海空綜合環境仿真設備的製作方法
2023-05-18 04:52:56 2
專利名稱：海空綜合環境仿真設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種仿真設備，特別是一種可以在艦船操作人員訓練過程中仿真海洋地理信息、海洋水文以及海洋氣象等海空綜合環境的海空綜合環境仿真設備。
背景技術：
艦船上的操作人員在日常訓練過程中，由於條件限制，無法隨艦船實際經歷各種海空綜合環境，如各種暗礁、沉船、急流、險灘等海洋地理環境，各種潮位、潮流速度和潮流方向、波浪等海洋水文環境，以及各種海霧、海冰、海浪、風暴潮、海上龍捲、熱帶風暴、溫帶氣旋等海洋氣象條件。因此艦船上的操作人員在日常訓練過程中接受訓練的艦船操控技巧等訓練內容大多數都停留在理論階段，無法直觀感受，也就不利於參訓人員很好的掌握。隨著環境仿真技術及計算機技術的發展，現在已經可以通過對自然環境建模仿真來對自然環境狀態和過程進行模擬描述和數據表現，同時通過計算機技術利用圖像、文字等人機互動界面直觀的將各種仿真的自然環境展現在使用者眼前，使艦船上的操作人員在日常訓練中能夠直觀感受各種海情、海況下的訓練內容。然而長期以來，由於經濟、技術、應用等方面的約束，目前還沒有專門能夠用於艦船上的操作人員在日常訓練過程中能夠使用的仿真海洋地理信息、海洋水文以及海洋氣象等海空環境數據的仿真設備。
實用新型內容本實用新型提供了一種海空綜合環境仿真設備，以減少或避免前面所提到的問題。為解決上述問題，本實用新型提出了一種海空綜合環境仿真設備，所述海空綜合環境仿真設備通過網線連接至少一個存儲海空綜合環境模型的模型伺服器，並通過通信接口與至少一個人機接口設備相連接，所述海空綜合環境仿真設備至少包括一個存儲海洋地理信息數據的海洋地理信息模塊、一個存儲海洋水文信息數據的海洋水文信息模塊、一個存儲海洋氣象信息數據的海洋氣象模塊以及一個進行仿真運算的綜合控制/調用模塊。優選地，所述模型伺服器至少包括一個存儲海空綜合環境的實體模型數據的實體模型模塊、一個存儲海空綜合環境仿真規則的仿真規則模塊。優選地，所述實體模型模塊和所述仿真規則模塊並聯設置於所述模型伺服器內。優選地，所述海洋地理信息模塊、所述海洋水文信息模塊、所述海洋氣象模塊以及所述綜合控制/調用模塊並聯設置於所述海空綜合環境仿真設備內。本實用新型所提供的海空綜合環境仿真設備，該裝置能夠統一、高效、快速的提供全球任何區域的海空綜合環境仿真，可以實現海空綜合環境數據，如海洋地理信息、海洋水文以及海洋氣象信息的展現和交換，其能夠包含完整地描述模擬空間內海空綜合環境的全部數據，針對不同的海空環境仿真應用可以使用不同的類型、格式、精度、實時性等特點來表示相同的海空綜合環境數據，滿足海空綜合環境仿真以及與海空綜合環境相關聯的教育訓練、宣傳展示等實際需要，為艦船上的操作人員在日常訓練過程中的海空綜合環境仿真提供準確、權威、有效而意義清晰明確的數據，使艦船上的操作人員在日常訓練中能夠直觀感受各種海情、海況下的訓練內容。
以下附圖僅旨在於對本實用新型做示意性說明和解釋，並不限定本實用新型的範圍。其中，圖1為根據本實用新型的一個具體實施例的海空綜合環境仿真設備的結構示意圖。
具體實施方式
為了對本實用新型的技術特徵、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本實用新型的具體實施方式
。其中，相同的部件採用相同的標號。下面參照附圖詳細說明根據本實用新型的一個具體實施例的一種海空綜合環境仿真設備的結構及其原理。圖1為根據本實用新型的一個具體實施例的海空綜合環境仿真設備的結構示意圖，本實用新型所提供的海空綜合環境仿真設備1通過網線連接至少一個存儲海空綜合環境模型的模型伺服器2，並通過通信接口與至少一個人機接口設備4相連接，其中，所述模型伺服器2至少包括一個存儲海空綜合環境的實體模型數據的實體模型模塊21、一個存儲海空綜合環境仿真規則的仿真規則模塊22，所述海空綜合環境仿真設備1至少包括一個存儲海洋地理信息數據的海洋地理信息模塊11、一個存儲海洋水文信息數據的海洋水文信息模塊12、一個存儲海洋氣象信息數據的海洋氣象模塊13以及一個進行仿真運算的綜合控制/調用模塊14。