本發(fā)明涉及一種模擬訓(xùn)練的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無線網(wǎng)絡(luò)慣導(dǎo)設(shè)備教學(xué)訓(xùn)練裝置。本發(fā)明還涉及一種基于無線網(wǎng)絡(luò)慣導(dǎo)設(shè)備教學(xué)訓(xùn)練方法。

背景技術(shù)：

慣導(dǎo)設(shè)備主要由箱體組件、臺體組件和電路組件組成，能夠自主地為載體提供方位基準(zhǔn)，測量姿態(tài)信息，實時提供位置信息。在課程教學(xué)中，為了培養(yǎng)學(xué)員維修能力，設(shè)置了電路檢測和故障排除等實訓(xùn)科目，由于在實訓(xùn)教學(xué)中電路檢測一旦損壞設(shè)備，就無法進(jìn)行正常教學(xué)，嚴(yán)重影響了學(xué)員維修能力的培養(yǎng)。目前慣導(dǎo)設(shè)備的相關(guān)訓(xùn)練裝置不能為相關(guān)教學(xué)院校提供教學(xué)、模型訓(xùn)練條件，也不能提高訓(xùn)練和考核效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種基于無線網(wǎng)絡(luò)慣導(dǎo)設(shè)備教學(xué)訓(xùn)練裝置及方法，可為相關(guān)教學(xué)院校提供教學(xué)、模型訓(xùn)練條件，提高訓(xùn)練和考核效果。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用基于無線網(wǎng)絡(luò)慣導(dǎo)設(shè)備教學(xué)訓(xùn)練裝置的技術(shù)方案是：

一種基于無線網(wǎng)絡(luò)慣導(dǎo)設(shè)備教學(xué)訓(xùn)練裝置，包括慣導(dǎo)設(shè)備的檢測維修實訓(xùn)裝置和教學(xué)考核主控平臺；所述慣導(dǎo)設(shè)備的檢測維修實訓(xùn)裝置包括轉(zhuǎn)臺、安裝在所述轉(zhuǎn)臺上的實物仿真模型和操控臺；所述實物仿真模型的第一插座通過電纜與操控臺相連，所述轉(zhuǎn)臺通過電纜分別與所述操控臺和所述實物仿真模型相連；所述轉(zhuǎn)臺為雙軸轉(zhuǎn)臺，包括方位環(huán)和俯仰環(huán)機(jī)構(gòu)、絕對編碼器和電源模塊；所述實物仿真模型包括透明模型、力矩電機(jī)、角度傳感器和控制電路板；所述操控臺包括用于存儲操作使用和檢測維修訓(xùn)練軟件的計算機(jī)主機(jī)、顯示器、操作面板、通信電路板和機(jī)柜；所述教學(xué)考核主控平臺包括用于存儲教學(xué)、訓(xùn)練考核主控平臺軟件的加固計算機(jī)和無線通信模塊，所述加固計算機(jī)通過無線通信模塊控制所述慣導(dǎo)設(shè)備的檢測維修實訓(xùn)裝置進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)訓(xùn)練；所述教學(xué)考核主控平臺軟件包括狀態(tài)監(jiān)控模塊、講解示范模塊和模擬考核模塊。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述狀態(tài)監(jiān)控模塊包括數(shù)據(jù)采集與反饋單元、狀態(tài)監(jiān)控單元和訓(xùn)練評估單元。

作為上述方案的改進(jìn)，所述講解示范模塊包括結(jié)構(gòu)展示單元、原理演示單元、操作使用單元、信號檢測單元和故障排除單元。

進(jìn)一步地，所述模擬考核模塊包括實現(xiàn)對學(xué)生的理論知識點進(jìn)行考核的理論單元和考查對學(xué)生設(shè)備操作步驟的掌握程度的實踐考核單元。

