訓練仿真器
正文
利用仿真技術對人員進行訓練的一種自動化設備。訓練仿真器採用計算機、自動控制、環境(視景、聲響和運動感覺等)仿真和儀表仿真等技術,圍繞真實的“人-機-環境“系統中的人(被訓練者)構成一個仿真系統,取代真實系統的機器和環境來完成對人的某種訓練。凡是需要一個或一組熟練人員進行操縱、控制、管理和決策的真實系統,都需要對人員進行訓練。對於複雜的系統,採用訓練仿真器訓練人員能降低成本和提高安全性。有些訓練不能在真實系統中進行(如航天飛行),這就需要利用訓練仿真器來進行。此外,採用訓練仿真器訓練還可以方便地安排訓練計畫,提高訓練的效率和質量。20世紀40年代,美國為了訓練空軍飛行員首先研製成功飛機訓練器。此後訓練仿真器經歷了機電解算裝置、電氣解算裝置、模擬計算機和數字計算機四個技術發展階段。訓練仿真器技術的特點是:①數學模型因訓練目的的不同而異,必須根據人的主觀感覺對模型進行必要的修改。②評價訓練仿真器性能的優劣有兩個標準,即客觀標準(仿真的運動規律符合實際情況的準確程度)和主觀標準(多批次訓練中人的主觀感覺的統計結果)。③只能是實時仿真。④一般包含有環境仿真,主要是視景仿真,此外還有加速度、不平衡運動、失重狀態的運動感覺仿真,在操縱設備時的受力仿真和聲響仿真等。⑤被訓練者和計算機之間(輸入和輸出之間)的界面要求與真實系統中的人、機界面一致。⑥配有自動記錄訓練過程的設備,以便評價被訓練人員的操作、控制和管理水平,有時還要求有重演功能。訓練仿真器一般由三部分組成:訓練室、計算機室和導演室。其中導演室的作用是設定訓練的初始狀態、控制整個訓練的進程並隨時設定情況(如設定故障)和對被訓練者的素質進行評價。訓練仿真器稍作修改即可用於對系統的研究。
訓練仿真器已套用於很多領域,從套用的角度可分為幾種類型。①載體操縱型:宇宙空間、大氣層、地面、水上和水下各種載人運輸工具的操縱訓練仿真器;②故障排除型:機器、機艙、工程系統的故障分析和排除的訓練仿真器;③過程控制型:化工企業、發電廠、電力網等例行檢查和運行操作的訓練仿真器;④武器攻擊型:軍事部門各類武器如飛機、坦克、艦艇等相互格鬥的訓練仿真器;⑤文體活動型:提高各類體育和文娛活動技能的訓練仿真器;⑥博弈決策型:工廠管理(廠長、經理訓練器)、交通管制和軍隊各種戰術模擬的訓練仿真器。