其中，所述實體模型模塊21、所述仿真規則模塊22可以是硬碟、磁帶、磁碟陣列等計算機用的存儲介質，分別用於存儲特定的數據。所述實體模型模塊21和所述仿真規則模塊22並聯設置於所述模型伺服器內。所述實體模型模塊21用於存儲海空綜合環境的實體模型數據，不同的實體模型數據標識不同的海空綜合環境的類型、屬性，例如不同海域的暗礁、沉船、急流、險灘等地理環境情況，各種潮位、潮流速度和潮流方向、波浪等海洋水文環境情況，以及特定海域在不同季節的海霧、海冰、海浪、風暴潮等海洋氣象情況等。所述環境仿真規則模塊22用於存儲海空綜合環境仿真規則，在需要進行不同海空綜合環境仿真時，所述環境仿真規則模塊22 對不同的綜合環境內所有數據的類型、屬性的相互關係進行限定，如在進行雲景模擬時，所述環境仿真規則模塊22可以提供仿真規則用於對仿真結果展現出的圖像的視線清晰度或傳感器數據提供計算規則。所述海洋地理信息模塊11、所述海洋水文信息模塊12、所述海洋氣象模塊13可以是硬碟、磁帶、磁碟陣列等計算機用的存儲介質，分別用於存儲特定的數據。所述海洋地理信息模塊11、所述海洋水文信息模塊12、所述海洋氣象模塊13以及所述綜合控制/調用模塊14並聯設置於所述海空綜合環境仿真設備1內。所述海洋地理信息模塊11用於存儲海洋地理信息數據，如海洋中暗礁、沉船、急流、險灘等地理分布情況數據；所述海洋水文信息模塊12用於存儲海洋水文信息數據，如海洋中不同類型的潮位、潮流速度和潮流方向、波浪等海洋水文環境數據；所述海洋氣象模塊13用於存儲海洋氣象信息數據，如海洋中的各種海霧、海冰、海浪、風暴潮、海上龍捲、熱帶風暴、溫帶氣旋等海洋氣象條件數據。特定的模塊存儲特定的海空綜合環境數據信息，能夠使海空綜合環境數據的存儲和檢索調取更加高效。所述綜合控制/調用模塊14可以是一個中央處理器，也可以是單獨的硬體卡，其用來存取數據模型，可以提供HTML和JAVA兩種交互式接口，並使用其程序接口將應用程式、數據模型和數據的物理存儲結構分離開來，從而使三者相互獨立而互不影響，海空環境數據的供應者和仿真設備用戶也不需要為使用所述海空綜合環境仿真設備而編寫特定的存取代碼。通過所述綜合控制/調用模塊14，所述海空綜合環境仿真設備的使用者可以在用戶端使用瀏覽器註冊並根據需要創建和提交查詢，所述綜合控制/調用模塊14對數據記錄進行搜索、處理，負責自動處理存取控制、調度、數據提取、格式化、壓縮加密、傳輸和通知用戶，將結果返回用戶端。下面參照附圖詳細說明本實用新型的海空綜合環境仿真設備的工作過程，例如， 在使用過程中，使用者可以使用一臺計算機作為人機接口設備4，所述人機接口設備4可以通過基於TCP/IP的LAN/WAN網絡3與所述海空綜合環境仿真設備1相連，當用戶使用所述海空綜合環境仿真設備1時，用戶可以通過所述人機接口設備4向所述海空綜合環境仿真設備1的所述綜合控制/調用模塊14發出仿真服務請求，所述綜合控制/調用模塊14在接收到所述人機接口設備4發送的環境仿真服務請求後，根據所述人機接口設備4的仿真服務請求從所述模型伺服器2的所述實體模型模塊21、所述仿真規則模塊22調取對應的海空綜合環境的實體模型數據以及海空綜合環境仿真規則，所述綜合控制/調用模塊14根據調取的環境仿真規則從所述海洋地理信息模塊11、所述海洋水文信息模塊12、所述海洋氣象模塊13中提取需要模擬的自然空間內的海空綜合環境數據，如海洋地理信息數據、海洋水文信息數據以及海洋氣象信息數據等，並將所提取的海空環境信息數據載入至對應的實體模型中，所述綜合控制/調用模塊14運行仿真運算後，生成相應的仿真圖像或者文檔等文件，通過所述LAN/WAN網絡3返回給所述人機接口設備4，這樣用戶就可以在所述人機接口設備4看到相應的仿真環境的圖像或者文字信息，得到需要的仿真服務。在另一個具體實施例中，當所述計算伺服器1中的需要模擬的自然空間內的海空環境數據，如海洋地理信息數據、海洋水文數據以及海洋氣象數據等需要進行更新時，海空環境數據的供應者也可以通過所述人機接口設備4遠程將更新數據發送至所述綜合控制/ 調用模塊14，所述綜合控制/調用模塊14根據所述更新數據的類型、格式、精度等屬性將其轉發至相應的所述海洋地理信息模塊11、所述海洋水文信息模塊12、所述海洋氣象模塊13 進行存儲。