作為上述方案的改進(jìn)，所述實踐考核單元包括操作使用單元、信號檢測單元和故障排除單元。

較佳地，所述實物仿真模型包括透明模型和位于所述透明模型內(nèi)的力矩電機(jī)、角度傳感器、控制電路板，所述控制電路板包括按照實際慣導(dǎo)設(shè)備電路板設(shè)計的仿真電路板、用于給所述仿真電路板提供激勵信號的激勵電路板、用于驅(qū)動所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)動和采集所述角度傳感器輸出信號的電機(jī)驅(qū)動與測角電路板、與操控臺進(jìn)行通訊的通信控制電路板。其中所述控制電路板的尺寸、大小與實際設(shè)備一致，所述仿真電路板仿照慣導(dǎo)設(shè)備實際電路板制作，其布局和輸入輸出信號近似與實際設(shè)備一致，同時在所述仿真電路板內(nèi)增加設(shè)計故障設(shè)置電路，用于對實裝仿真電路設(shè)置故障，模擬實際設(shè)備故障現(xiàn)象，激勵電路板用于模擬產(chǎn)生實際設(shè)備電路所需的各種激勵信號，使其正常工作。通過所述控制電路板使其能夠進(jìn)行電路檢測維修訓(xùn)練。

較佳地，所述轉(zhuǎn)臺的下方安裝有電源模塊和用于測量轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動角度的絕對編碼器，所述絕對編碼器通過電纜與所述實物仿真模型的第二插座連接，所述電源模塊通過電纜與所述實物仿真模型的第三插座相連，同時所述電源模塊通過電纜與所述操控臺相連。所述操控臺包括機(jī)柜和安裝于機(jī)柜內(nèi)的計算機(jī)主機(jī)、顯示器、操作面板、通信電路板，所述計算機(jī)主機(jī)用于存儲操作使用和檢測維修訓(xùn)練軟件，所述通信電路板用于所述實物仿真模型、所述轉(zhuǎn)臺和所述操控臺三者之間信號數(shù)據(jù)傳輸。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的一種基于無線網(wǎng)絡(luò)慣導(dǎo)設(shè)備教學(xué)訓(xùn)練方法是：包括以下步驟：

一、制作慣導(dǎo)設(shè)備的檢測維修實訓(xùn)裝置。

二、建立教學(xué)考核主控平臺。

三、依次將轉(zhuǎn)臺、安裝在所述轉(zhuǎn)臺上的實物仿真模型和操控臺組成所述慣導(dǎo)設(shè)備的檢測維修實訓(xùn)裝置，其中將實物仿真模型的第一插座通過電纜與所述操控臺相連，將實物仿真模型的第二、三插座通過電纜分別與所述轉(zhuǎn)臺的絕對編碼器和電源組件相連，將所述轉(zhuǎn)臺的電源組件通過電纜與所述操控臺相連。

四、將用于存儲教學(xué)考核主控平臺軟件的加固計算機(jī)和無線通信模塊組成所述教學(xué)考核主控平臺，將加固計算機(jī)通過無線通信模塊控制所述慣導(dǎo)設(shè)備的檢測維修實訓(xùn)裝置進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)訓(xùn)練，其中所述教學(xué)考核主控平臺軟件包括狀態(tài)監(jiān)控模塊、講解示范模塊和模擬考核模塊。

五、站在所述慣導(dǎo)設(shè)備檢測維修實訓(xùn)裝置旁操作該裝置的操控臺和操作使用軟件時，對應(yīng)在教學(xué)考核主控平臺軟件的操作界面有相應(yīng)的虛擬操作，實訓(xùn)裝置的顯示器上有數(shù)據(jù)顯示時，教學(xué)考核主控平臺上的對應(yīng)界面上同時有相同的數(shù)據(jù)顯示，實現(xiàn)慣導(dǎo)設(shè)備操作使用演示功能。

六、在所述教學(xué)考核主控平臺理論考核模塊，學(xué)生可以采用電腦隨機(jī)組卷功能，也可根據(jù)知識點自行組卷，實現(xiàn)對進(jìn)慣導(dǎo)設(shè)備理論知識的考核功能；在所述教學(xué)考核主控平臺操作考核模塊，對所述慣導(dǎo)設(shè)備檢測維修實訓(xùn)裝置進(jìn)行故障設(shè)置后，學(xué)生才能操作所述慣導(dǎo)設(shè)備檢測維修實訓(xùn)裝置，通過操作使用、觀看故障現(xiàn)象、檢測與故障分析定位、換件維修等進(jìn)行考核，并且每步操作都通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸給所述教學(xué)考核主控平臺的狀態(tài)監(jiān)控模塊進(jìn)行記錄，教師可以通過狀態(tài)監(jiān)控模塊的訓(xùn)練評估單元給學(xué)生進(jìn)行打分，實現(xiàn)學(xué)生的操作模擬考核功能。

