[發明專利]一種訓練仿真器的可信度評估方法

有效

• 申請號: 201810432004.5
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108647878B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 李偉;馬萍;林圣琳;楊明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G09B9/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 孫莉莉

本發明提出了一種訓練仿真器的可信度評估方法，包括確定評估方案、建立評估指標體系、準備評估數據、數據一致性分析和一致性分析結果綜合；確定了訓練仿真器的可信度評估方案，即，系統功能的一致性、仿真模型的可信度、系統布局的一致性、人體感覺的逼真性、訓練效果的一致性。從根本上解決了具有人在回路仿真、硬件在回路仿真特點的訓練仿真器的可信度評估問題，同時，為具有類似仿真特點的系統可信度評估問題提供了方法依據。

技術領域

本發明屬于仿真系統的可信度評估技術領域，特別是涉及一種訓練仿真器的可信度評估方法。

背景技術

訓練仿真器是利用仿真技術對受訓者進行訓練的一種自動化設備，采用計算機、自動控制、環境(視景、音響和運動感覺等)仿真和儀表仿真等技術，圍繞真實的“人-機-環境”系統中的人構成一個仿真系統。用于取代真實系統的機器和環境來完成對受訓人員的某種訓練。訓練仿真器本質上只是仿真對象的一個近似系統，這就存在一個可信度的問題，即仿真系統及其仿真結果在特定的仿真目的下能否有效反映仿真對象。缺乏足夠可信度的訓練仿真器是沒有應用價值的，其訓練效果甚至會對受訓者產生誤導，最終會釀成無法挽回的經濟、政治或軍事上的損失。因此，仿真可信度評估問題是系統仿真領域的基礎性問題。

可信度評估主要包括校核、驗證和確認(VVA)等三方面工作。其中，仿真系統/ 模型驗證關注于系統/模型的有效性問題，即仿真系統/模型在應用范圍內準確代表真實系統的程度，是可信度評估的核心工作，主要通過分析模型輸出與實際系統輸出的一致性程度來實現。然而，訓練仿真過程具有人在回路、硬件在回路仿真等特點，不僅需要對模擬器系統的仿真模型進行驗證，還需度量仿真器的內部結構、布局與實裝的一致性，此外，受訓者的操作感受和運用仿真器進行訓練的效果也是考察其可信度的重要指標。

發明內容

本發明的目的是為了解決訓練仿真器的可信度評估問題，提出了一種訓練仿真器的可信度評估方法。在對訓練仿真器本身進行可信度評估的基礎上，考慮了受訓者的感官、操作感受以及訓練效果與實裝的一致性，以定性定量的方式對訓練仿真器的可信度進行綜合、全面地評估，進而得到準確、全面的可信度評估結果。

本發明的目的通過以下技術方案實現：一種訓練仿真器的可信度評估方法，包括如下步驟：

步驟1、確定評估方案：根據訓練仿真器的應用目的以及仿真運行特點確定評估方案，具體包括系統功能的一致性、仿真模型的可信度、系統布局的一致性、人體感覺的逼真性和訓練效果的一致性五個方面的確定；

步驟2、建立評估指標體系：將訓練仿真器的可信度分解為五項內容進行分別評估，所述五項內容為系統功能的一致性、仿真模型的可信度、系統布局的一致性、人體感覺的逼真性和訓練效果的一致性；對各項評估內容分別建立評估指標體系；

步驟3、準備評估數據：根據評估指標體系設計評估試驗，收集評估數據并進行預處理；所述預處理包括奇異值剔除和正態性檢驗；

步驟4、數據一致性分析：對評估數據進行一致性分析，采用定性定量相結合的方法進行分析；

步驟5、一致性分析結果綜合：利用加乘混合的方法對一致性分析結果進行綜合，對于所述系統功能的一致性指標采用乘法的方式向上綜合，對于其它指標則采用加法綜合的方法；其中，加法綜合中的權重采用定性定量相結合的方式確定，進而得到訓練仿真器的整體可信度。

進一步地，所述系統功能的一致性，即訓練仿真器所具備的功能是否與實裝保持一致，所述功能是以訓練為目的進行定義的；

所述仿真模型的可信度，即對訓練仿真器中的仿真模型進行驗證，確定仿真器中各仿真模型存在的誤差；

所述系統布局的一致性，即訓練仿真器內部結構、布局與實裝的差距，以及在仿真器上完成模擬各種運動感覺時，仿真器的儀表和指示器的數值的一致性；

所述人體感覺的逼真性，即訓練仿真器給操作人員感覺器官的信息與實裝的差距；