目标项目中的训练内容；训练人员对训练内容进行处理，并将处理过程标记为操作流程；将操作流程与训练内容对应的处理流程进行匹配；当匹配结果一致时，则判定训练人员完成了训练内容，生成训练完成信号；当匹配结果不一致时，则判定训练人员未完成训练内容，生成训练失败信号；将训练完成信号和训练失败信号通过处理器发送至教员控制模块。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

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