VR技术在试飞伞勤培训中的应用研究

南文娟　杨阿敏

摘要：随着VR技术的日益成熟，VR技术在各行业的应用日益增多，以职业培训方面尤为突出，如飞行人员的模拟器驾驶培训等。本文将探讨VR技术在试飞伞勤保障培训中的应用，以达到培训可复制，培训不受场地、设备限制，同时降低培训成本，缩短培训周期的目的。

关键词：VR技术;伞勤培训;VR应用

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）03-0081-01

0 引言

VR（Virtual Reality）技术，一种综合利用了计算机图形学、仿真技术、人工智能技术、计算机网络等的新技术[1]，通过模拟人的视觉、触觉、听觉等感官功能，使人能够沉浸在计算机构成的虚拟环境中，以此为切入点，借助VR模拟进行实践培训，以寻求试飞伞勤保障培训方面的突破。

1 试飞伞勤保障培训工作现状

伞勤保障工作以技能型手工操作为主，可复制性较差，要达到良好的培训效果，培训师资、时间、参训人员、设备设施缺一不可。但现阶段受上述因素的影响， 培训的深度、广度以及实用性不强，达不到以培训促进技术水平提升的目的。以救生培训为例，受教学设备限制，培训局限于各类救生物品的认知层面，实用性较差，即一旦遇到紧急情况，机上人员应急逃生的成功率有限。

2 VR技术在培训工作中的应用

20世纪90年代，美军在军事模拟训练领域大力推广应用VR技术，通过VR模拟练习，降低实际执行任务的难度和伤亡率。在民用领域，VR技术主要应用于特殊工种的作业培训方面，如煤矿特种工的安全培训等，以达到提高实际操作过程中质量安全，避免不必要的人员伤亡与财产损失的目的。

在航空维修及地面保障技能培训方面，VR技术亦有比较广泛的应用，如某航空机务维修技能中心利用VR智能培训平台对某型机舱门滑梯包的拆装项目进行了操作实训。相对于传统的培训方式，现场的培训效果及后期的能力提升都有较大改善。

3 试飞伞勤保障VR培训技术方案

试飞伞勤保障VR培训技术方案主要包括对内培训和对外培训两个方面，对内培训内容主要有新伞具包装技术培训、技术保持培训以及试飞保障培训;对外培训主要是指针对上机人员的应急救生培训。前者的VR培训方案以地面视景培训为主，配合头盔显示器、数据手套、三维鼠标的使用，使学员在缺少实物练习工具或授课期间未充分掌握的情况下进行练习至完全掌握;后者还需使用跳伞模拟器，使学员对应急离机跳伞有相对真实的感受，提高救生成功率。

3.1 培训方案

（1）新伞具包装技术培训;（2）伞勤保障技术保持培训;（3）试飞保障培训;（4）地面训练;（5）舱内训练;（6）应急离机训练;（7）降落着陆训练。

3.2 简要技术方案

试飞伞勤保障VR技术培训系统由教控台、计算机控制系统、驱动系统、运动系统、操纵系统以及显示系统组成。教控台软件是教员与培训系统的交互接口。计算机控制系统是整个系统的通信中心，负责完成各模块之间的信息交流和沟通。3D图形适配器和显示系统负责场景的渲染和绘制，并完成VR眼镜和Kinect的支持。系统框图如图1所示。

教控台是教员与系统的主要交互场所。教员通过教控台进行培训类型的选择以及相关参数的设置，参数设置完成后，根据需要启动相应系统。其中内培只需启动显示系统，救生培训还需启动驱动系统及操纵系统。

以救生培训为例，需要先启动显示系统对学员进行救生物品及伞具的理论知识培训，通过动画模拟使其对上述物品的构成、原理、使用等有直观认识，随后进行跳伞模拟学学阶段，驅动、运动及操纵系统随即启动，驱动系统驱动电机、风机、音响等等根据设置需求提供过载、强风、声音等模拟，学员根据所处状态适时调整操作系统（主要是背带系统和操纵带）一完成姿态调整。当教员选择在一定时机发生紧急事故，学院进入应急离机训练，显示系统、驱动系统进行场景切换，学员通过操纵系统完成开始应急离机并执行开伞、降落、落地、脱伞等过程，完成训练。训练结束后，教员同样可通过教员台编辑训练评价结果。

4 应用展望

VR技术由于其所具备的三个特点，即浸入性、交互性以及想象性，可给予学员直观的操作体验以及及时的操作反馈，在培训过程对设备设施及场地的需求较少，同时也不受培训课时等的限制，对于风险较高的行业以及需要反复练习才能掌握的行业培训尤为重要。

以试飞伞勤保障培训为例，应用VR技术进行对内培训，培训过程中对各型设备（包伞机）、设施（伞具、工具）、师资（外聘教师）等的需求基本为零，培训时间可根据个人时间灵活选择，学习形式对学员的吸引力也更大;使用VR技术进行升空人员的救生培训，可让学员对救生物品的使用以及应急离机直至跳伞着陆的各个环节有预先直观的感受，使培训更为深入，一旦试飞中发生紧急情况，救生成功率将大大提高。

参考文献

[1] 胡小强.虚拟现实技术基础与应用[M].北京：北京邮电大学出版社，2009：2.

Application Research of VR Technology in Flight Test Training

NAN Wen-juan， YANG A-min

（Technology and Engineering center， China Flight Test Establishment，Xi'an  Shaanxi  710089）

Abstract：With the maturity of VR technology， the application of VR technology in various industries is increasing， especially in vocational training， such as simulator driving training for flight personnel. This article will explore the application of VR technology in flight test training， in order to achieve training can be replicated， training is not subject to site and equipment restrictions， while reducing training costs and shortening the training cycle.

Key words：VR technology;parachute maintenance train;application of VR technology