在另一個具體實施例中，當所述模型伺服器2的模型數據需要更新時，模型數據的供應者也可以通過所述人機接口設備4遠程將更新模型數據發送至所述綜合控制/調用模塊14，所述綜合控制/調用模塊14可以對所述更新模型數據格式化、壓縮加密等處理後將其通過網線發送至所述模型伺服器的對應的所述自然環境實體模型模塊21或所述環境仿真規則模塊22進行存儲。[0025]本實用新型所提供的海空綜合環境仿真設備，該裝置能夠統一、高效、快速的提供全球任何區域的海空綜合環境仿真，可以實現海空綜合環境數據，如海洋地理信息、海洋水文以及海洋氣象信息的展現和交換，其能夠包含完整地描述模擬空間內海空綜合環境的全部數據，針對不同的海空環境仿真應用可以使用不同的類型、格式、精度、實時性等特點來表示相同的海空綜合環境數據，滿足海空綜合環境仿真以及與海空綜合環境相關聯的教育訓練、宣傳展示等實際需要，為艦船上的操作人員在日常訓練過程中的海空綜合環境仿真提供準確、權威、有效而意義清晰明確的數據，使艦船上的操作人員在日常訓練中能夠直觀感受各種海情、海況下的訓練內容。本領域技術人員應當理解，雖然本實用新型是按照多個實施例的方式進行描述的，但是並非每個實施例僅包含一個獨立的技術方案。說明書中如此敘述僅僅是為了清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體加以理解，並將各實施例中所涉及的技術方案看作是可以相互組合成不同實施例的方式來理解本實用新型的保護範圍。以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，並非用以限定本實用新型的範圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作的等同變化、 修改與結合，均應屬於本實用新型保護的範圍。
權利要求1.一種海空綜合環境仿真設備，其特徵在於，所述海空綜合環境仿真設備通過網線連接至少一個存儲海空綜合環境模型的模型伺服器，並通過通信接口與至少一個人機接口設備相連接，所述海空綜合環境仿真設備至少包括一個存儲海洋地理信息數據的海洋地理信息模塊、一個存儲海洋水文信息數據的海洋水文信息模塊、一個存儲海洋氣象信息數據的海洋氣象模塊以及一個進行仿真運算的綜合控制/調用模塊。
2.根據權利要求1所述的海空綜合環境仿真設備，其特徵在於，所述模型伺服器至少包括一個存儲海空綜合環境的實體模型數據的實體模型模塊、一個存儲海空綜合環境仿真規則的仿真規則模塊。
3.根據權利要求2所述的海空綜合環境仿真設備，其特徵在於，所述實體模型模塊和所述仿真規則模塊並聯設置於所述模型伺服器內。
4.根據權利要求3所述的海空綜合環境仿真設備，其特徵在於，所述海洋地理信息模塊、所述海洋水文信息模塊、所述海洋氣象模塊以及所述綜合控制/調用模塊並聯設置於所述海空綜合環境仿真設備內。
專利摘要一種海空綜合環境仿真設備，所述海空綜合環境仿真設備通過網線連接至少一個存儲海空綜合環境模型的模型伺服器，並通過通信接口與至少一個人機接口設備相連接，所述海空綜合環境仿真設備至少包括一個存儲海洋地理信息數據的海洋地理信息模塊、一個存儲海洋水文信息數據的海洋水文信息模塊、一個存儲海洋氣象信息數據的海洋氣象模塊以及一個進行仿真運算的綜合控制/調用模塊。本實用新型所提供的海空綜合環境仿真設備能夠統一、高效、快速的提供全球任何區域的海空綜合環境仿真，可以實現海空綜合環境數據的展現和交換，滿足海空綜合環境仿真以及與海空綜合環境相關聯的教育訓練、宣傳展示等實際需要。
文檔編號G09B9/00GK202084201SQ20112020194
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月15日 優先權日2011年6月15日
發明者唐小貝, 徐曉晗, 田君良, 謝雲開, 陳玉文 申請人:中國人民解放軍海軍軍訓器材研究所