在步驟四中，所述狀態(tài)監(jiān)控模塊包括數(shù)據(jù)采集與反饋單元、狀態(tài)監(jiān)控單元和訓(xùn)練評估單元；所述講解示范模塊包括結(jié)構(gòu)展示單元、原理演示單元、操作使用單元、信號檢測單元和故障排除單元；所述模擬考核模塊包括實現(xiàn)對學(xué)生的理論知識點進(jìn)行考核的理論單元和考查對學(xué)生設(shè)備操作步驟的掌握程度的實踐考核單元。

實施本發(fā)明實施例，具有如下有益效果：采用本發(fā)明的基于無線網(wǎng)絡(luò)慣導(dǎo)設(shè)備教學(xué)訓(xùn)練裝置，實現(xiàn)慣導(dǎo)設(shè)備的結(jié)構(gòu)展示、工作原理演示、操作使用訓(xùn)練、故障檢測與診斷訓(xùn)練、換組件維修訓(xùn)練及考核等功能；采用無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和計算機(jī)控制技術(shù)設(shè)計開發(fā)教學(xué)考核主控平臺，實現(xiàn)教學(xué)考核主控平臺和各單體實訓(xùn)裝置的通訊互聯(lián)，實現(xiàn)各單體實訓(xùn)裝置的操作演示、故障設(shè)置、訓(xùn)練考核評估等功能，同時具有擴(kuò)展新型慣導(dǎo)設(shè)備模擬訓(xùn)練裝置的功能。整套教學(xué)訓(xùn)練裝置可為相關(guān)教學(xué)院校提供教學(xué)、模型訓(xùn)練條件，提高訓(xùn)練和考核效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例的附圖作簡單地介紹。

圖1是本發(fā)明的基于無線網(wǎng)絡(luò)慣導(dǎo)設(shè)備教學(xué)訓(xùn)練裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的基于無線網(wǎng)絡(luò)慣導(dǎo)設(shè)備教學(xué)訓(xùn)練方法的教學(xué)考核主控平臺軟件的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施方式。

如圖1所示，本發(fā)明的基于無線網(wǎng)絡(luò)慣導(dǎo)設(shè)備教學(xué)訓(xùn)練裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明的基于無線網(wǎng)絡(luò)慣導(dǎo)設(shè)備教學(xué)訓(xùn)練裝置包括慣導(dǎo)設(shè)備的檢測維修實訓(xùn)裝置10和教學(xué)考核主控平臺60。

所述慣導(dǎo)設(shè)備的檢測維修實訓(xùn)裝置10包括轉(zhuǎn)臺11、安裝在所述轉(zhuǎn)臺11上的實物仿真模型12、和操控臺13，所述實物仿真模型12的第一插座20通過電纜與操控臺13相連，所述實物仿真模型12的第二插座30、第三插座40通過電纜與所述轉(zhuǎn)臺11相連，所述轉(zhuǎn)臺11通過電纜與所述操控臺13相連。

具體地，所述轉(zhuǎn)臺11的下方安裝有電源模塊50和用于測量轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動角度的絕對編碼器，所述絕對編碼器通過電纜與所述實物仿真模型12的第二插座30連接，所述電源模塊50通過電纜與所述實物仿真模型12的第三插座40相連。其中轉(zhuǎn)臺11用于模擬載體的運動姿態(tài)和方位，給實訓(xùn)裝置提供運動仿真環(huán)境。

