海空综合环境仿真设备的制作方法

xiaoxiao2020-6-26  14

专利名称:海空综合环境仿真设备的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种仿真设备,特别是一种可以在舰船操作人员训练过程中仿真海洋地理信息、海洋水文以及海洋气象等海空综合环境的海空综合环境仿真设备。
背景技术
舰船上的操作人员在日常训练过程中,由于条件限制,无法随舰船实际经历各种海空综合环境,如各种暗礁、沉船、急流、险滩等海洋地理环境,各种潮位、潮流速度和潮流方向、波浪等海洋水文环境,以及各种海雾、海冰、海浪、风暴潮、海上龙卷、热带风暴、温带气旋等海洋气象条件。因此舰船上的操作人员在日常训练过程中接受训练的舰船操控技巧等训练内容大多数都停留在理论阶段,无法直观感受,也就不利于参训人员很好的掌握。随着环境仿真技术及计算机技术的发展,现在已经可以通过对自然环境建模仿真来对自然环境状态和过程进行模拟描述和数据表现,同时通过计算机技术利用图像、文字等人机交互界面直观的将各种仿真的自然环境展现在使用者眼前,使舰船上的操作人员在日常训练中能够直观感受各种海情、海况下的训练内容。然而长期以来,由于经济、技术、应用等方面的约束,目前还没有专门能够用于舰船上的操作人员在日常训练过程中能够使用的仿真海洋地理信息、海洋水文以及海洋气象等海空环境数据的仿真设备。

实用新型内容本实用新型提供了一种海空综合环境仿真设备,以减少或避免前面所提到的问题。为解决上述问题,本实用新型提出了一种海空综合环境仿真设备,所述海空综合环境仿真设备通过网线连接至少一个存储海空综合环境模型的模型服务器,并通过通信接口与至少一个人机接口设备相连接,所述海空综合环境仿真设备至少包括一个存储海洋地理信息数据的海洋地理信息模块、一个存储海洋水文信息数据的海洋水文信息模块、一个存储海洋气象信息数据的海洋气象模块以及一个进行仿真运算的综合控制/调用模块。优选地,所述模型服务器至少包括一个存储海空综合环境的实体模型数据的实体模型模块、一个存储海空综合环境仿真规则的仿真规则模块。优选地,所述实体模型模块和所述仿真规则模块并联设置于所述模型服务器内。优选地,所述海洋地理信息模块、所述海洋水文信息模块、所述海洋气象模块以及所述综合控制/调用模块并联设置于所述海空综合环境仿真设备内。本实用新型所提供的海空综合环境仿真设备,该装置能够统一、高效、快速的提供全球任何区域的海空综合环境仿真,可以实现海空综合环境数据,如海洋地理信息、海洋水文以及海洋气象信息的展现和交换,其能够包含完整地描述模拟空间内海空综合环境的全部数据,针对不同的海空环境仿真应用可以使用不同的类型、格式、精度、实时性等特点来表示相同的海空综合环境数据,满足海空综合环境仿真以及与海空综合环境相关联的教育训练、宣传展示等实际需要,为舰船上的操作人员在日常训练过程中的海空综合环境仿真提供准确、权威、有效而意义清晰明确的数据,使舰船上的操作人员在日常训练中能够直观感受各种海情、海况下的训练内容。

