成都飛機(jī)設(shè)計研究所室主任花斌先生進(jìn)行項目路演。

10月12日 北京，第三屆中國航空創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國總決賽在全國雙創(chuàng)周北京會場成功舉辦。

本屆中國航空創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽由中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會指導(dǎo)，由中國航空學(xué)會、商務(wù)部投資促進(jìn)事務(wù)局、航空企業(yè)科協(xié)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、中國科協(xié)軍民融合學(xué)會聯(lián)合體聯(lián)合主辦，北京航空航天學(xué)會、國翊創(chuàng)新科技（北京）有限公司承辦，旨在匯聚國內(nèi)最具潛力的航空產(chǎn)業(yè)項目、挖掘頂尖創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才、發(fā)現(xiàn)重大突破性技術(shù)、創(chuàng)業(yè)明星企業(yè)。

本屆大賽歷時半年，經(jīng)歷項目征集、路演選拔等環(huán)節(jié)，最終，20個進(jìn)入決賽的項目齊聚中關(guān)村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)會議中心，進(jìn)行公開路演競技，分別決出創(chuàng)新組、創(chuàng)業(yè)組一二三等獎。

創(chuàng)新項目 | 基于VR的飛機(jī)地勤訓(xùn)練模擬器

參賽團(tuán)隊 | 成都飛機(jī)設(shè)計研究所

路演嘉賓 | 花斌

我們的訓(xùn)練系統(tǒng)支持構(gòu)造理論教學(xué)、維護(hù)操作過程教學(xué)、規(guī)程訓(xùn)練、規(guī)程考核四種模式，逐級強(qiáng)化訓(xùn)練過程，幫助學(xué)員從無到有進(jìn)行知識的接受，提高他們受訓(xùn)的效率。

——花斌

  項目路演實錄  

尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位評委：大家上午好。我來自于成都飛機(jī)設(shè)計研究所，這次我?guī)淼捻椖渴腔赩R的飛機(jī)地勤訓(xùn)練模擬器。

首先是項目簡介。成都飛機(jī)設(shè)計研究所作為航空工業(yè)的主機(jī)所，承擔(dān)了我國多個飛機(jī)的研發(fā)任務(wù)。我所研發(fā)的型號飛機(jī)不僅在國內(nèi)軍方大量裝備，外裝機(jī)型也得到了海外用戶的青睞，在多個國家已經(jīng)裝備。如此多的型號飛機(jī)、如此大規(guī)模的裝備對我們的交裝培訓(xùn)是一個挑戰(zhàn)。我們必須在極短的時間內(nèi)為用戶訓(xùn)練出一支技術(shù)嫻熟的地勤隊伍，我們的項目就是以對地勤人員的訓(xùn)練為應(yīng)用需求背景來開展的。

當(dāng)前面向復(fù)雜產(chǎn)品的培訓(xùn)模式，主要有PPT課堂、CBT自學(xué)，以及真機(jī)實操。根據(jù)美國國家訓(xùn)練實驗室對訓(xùn)練知識接受度的金字塔理論，PPT課堂、CBT自學(xué)這種屬于被動式的受訓(xùn)，學(xué)員對知識的接受度非常低。學(xué)員經(jīng)過培訓(xùn)以后，面對真實的飛機(jī)，面對真實的維護(hù)任務(wù)，他們?nèi)匀徊恢涝撊绾芜M(jìn)行下手、如何進(jìn)行操作。真機(jī)實操雖然是主動受訓(xùn)，但是受各種現(xiàn)實條件的制約，學(xué)員不能隨時隨地進(jìn)行訓(xùn)練，而且新學(xué)員進(jìn)行實操的時候，容易有誤操作，從而損傷飛機(jī)。

成都飛機(jī)設(shè)計研究所室主任花斌先生進(jìn)行項目路演。

結(jié)合了產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品維護(hù)信息的，基于VR的飛機(jī)地勤訓(xùn)練模擬器就可以有效的解決這一問題。學(xué)員可以隨時隨地在和真機(jī)一摸一樣的數(shù)字模型上提前進(jìn)行演練，提高自己的熟練度，這種方式屬于主動受訓(xùn)，學(xué)員接受知識度的效率也非常高。