所述操控臺13包括機(jī)柜、操作面板、計算機(jī)主機(jī)131、顯示器132和通信電路板，其中所述計算機(jī)主機(jī)用于存儲操作使用和檢測維修訓(xùn)練軟件，所述通信電路板用于所述實物仿真模型、所述轉(zhuǎn)臺和所述操控臺三者之間信號數(shù)據(jù)傳輸。所述實物仿真模型12與實際設(shè)備比例為1：1仿真，包括透明模型和位于所述透明模型內(nèi)的內(nèi)部機(jī)構(gòu)，所述內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括力矩電機(jī)、角度傳感器和控制電路板，所述力矩電機(jī)、所述角度傳感器和所述控制電路板安裝于所述模型內(nèi)，所述控制電路板包括按照實際慣導(dǎo)設(shè)備電路板設(shè)計的仿真電路板、用于給所述仿真電路板提供激勵信號的激勵電路板、用于驅(qū)動所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)動和采集所述角度傳感器輸出信號的電機(jī)驅(qū)動與測角電路板、與操控臺進(jìn)行通訊的通信控制電路板，所述仿真電路板增加設(shè)計故障設(shè)置電路。所述實物仿真模型12用于展示慣導(dǎo)設(shè)備的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)和工作過程，同時提供電路檢測與換件維修條件，幫助受訓(xùn)者識別其結(jié)構(gòu)，開展電路檢測與維修訓(xùn)練。

所述教學(xué)考核主控平臺60包括用于存儲教學(xué)、訓(xùn)練考核主控平臺軟件的加固計算機(jī)61和無線通信模塊62，所述加固計算機(jī)61通過無線通信模塊62控制所述慣導(dǎo)設(shè)備的檢測維修實訓(xùn)裝置10進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)訓(xùn)練；所述教學(xué)考核主控平臺軟件包括狀態(tài)監(jiān)控模塊、講解示范模塊和模擬考核模塊。

本發(fā)明的基于無線網(wǎng)絡(luò)慣導(dǎo)設(shè)備教學(xué)訓(xùn)練裝置綜合運用3d打印技術(shù)、仿真技術(shù)、伺服控制技術(shù)、自動控制技術(shù)、在線檢測技術(shù)、信號采集技術(shù)、信號調(diào)理技術(shù)等手段，設(shè)計開發(fā)四種型號慣導(dǎo)裝備的檢測維修實訓(xùn)裝置，實現(xiàn)慣導(dǎo)設(shè)備的結(jié)構(gòu)展示、工作原理演示、操作使用訓(xùn)練、故障檢測與診斷訓(xùn)練、換組件維修訓(xùn)練及考核等功能；采用無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和計算機(jī)控制技術(shù)設(shè)計開發(fā)教學(xué)考核主控平臺，實現(xiàn)教學(xué)考核主控平臺和各單體實訓(xùn)裝置的通訊互聯(lián)，實現(xiàn)各單體實訓(xùn)裝置的操作演示、故障設(shè)置、訓(xùn)練考核評估等功能，同時具有擴(kuò)展新型慣導(dǎo)模擬訓(xùn)練裝置的功能，整套教學(xué)訓(xùn)練裝置可為相關(guān)教學(xué)院校提供教學(xué)、模型訓(xùn)練條件，提高訓(xùn)練和考核效果。

如圖2所示，所述狀態(tài)監(jiān)控模塊包括數(shù)據(jù)采集與反饋單元、狀態(tài)監(jiān)控單元和訓(xùn)練評估單元。所述講解示范模塊包括結(jié)構(gòu)展示單元、原理演示單元、操作使用單元、信號檢測單元和故障排除單元。所述模擬考核模塊包括實現(xiàn)對學(xué)生的理論知識點進(jìn)行考核的理論單元和考查對學(xué)生設(shè)備操作步驟的掌握程度的實踐考核單元。所述實踐考核單元包括操作使用單元、信號檢測單元和故障排除單元。根據(jù)平臺功能設(shè)置其中狀態(tài)監(jiān)控模塊主要完成對某一實訓(xùn)裝置數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)控及訓(xùn)練過程的評估；操作講解示范用于演示慣導(dǎo)裝置的實際操作步驟和顯示數(shù)據(jù)；模擬考核模塊分為理論考核與實踐考核兩個部分，理論考核可組網(wǎng)實現(xiàn)對學(xué)生的理論知識點進(jìn)行考核，實踐考核主要考查對學(xué)生設(shè)備操作步驟的掌握程度。