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释,并不限定本实用新型的范围。其中,图1为根据本实用新型的一个具体实施例的海空综合环境仿真设备的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本实用新型的具体实施方式
。其中,相同的部件采用相同的标号。下面参照附图详细说明根据本实用新型的一个具体实施例的一种海空综合环境仿真设备的结构及其原理。图1为根据本实用新型的一个具体实施例的海空综合环境仿真设备的结构示意图,本实用新型所提供的海空综合环境仿真设备1通过网线连接至少一个存储海空综合环境模型的模型服务器2,并通过通信接口与至少一个人机接口设备4相连接,其中,所述模型服务器2至少包括一个存储海空综合环境的实体模型数据的实体模型模块21、一个存储海空综合环境仿真规则的仿真规则模块22,所述海空综合环境仿真设备1至少包括一个存储海洋地理信息数据的海洋地理信息模块11、一个存储海洋水文信息数据的海洋水文信息模块12、一个存储海洋气象信息数据的海洋气象模块13以及一个进行仿真运算的综合控制/调用模块14。其中,所述实体模型模块21、所述仿真规则模块22可以是硬盘、磁带、磁盘阵列等计算机用的存储介质,分别用于存储特定的数据。所述实体模型模块21和所述仿真规则模块22并联设置于所述模型服务器内。所述实体模型模块21用于存储海空综合环境的实体模型数据,不同的实体模型数据标识不同的海空综合环境的类型、属性,例如不同海域的暗礁、沉船、急流、险滩等地理环境情况,各种潮位、潮流速度和潮流方向、波浪等海洋水文环境情况,以及特定海域在不同季节的海雾、海冰、海浪、风暴潮等海洋气象情况等。所述环境仿真规则模块22用于存储海空综合环境仿真规则,在需要进行不同海空综合环境仿真时,所述环境仿真规则模块22 对不同的综合环境内所有数据的类型、属性的相互关系进行限定,如在进行云景模拟时,所述环境仿真规则模块22可以提供仿真规则用于对仿真结果展现出的图像的视线清晰度或传感器数据提供计算规则。所述海洋地理信息模块11、所述海洋水文信息模块12、所述海洋气象模块13可以是硬盘、磁带、磁盘阵列等计算机用的存储介质,分别用于存储特定的数据。所述海洋地理信息模块11、所述海洋水文信息模块12、所述海洋气象模块13以及所述综合控制/调用模块14并联设置于所述海空综合环境仿真设备1内。所述海洋地理信息模块11用于存储海洋地理信息数据,如海洋中暗礁、沉船、急流、险滩等地理分布情况数据;所述海洋水文信息模块12用于存储海洋水文信息数据,如海洋中不同类型的潮位、潮流速度和潮流方向、波浪等海洋水文环境数据;所述海洋气象模块13用于存储海洋气象信息数据,如海洋中的各种海雾、海冰、海浪、风暴潮、海上龙卷、热带风暴、温带气旋等海洋气象条件数据。特定的模块存储特定的海空综合环境数据信息,能够使海空综合环境数据的存储和检索调取更加高效。所述综合控制/调用模块14可以是一个中央处理器,也可以是单独的硬件卡,其用来存取数据模型,可以提供HTML和JAVA两种交互式接口,并使用其程序接口将应用程序、数据模型和数据的物理存储结构分离开来,从而使三者相互独立而互不影响,海空环境数据的供应者和仿真设备用户也不需要为使用所述海空综合环境仿真设备而编写特定的存取代码。通过所述综合控制/调用模块14,所述海空综合环境仿真设备的使用者可以在用户端使用浏览器注册并根据需要创建和提交查询,所述综合控制/调用模块14对数据记录进行搜索、处理,负责自动处理存取控制、调度、数据提取、格式化、压缩加密、传输和通知用户,将结果返回用户端。下面参照附图详细说明本实用新型的海空综合环境仿真设备的工作过程,例如, 在使用过程中,使用者可以使用一台计算机作为人机接口设备4,所述人机接口设备4可以通过基于TCP/IP的LAN/WAN网络3与所述海空综合环境仿真设备1相连,当用户使用所述海空综合环境仿真设备1时,用户可以通过所述人机接口设备4向所述海空综合环境仿真设备1的所述综合控制/调用模块14发出仿真服务请求,所述综合控制/调用模块14在接收到所述人机接口设备4发送的环境仿真服务请求后,根据所述人机接口设备4的仿真服务请求从所述模型服务器2的所述实体模型模块21、所述仿真规则模块22调取对应的海空综合环境的实体模型数据以及海空综合环境仿真规则,所述综合控制/调用模块14根据调取的环境仿真规则从所述海洋地理信息模块11、所述海洋水文信息模块12、所述海洋气象模块13中提取需要模拟的自然空间内的海空综合环境数据,如海洋地理信息数据、海洋水文信息数据以及海洋气象信息数据等,并将所提取的海空环境信息数据载入至对应的实体模型中,所述综合控制/调用模块14运行仿真运算后,生成相应的仿真图像或者文档等文件,通过所述LAN/WAN网络3返回给所述人机接口设备4,这样用户就可以在所述人机接口设备4看到相应的仿真环境的图像或者文字信息,得到需要的仿真服务。