武雪荣 张同法
为了使新机机务人员尽快掌握各型高技术武器的保障方法,使四代飞机尽快形成战斗力,必须对机务人员进行大量的训练。如果对机务人员进行实装训练,首先机载电子设备和各型武器装备的通电寿命有限,其次机载设备拆装维护不可避免的加速了装备的磨损,最后由于多数机载设备的限制,难以完成多人同时带教。因此用实装训练不仅训练效率较低,而且会大大增加训练成本。真实装备很难满足地勤人员训练的要求,我们研制出基于G2EE的虚拟训练系统。
一、装备教学训练存在的问题
1.维护训练的保障和组织困难
利用实装进行培训受多种条件的制约,在开展训练科目的时间和种类都不能得到保证。这就造成部队能完成复杂维护任务的骨干人员少,另一方面只具备初级维护能力的人员却苦苦等待受训机会。利用实装培训就大大延长了培训周期,制约了人员成长的速度,限制了机务人员维护保障能力的提高。
2.对实装损伤大,难以保持装备性能
利用实装进行机载设备拆装不可避免的加速了装备的磨损,尤其是电缆插头、紧固件、动力系统等。部分受训人员由于技能生疏造成的错误操作也会损伤实装,这样反复的拆装将难以保证座椅性能的稳定和可靠。如果这些培训造成的实装损伤没有及时发现,还可能危及飞行人员的生命安全。
3.训练效率较低,训练成本高
基层部队的训练模式多采用骨干手把手带教的方式进行,但部队技术骨干的数量有限,其主要任务是保障正常的飞行训练,有限的精力难以同时兼顾一线保障和人员带教两种任务。此外,由于这种训练模式严重依赖经验性,对維修训练标准掌握的存在主观因素,训练效果也很难保证。
由于上述因素制约,部队迫切需要一种安全、高效、成本较低的训练模式。
二、虚拟训练的优点
1.组织协调方便,针对性强
虚拟训练系统只需要计算机和教室即可开展培训,不受天气影响,不需要协调各种实装,即使部队正在进行本场训练、野外驻训和演习,依然可以利用虚拟训练系统针对不同机型的维护人员开展各种科目的训练,还可针对部队在特定时间发生的问题开展有针对性的训练。
2.培训效率高,缩短了人员的成长周期
虚拟训练系统可通过动画、声音和字幕对维护流程、维护标准进行演示和介绍,可利用多媒体教室的计算机同时对多人进行培训。同时,虚拟训练系统可完成所有机载设备拆装和检测设备使用的虚拟训练,受训人员可在虚拟训练系统中反复练习,熟练掌握维护流程和标准后,只需要在实装上进行一、两次操作即可独立完成任务。
3.培训效果好
虚拟训练系统具备实装所不具备的任意移动、高亮、缩放、透视、解剖和自动组装等独特功能,有利于受训人员更深入、更透彻的理解维护操作规程,且虚拟训练系统对受训人员按照统一标准进行评判,客观公正。
4.安全性高,训练成本低
由于不使用实装,即使操作错误,也不会损伤实装,更不会使受训人员受到人身伤害。虚拟训练系统本质上是一种计算机软件,其安装数量没有限制,尤其适合大量人员的反复培训,训练成本很低。同时,虚拟训练系统的移植性好,可在台式、计算机和平板计算机上使用,可嵌入到IETM(交互式电子手册),用于外场维修。
因此,虚拟训练系统对缩短机务保障人才培养周期,降低训练风险和成本有着重要的经济和军事意义。
三、某型虚拟训练系统的应用
某虚拟训练系统以三维模型为基础,基于G2EE第五代网站制作技术开发制作而成。采用G2EE技术的集动画、练习、测试于一体的虚拟仿真训练系统在对地勤人员训练上就体现出了其强大的优势。装备认知和实践训练历来是装备教学的两大重点,我们可以将装备教学过程分为熟悉和掌握维修知识和技能、实践练习和维修能力确认,即可以用学习一练习一考核来简单描述装备教学过程。据此,某型虚拟训练系统设置了这三大模块:原理简述、构造学习、部件拆装,原理简述和构造学习属于认知模块,部件拆装属于实践训练模块,即理论学习一讲解演示一引导式训练一自主训练一考核。
某型虚拟训练系统可以满足不同教学对象的需要,具有很强的人机交互性;可以对座椅零部件进行任意分离,并对分离的部件进行任意角度的旋转,方便学员对部件进行不同角度观察认知;选择透视功能,可以看到零部件的内部构造,更方便学员对装备的认知学习;通过装配功能,可以把这些拆下的部件一一复位,让学员更容易明白它们之间的装配关系。某型座椅虚拟训练系统结合装备日常维护训练,提供15个常拆装部件演示、练习和测试。该系统真正实现了三维交互式学习和虚拟训练,学员根据维护任务可以进行拆装学习。自主学习后,学员可以进行虚拟拆装训练。
根据空军部队的经验表明,院校毕业的干部要独立完成弹射救生座椅吊装、换弹和定检等全部维护任务,通常需要12~16个月的带教周期。某师某团在使用了2虚拟训练系统后,带教周期缩短为4~5个月。可见,虚拟训练系统可大大提高培训效率,有效缩短维护人员的成长周期。
四、G2EE软件制作的虚拟训练系统存在的缺点
存在缺点:一是拆下零件随意摆放,无法排序。而本软件虽然可以进行拆装模拟仿真训练,但是仅仅限于拆装顺序和方法,零件无法排序。二是创建任务中添加简答问题时,其答案太死板,必须吻合100%才算正确。中文一个正确答案可以有很多种文字表达方式,既是知道正确答案,一般情况下也无法回答出100%文字吻合率的答案。三是需要用其它方式首先建立完整的模型并记录全部路径。
五、结束语
基于G2EE的虚拟训练系统为院校、部队、训练基地提供了可靠、逼真的虚拟训练手段,解决了利用实装训练协调组织困难、训练风险大和评估不严谨的问题,具有训练成本低、无风险、训练成绩客观公正的优点,可有效提高地勤人员的维护技能,降低违规操作的概率,大大缩短地勤人员的成长周期,具有良好的推广应用前景和军事效益。