一种考虑海域环境因素的海缆布放模拟训练系统

本发明属于海缆布放模拟，尤其涉及一种考虑海域环境因素的海缆布放模拟训练系统。

背景技术：

1、海底光缆常用于大陆与海岛和海洋石油平台、海岛与海岛之间的电力供应和通信传输，是海上输电网和信息系统中的重要基础设施。

2、目前，现有技术中提供了一种海缆布放模拟训练系统，具体包括软件模块和硬件模块，但是现有的海缆布放模拟训练系统并未考虑海域环境因素，最后导致海缆布放模拟训练系统可能无法提供真实海洋环境下的挑战，如海流、水深、潮汐和复杂的海底地形等，这可能使培训学员在实际布放任务中遇到困难时感到不适应。

技术实现思路

1、本发明提出了一种考虑海域环境因素的海缆布放模拟训练系统，以解决上述现有技术中存在的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种考虑海域环境因素的海缆布放模拟训练系统，包括：

3、任务发布模块，用于发布预设好的系统任务；

4、环境模型构建模块，用于基于所述系统任务与海域环境因素结合，构建海域环境模型；

5、海缆模型构建模块，用于考虑海缆运动数据，构建海缆模型；

6、虚拟现实仿真模块，用于基于所述海域环境模型和海缆模型中的变化，构建训练环境；

7、实时监控模块，用于实时监控用户在所述训练环境中的操作行为；

8、其中所述任务发布模块与所述环境模型构建模块连接，所述环境模型构建模块、所述海缆模型构建模块分别与所述虚拟现实仿真模块，所述虚拟现实仿真模块与所述实时监控模块连接。

9、优选地，所述海域环境因素包括：地形、水深、海流、潮汐和海浪。

10、优选地，所述环境模型构建模块包括：数据获取单元、模型构建单元和模型训练单元，其中所述数据获取单元、所述模型构建单元和所述模型训练单元依次连接；

11、所述数据获取单元，用于获取海域历史环境数据；

12、所述模型构建单元，用于构建海域环境模型；

13、所述模型训练单元，用于基于所述海域历史环境数据训练所述海域环境模型，输出若干种海域环境数据。

14、优选地，所述模型构建单元中，分别构建地形模型、水深模型、海流模型、潮汐模型和海浪模型，将所述地形模型、所述水深模型、所述海流模型、潮汐模型、所述海浪模型整合到海域环境模型中。

15、优选地，所述环境模型构建模块还包括可视化单元，与所述模型训练单元连接，用于通过外置显示器将模型的输出结果进行可视化显示。

16、优选地，所述海缆运动数据包括：弯曲运动、拉伸运动、扭曲运动。

17、优选地，所述虚拟现实仿真模块中，基于虚拟现实技术，开发沉浸式体验内容，基于头戴式显示设备，感知所述沉浸式体验内容，其中沉浸式体验内容包括：三维建模、声音动画、场景视觉。

18、优选地，所述虚拟现实仿真模块中，还包括手柄控制器，通过手柄控制器进行操作行为，以实现海缆布放的模拟训练。

19、优选地，所述操作行为包括：布放海缆行为。

20、优选地，还包括应急情况模拟模块，与所述虚拟现实仿真模块连接，用于引入应急情况模拟，培养用户应对紧急情况的能力，其中所述应急情况模拟包括：海缆受损、设备故障。

21、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

22、本发明提供了一种考虑海域环境因素的海缆布放模拟训练系统，通过任务发布模块，首先获取用户需求，基于所述用户需求得到系统任务；通过环境模型构建模块，将所述系统任务与海域环境因素结合，构建海域环境模型；通过海缆模型构建模块构建海缆模型；通过虚拟现实仿真模块构建训练环境；通过实时监控模块实时监控用户在所述训练环境中的操作行为。

23、本发明的技术方案，能够考虑海域环境因素，在海缆布放模拟训练系统中能够提供真实海洋环境下的挑战，使培训学员在实际布放任务中遇到困难时能够及时适应这种随时变化的海洋环境，提供了足够真实和全面的培训经验，提高了海缆布放模拟训练系统的实用性和真实性。

技术特征：

1.一种考虑海域环境因素的海缆布放模拟训练系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的考虑海域环境因素的海缆布放模拟训练系统，其特征在于，所述海域环境因素包括：海底地形、水深、海流、潮汐和海浪。

3.根据权利要求1所述的考虑海域环境因素的海缆布放模拟训练系统，其特征在于，所述环境模型构建模块包括：数据获取单元、模型构建单元和模型训练单元，其中所述数据获取单元、所述模型构建单元和所述模型训练单元依次连接；

4.根据权利要求1所述的考虑海域环境因素的海缆布放模拟训练系统，其特征在于，所述模型构建单元中，分别构建海底地形模型、水深模型、海流模型、潮汐模型和海浪模型，将所述海底地形模型、所述水深模型、所述海流模型、潮汐模型、所述海浪模型整合到海域环境模型中。

5.根据权利要求4所述的考虑海域环境因素的海缆布放模拟训练系统，其特征在于，所述环境模型构建模块还包括可视化单元，与所述模型训练单元连接，用于通过外置显示器将模型的输出结果进行可视化显示。

6.根据权利要求1所述的考虑海域环境因素的海缆布放模拟训练系统，其特征在于，所述海缆运动数据包括：弯曲运动、拉伸运动、扭曲运动。

7.根据权利要求1所述的考虑海域环境因素的海缆布放模拟训练系统，其特征在于，所述虚拟现实仿真模块中，基于虚拟现实技术，开发沉浸式体验内容，基于头戴式显示设备，感知所述沉浸式体验内容，其中沉浸式体验内容包括：三维建模、声音动画、场景视觉。

8.根据权利要求1所述的考虑海域环境因素的海缆布放模拟训练系统，其特征在于，所述虚拟现实仿真模块中，还包括手柄控制器，通过手柄控制器进行操作行为，以实现海缆布放的模拟训练。

9.根据权利要求8所述的考虑海域环境因素的海缆布放模拟训练系统，其特征在于，所述操作行为包括：布放海缆行为。

10.根据权利要求1所述的考虑海域环境因素的海缆布放模拟训练系统，其特征在于，还包括应急情况模拟模块，与所述虚拟现实仿真模块连接，用于引入应急情况模拟，培养用户应对紧急情况的能力，其中所述应急情况模拟包括：海缆受损、设备故障。

技术总结本发明公开了一种考虑海域环境因素的海缆布放模拟训练系统，本发明属于海缆布放模拟领域，包括：任务发布模块，用于发布预设好的系统任务；环境模型构建模块，用于基于所述系统任务与海域环境因素结合，构建海域环境模型；海缆模型构建模块，用于考虑海缆运动数据，构建海缆模型；虚拟现实仿真模块，用于基于所述海域环境模型和海缆模型中的变化，构建训练环境；实时监控模块，用于实时监控用户在所述训练环境中的操作行为。本发明能够实时考虑海域环境因素，在海缆布放模拟训练系统中能够提供真实海洋环境下的挑战，使培训学员在实际布放任务中遇到困难时能够及时适应这种随时变化的海洋环境。技术研发人员：舒畅,王希晨,徐量,乔小瑞,魏巍,马文娇受保护的技术使用者：中国人民解放军海军工程大学技术研发日：技术公布日：2024/5/19