在另一个具体实施例中,当所述计算服务器1中的需要模拟的自然空间内的海空环境数据,如海洋地理信息数据、海洋水文数据以及海洋气象数据等需要进行更新时,海空环境数据的供应者也可以通过所述人机接口设备4远程将更新数据发送至所述综合控制/ 调用模块14,所述综合控制/调用模块14根据所述更新数据的类型、格式、精度等属性将其转发至相应的所述海洋地理信息模块11、所述海洋水文信息模块12、所述海洋气象模块13 进行存储。在另一个具体实施例中,当所述模型服务器2的模型数据需要更新时,模型数据的供应者也可以通过所述人机接口设备4远程将更新模型数据发送至所述综合控制/调用模块14,所述综合控制/调用模块14可以对所述更新模型数据格式化、压缩加密等处理后将其通过网线发送至所述模型服务器的对应的所述自然环境实体模型模块21或所述环境仿真规则模块22进行存储。[0025]本实用新型所提供的海空综合环境仿真设备,该装置能够统一、高效、快速的提供全球任何区域的海空综合环境仿真,可以实现海空综合环境数据,如海洋地理信息、海洋水文以及海洋气象信息的展现和交换,其能够包含完整地描述模拟空间内海空综合环境的全部数据,针对不同的海空环境仿真应用可以使用不同的类型、格式、精度、实时性等特点来表示相同的海空综合环境数据,满足海空综合环境仿真以及与海空综合环境相关联的教育训练、宣传展示等实际需要,为舰船上的操作人员在日常训练过程中的海空综合环境仿真提供准确、权威、有效而意义清晰明确的数据,使舰船上的操作人员在日常训练中能够直观感受各种海情、海况下的训练内容。本领域技术人员应当理解,虽然本实用新型是按照多个实施例的方式进行描述的,但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解,并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本实用新型的保护范围。以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
,并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、 修改与结合,均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种海空综合环境仿真设备,其特征在于,所述海空综合环境仿真设备通过网线连接至少一个存储海空综合环境模型的模型服务器,并通过通信接口与至少一个人机接口设备相连接,所述海空综合环境仿真设备至少包括一个存储海洋地理信息数据的海洋地理信息模块、一个存储海洋水文信息数据的海洋水文信息模块、一个存储海洋气象信息数据的海洋气象模块以及一个进行仿真运算的综合控制/调用模块。
2.根据权利要求1所述的海空综合环境仿真设备,其特征在于,所述模型服务器至少包括一个存储海空综合环境的实体模型数据的实体模型模块、一个存储海空综合环境仿真规则的仿真规则模块。
3.根据权利要求2所述的海空综合环境仿真设备,其特征在于,所述实体模型模块和所述仿真规则模块并联设置于所述模型服务器内。
4.根据权利要求3所述的海空综合环境仿真设备,其特征在于,所述海洋地理信息模块、所述海洋水文信息模块、所述海洋气象模块以及所述综合控制/调用模块并联设置于所述海空综合环境仿真设备内。
专利摘要一种海空综合环境仿真设备,所述海空综合环境仿真设备通过网线连接至少一个存储海空综合环境模型的模型服务器,并通过通信接口与至少一个人机接口设备相连接,所述海空综合环境仿真设备至少包括一个存储海洋地理信息数据的海洋地理信息模块、一个存储海洋水文信息数据的海洋水文信息模块、一个存储海洋气象信息数据的海洋气象模块以及一个进行仿真运算的综合控制/调用模块。本实用新型所提供的海空综合环境仿真设备能够统一、高效、快速的提供全球任何区域的海空综合环境仿真,可以实现海空综合环境数据的展现和交换,满足海空综合环境仿真以及与海空综合环境相关联的教育训练、宣传展示等实际需要。
文档编号G09B9/00GK202084201SQ20112020194
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月15日 优先权日2011年6月15日
发明者唐小贝, 徐晓晗, 田君良, 谢云开, 陈玉文 申请人:中国人民解放军海军军训器材研究所

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