我們的產(chǎn)品有多種配置方案，包括大型多通道訓(xùn)練模擬器、三通道桌面虛擬模擬訓(xùn)練器、單通道桌面虛擬維護(hù)訓(xùn)練模擬器，未來我們還將推出VR頭盔式和手持式維護(hù)訓(xùn)練模擬器。我們的產(chǎn)品主要包括VR硬件設(shè)備、定制的虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)，以及配套的訓(xùn)練課件，我們的虛擬訓(xùn)練課件支持多平臺的應(yīng)用部署。

我們的訓(xùn)練系統(tǒng)支持構(gòu)造理論教學(xué)、維護(hù)操作過程教學(xué)、規(guī)程訓(xùn)練、規(guī)程考核四種模式，是逐級強(qiáng)化的訓(xùn)練過程，幫助學(xué)員從無到有進(jìn)行知識的接受，提高他們受訓(xùn)的效率。同時通過這樣一個平臺，可以有效地對學(xué)員的接受程度進(jìn)行考核。

我們還有兩款課件制作支持工具，分別是基于技術(shù)狀態(tài)的虛擬樣機(jī)管理系統(tǒng)，這個系統(tǒng)直接和我們的PDM的數(shù)據(jù)庫對接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全程自動處理，保證維護(hù)訓(xùn)練的模型數(shù)據(jù)和設(shè)計數(shù)據(jù)保持技術(shù)狀態(tài)的同步。還有一款是可視化的課件開發(fā)集成工具，這個工具可以提供給用戶，支持用戶自主進(jìn)行訓(xùn)練課件的制作和修改。

關(guān)于技術(shù)特點，首先是數(shù)據(jù)處理方面，我們實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的全程自動處理。數(shù)據(jù)源是PDM數(shù)據(jù)庫中的真實設(shè)計數(shù)據(jù)，通過格式轉(zhuǎn)化和自定義實現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理，減少模型量，提高了維護(hù)模擬訓(xùn)練的運行效率。通過BOM自定義和材質(zhì)渲染構(gòu)建維修的樣機(jī)模型，不僅在體驗效果上可以更加逼真地展示，也便于我們做各種操作的定義。

成都飛機(jī)設(shè)計研究所室主任花斌先生進(jìn)行項目路演。

技術(shù)特點二，訓(xùn)練課件采用模塊化設(shè)計，主要包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊、功能響應(yīng)模塊、交互控制模塊。這三個模塊是相互獨立的，采用弱耦合的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)?；A(chǔ)數(shù)據(jù)模塊主要包括樣機(jī)模型、場景模型、設(shè)備工具模型等等，只要三維模型符合我們的數(shù)接口規(guī)范，就可以直接將數(shù)據(jù)進(jìn)行加載；功能響應(yīng)模塊，根據(jù)用戶需要進(jìn)行功能定制；交互控制模塊，針對不同的硬件設(shè)備進(jìn)行交互控制定義，我們這個系統(tǒng)可以支持多種硬件環(huán)境。如果用戶已經(jīng)有了硬件環(huán)境，我們可以根據(jù)他的硬件環(huán)境，定制交互控制模塊，如果用戶沒有虛擬現(xiàn)實環(huán)境，我們會提供一站式的解決方案。

市場前景。我們的潛在用戶主要分三類。第一類，單位內(nèi)部來說，我們計劃根據(jù)“梟龍”、“翼龍”這樣的外貿(mào)型號制作訓(xùn)練模擬器，提供給海外用戶培訓(xùn)。面向國內(nèi)的科研院所，我們可以提供可視化的課件制作工具，讓他們進(jìn)行課件的制作、開發(fā)，提供給各自的用戶使用。面向軍事訓(xùn)練中心，我們會提供訓(xùn)練模擬器給學(xué)員進(jìn)行訓(xùn)練。我們這個產(chǎn)品具有極強(qiáng)的技術(shù)通用性，可以在航空、航天、船舶和民航、汽車、高鐵等軍民用領(lǐng)域進(jìn)行廣泛的技術(shù)推廣，也符合現(xiàn)在國家軍民融合的國家戰(zhàn)略。

