| 单词 | 训练仿真器 |
| 释义 | 【训练仿真器】 仿真技术除应用于系统的设计与分析外，还广泛应用于训练与教育系统。一般说来，凡是需要有一个或一组熟练人员进行操作、控制、管理与决策的实际系统，都需要对这些人员进行训练、教育与培养。在实际系统上进行培训不仅具有较大的危险性(比如训练飞行员及电站操作人员)，而且要消耗大量能源，费用昂贵。利用仿真技术构造一个实际系统的模型，并使它在计算机上运行，然后通过各种环境仿真装置，如：视景仿真器、运动仿真器、模拟仪表等，将模型的运行结果反映出来，被训练人员通过这些环境仿真装置可以观察与了解“系统”的运行情况，然后作出判断并进行必要的操作。这些操作又输入计算机并改变“系统”的运行状态，以达到对人员进行训练的目的。这种利用计算机并通过环境仿真装置复现并显示所模拟的对象的运动状态，从而对人员进行培训的设备就称为训练仿真器。 训练仿真器可以分为3大类：(1)载体操纵型。这是与运载工具有关的训练仿真器，包括飞行仿真器，舰船驾驶仿真器，火车、坦克、汽车训练仿真器等，它们以训练驾驶员的操纵技术为主要目的。(2)过程控制型。用于训练各种工厂、企业的运行操纵人员。(3)博弈决策型。用于工厂管理人员，交通管理人员，军事指挥人员的训练。最早的训练仿真器是飞行仿真器。1929年，美国林克公司研制出第1代飞行仿真器，即机电型飞行仿真器——被称为“林克机”。它在第二次世界大战中为美国及其盟国训练了成千名飞行员。第2代飞行仿真器出现于1949年．即电子模拟计算机型飞行仿真器。第3代飞行仿真器采用了数字计算机，它是1963年首先由林克公司研制出来的，用于训练波音727飞机的飞行员。用飞行仿真器训练飞行员不仅安全，而且不受气候、时间限制，还可进行处理各种故障(包括危险故障)的训练，因此能提高训练质量，减少飞行员空中训练的时间；另外，还可以节省燃料，减少环境污染。另一类训练仿真器电站仿真器发展十分迅速。1975年美国联邦能源管理局在“提高安全性”的专题报告中指出：“电厂的可靠性可以由改进设计和加强维护来改善，但它只占提高可靠性的20%～30%，另外的70%～80%取决于运行人员”，由此可见加强训练的重要性。正因为如此，国外几乎所有的核电站及大型火电站均装有电站训练仿真器，用于训练电站的运行人员。中国在训练仿真器方面不仅已有很多研究成果，而且也已生产出多种成套设备。比如：飞行仿真器，舰船操纵仿真器，汽车仿真器，电站仿真器，化工系统仿真器等。对训练仿真器的基本要求是有真实性，仿真器的环境、气氛、操作显示、越限报警，事故过程等每一环节必须与被仿真现场完全一致。例如：飞机驾驶员仿真器必须有与某型号真实飞机一样的操作盘布置和三自由度结构的驾驶舱，有产生烟云、跑道、外景等环境气氛的景象条件。电站训练仿真器的主控制室必须与被仿真的实际电厂的控制室仪表操作盘在结构、布局上相象。但这只是外部感受上的真实性，而真实性更为重要的内容是仿真器的内涵。美国国家标准局对“培训核电站操作员仿真器”作了一系列规定，包括：“基本精度为使受训者发现不了仿真器的行为与所参照的电厂主控制室反映的状况有任何不同；稳态运行时关键参数误差应小于±2%”等。为满足仿真器这些实质性要求，仿真器的数学模型应严格按照对象的物理过程建立，适应各种工况以及各种故障现象的出现及处理。仿真器的真实性还表现在它的规律性和随机性。对仿真对象的启停操作都是按运行操作规程所严格规定的操作程序进行。例如大型电站的启动投入过程历时12h，每一时刻应该操作哪些幅量、操作度多大、操作后的参数应达到的数值都是严格规定的。违背了这些操作规定，仿真器应和实际设备一样，由自动保护系统模块发出各种限制信号和报警。训练仿真器涉及许多关键技术，如训练用仿真器模型的建立，仿真器管理软件的开发，视景系统，运动系统仿真计算机及与仿真环境的接口，训练水平的自动评价等。当前，最引人注目的研究问题是：全工况(全功能)数学模型的建立；模块化建模技术；计算机成像技术；应用人工智能制定训练计划及评价训练水平。【参考文献】：1 Arthur 1．Rubin，Simulator for Training，Simulation，1980，35(2)∶3～52 王杨．信息与控制．1984，23 Vince Amico C，Ben Clymer A．Simulation Series，1984，14(1)4 王行仁，彭晓源．系统仿真学报，1990，3(清华大学熊光楞教授撰) |
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