下面對于本發(fā)明的基于無線網(wǎng)絡(luò)慣導(dǎo)設(shè)備教學(xué)訓(xùn)練方法實施例進(jìn)行說明。

在一個實施例中，具體步驟如下：

一、制作慣導(dǎo)設(shè)備的檢測維修實訓(xùn)裝置；

二、建立教學(xué)考核主控平臺；

三、依次將轉(zhuǎn)臺、安裝在所述轉(zhuǎn)臺上的實物仿真模型和操控臺組成所述慣導(dǎo)設(shè)備的檢測維修實訓(xùn)裝置，其中將實物仿真模型的第一插座通過電纜與所述操控臺相連，將實物仿真模型的第二、三插座通過電纜分別與所述轉(zhuǎn)臺的絕對編碼器和電源組件相連，將所述轉(zhuǎn)臺的電源組件通過電纜與所述操控臺相連。

四、將用于存儲教學(xué)考核主控平臺軟件的加固計算機(jī)和無線通信模塊組成所述教學(xué)考核主控平臺，將加固計算機(jī)通過無線通信模塊控制所述慣導(dǎo)設(shè)備的檢測維修實訓(xùn)裝置進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)訓(xùn)練，其中所述教學(xué)考核主控平臺軟件包括狀態(tài)監(jiān)控模塊、講解示范模塊和模擬考核模塊。

五、站在所述慣導(dǎo)設(shè)備檢測維修實訓(xùn)裝置旁操作該裝置的操控臺和操作使用軟件時，對應(yīng)在教學(xué)考核主控平臺軟件的操作界面有相應(yīng)的虛擬操作，實訓(xùn)裝置的顯示器上有數(shù)據(jù)顯示時，教學(xué)考核主控平臺上的對應(yīng)界面上同時有相同的數(shù)據(jù)顯示，實現(xiàn)慣導(dǎo)設(shè)備操作使用演示功能。

六、在所述教學(xué)考核主控平臺理論考核模塊，學(xué)生可以采用電腦隨機(jī)組卷功能，也可根據(jù)知識點自行組卷，實現(xiàn)對進(jìn)慣導(dǎo)設(shè)備理論知識的考核功能；在所述教學(xué)考核主控平臺操作考核模塊，對所述慣導(dǎo)設(shè)備檢測維修實訓(xùn)裝置進(jìn)行故障設(shè)置后，學(xué)生才能操作所述慣導(dǎo)設(shè)備檢測維修實訓(xùn)裝置，通過操作使用、觀看故障現(xiàn)象、檢測與故障分析定位、換件維修等進(jìn)行考核，并且每步操作都通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸給所述教學(xué)考核主控平臺的狀態(tài)監(jiān)控模塊進(jìn)行記錄，教師可以通過狀態(tài)監(jiān)控模塊的訓(xùn)練評估單元給學(xué)生進(jìn)行打分，實現(xiàn)學(xué)生的操作模擬考核功能。

在步驟四中，所述狀態(tài)監(jiān)控模塊包括數(shù)據(jù)采集與反饋單元、狀態(tài)監(jiān)控單元和訓(xùn)練評估單元；所述講解示范模塊包括結(jié)構(gòu)展示單元、原理演示單元、操作使用單元、信號檢測單元和故障排除單元；所述模擬考核模塊包括實現(xiàn)對學(xué)生的理論知識點進(jìn)行考核的理論單元和考查對學(xué)生設(shè)備操作步驟的掌握程度的實踐考核單元。

采用本發(fā)明的基于無線網(wǎng)絡(luò)慣導(dǎo)設(shè)備教學(xué)訓(xùn)練裝置，實現(xiàn)慣導(dǎo)設(shè)備的結(jié)構(gòu)展示、工作原理演示、操作使用訓(xùn)練、故障檢測與診斷訓(xùn)練、換組件維修訓(xùn)練及考核等功能；采用無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和計算機(jī)控制技術(shù)設(shè)計開發(fā)教學(xué)、訓(xùn)練考核主控平臺，實現(xiàn)教學(xué)、訓(xùn)練考核主控平臺和各單體實訓(xùn)裝置的通訊互聯(lián)，實現(xiàn)各單體實訓(xùn)裝置的操作演示、故障設(shè)置、訓(xùn)練考核評估等功能，同時具有擴(kuò)展新型慣導(dǎo)模擬訓(xùn)練裝置的功能。整套教學(xué)訓(xùn)練裝置可為相關(guān)教學(xué)院校提供教學(xué)、模型訓(xùn)練條件，提高訓(xùn)練和考核效果。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。