我們的產(chǎn)品不僅可以用于對專業(yè)維修人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，同樣的可以面向普通大眾，滿足普通用戶使用需求。比如說我們的汽車需要更換輪胎，相信很多的新手司機(jī)還不太會操作，這時候只需要拿出手機(jī)，打開APP，根據(jù)指引一步一步進(jìn)行操作，就可以完成整個操作過程。

研發(fā)進(jìn)展。從2013年開始，我們依托于航空工業(yè)集團(tuán)公司的創(chuàng)新基金，開始項目的立項論證以及技術(shù)攻關(guān)，目前我們的技術(shù)已經(jīng)成熟，準(zhǔn)備推出產(chǎn)品。下一代的產(chǎn)品研發(fā)計劃上，我們打算在2020年推出面向多人、多專業(yè)的分布式協(xié)同訓(xùn)練模擬器，到2021年推出AR引導(dǎo)式的訓(xùn)練模擬器。

我們總計計劃融資500萬元，一期在2019年計劃投入100萬，用于一代產(chǎn)品的完善，預(yù)計收益500萬，2021年計劃投入400萬用于二代產(chǎn)品研發(fā)和銷售推廣，預(yù)計收益是5000萬。

研發(fā)優(yōu)勢上，我們具有多年的VR技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗，我們的技術(shù)成果已經(jīng)在多個型號上進(jìn)行了工程應(yīng)用驗證；虛擬現(xiàn)實專業(yè)作為611所未來重要的技術(shù)發(fā)展方向，也得到了611所大力的支持；我們具備完善的基礎(chǔ)條件和研究團(tuán)隊支撐。

  參賽團(tuán)隊及項目簡介  

航空工業(yè)成都飛機(jī)設(shè)計研究所主要從事殲擊機(jī)、無人機(jī)的研發(fā)、設(shè)計、試驗、系統(tǒng)集成及保障，作為國內(nèi)實力極強(qiáng)的飛機(jī)總體設(shè)計單位，在飛機(jī)設(shè)計/仿真領(lǐng)域擁有豐富經(jīng)驗，已經(jīng)建立起包括ORACLE數(shù)據(jù)庫、CATIA、DELMIA等大型通用設(shè)計、仿真和數(shù)據(jù)管理軟件在內(nèi)的飛機(jī)設(shè)計集成軟件系統(tǒng)，并培養(yǎng)了一只具有豐富的數(shù)字化設(shè)計、系統(tǒng)仿真、計算機(jī)軟件開發(fā)經(jīng)驗的技術(shù)隊伍。

本產(chǎn)品重點針對虛擬現(xiàn)實技術(shù)在飛機(jī)虛擬維護(hù)維修訓(xùn)練領(lǐng)域的應(yīng)用開展深入研究，結(jié)合虛擬樣機(jī)、維修仿真等技術(shù)，提出了基于VR的飛機(jī)地勤訓(xùn)練模擬器的系統(tǒng)架構(gòu)與應(yīng)用模式，以設(shè)計產(chǎn)生的型號飛機(jī)數(shù)字模型和維護(hù)任務(wù)信息為基礎(chǔ)，完成了硬件環(huán)境構(gòu)建、軟硬件環(huán)境集成、維護(hù)維修仿真電子樣機(jī)建模、維護(hù)維修虛擬訓(xùn)練課件開發(fā)、維護(hù)維修仿真與訓(xùn)練的型號應(yīng)用等工作。機(jī)務(wù)人員可在多種類型的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中與數(shù)字樣機(jī)模型交互，通過逐級強(qiáng)化的教學(xué)訓(xùn)練模式，進(jìn)行維護(hù)教學(xué)和訓(xùn)練，達(dá)到提高培訓(xùn)質(zhì)量和效率的目的。