虛擬現實技術及模擬訓練在飛行教學中的應用探究

劉超　沈錫強

【摘要】虛擬現實技術及模擬訓練能夠營造出一個極度仿真的環境，將其應用到飛行教學當中不但能夠有效彌補了真實飛行訓練的危險性高、耗資大等不足，并且還能夠讓學生更好更快的由理論過度到實踐，提高其飛行能力。為此，下文首先將對虛擬現實技術及模擬訓練類型與特點進行分析，隨后在對虛擬現實技術及模擬訓練在飛行教學中的具體應用進行探索與分析，希望能起到拋磚引玉的作用。

【關鍵詞】虛擬現實技術 模擬訓練 飛行教學 應用

【中圖分類號】G642；TP391.9 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）17-0153-02

一、虛擬現實技術及模擬訓練類型與特點

（一）虛擬現實技術及模擬訓練類型

1.桌面虛擬現實及模擬訓練

桌面虛擬現實及模擬訓練主要指的是運用計算機來實現仿真，其中計算機的屏幕是訓練人員對虛擬環境觀察的窗口，人們能夠利用各類輸入設備在完成和虛擬現實世界的交互。較為常見的有桌面三維動態圖像的虛擬現實以及靜態圖像的虛擬現實。其要求訓練人員能夠利用輸入設備，通過計算機屏幕來對虛擬現實境界進行觀察，且通過對虛擬設備進行操作來實現訓練。但是該項方法在缺點在于現實體驗較差，不過其訓練成本不高，所以得到了普片運用。

2.高度仿真的虛擬現實及模擬訓練

高度仿真的虛擬現實能夠提供一個仿真度極高的虛擬現實體驗，讓訓練人員仿佛身臨其境。較為常用高度頭盔式顯示器虛擬現實系統以及投影式虛擬現實系統。其主要通過采用頭盔式顯示器或投影儀來讓封閉起訓練人員的聽覺、視覺及其他根據，并給其提供以及虛擬的、新的環境與感覺空間，主要通過采用儀表設備、數模傳感器、數據手套、位置跟蹤器與其他受控輸入設備等讓訓練人員能夠進入一種高度仿真的現實境界當中。

3.網絡式虛擬現實及模擬訓練

網絡式虛擬現實系統主要是利用計算機網絡連接其幾個用戶，讓其共同參與到虛擬空間來進行模擬訓練，從而實現對訓練人員進行共同訓練、協同工作的目的。

（二）虛擬現實技術及模擬訓練的特點

1.安全性

在進行飛行訓練中，其具有較高危險系數，而利用虛擬現實技術及模擬訓練能夠讓訓練人員在虛擬的現實模擬系統中來完成較為危險的動作，避免了其實際飛行的風險。

2.真實性

虛擬現實技術及模擬訓練能夠營造出一個非常逼真訓練環境，讓教學人員以及訓練人員能夠利用各類特殊裝備來此高度真實環境進行教學與訓練，不但能夠將飛行過程真實呈現出來，而且還能夠讓訓練人員掌握一些緊急情況的應急處理方法，有效提升訓練效果。

3.高效性

通常情況下，飛行訓練要求進行長時間準備，且對于天氣要求較高，一旦有特殊出現，則無法開展訓練，所以導致教學效率較低。而利用虛擬現實技術及模擬訓練則可以不受到天氣、地點以及時間等因限制，能夠隨時隨地開展模擬訓練，不但有效減少了訓練時間，而且還能提高訓練效率。

4.經濟性

在飛行教學中應用虛擬現實技術及模擬訓練在不使用飛機和有關保障單位人員資源的前提下就是開展飛行訓練，可以有效節省相應物力與人力，有效降低了飛行訓練成本。

二、虛擬現實技術及模擬訓練在飛行教學中的具體應用

（一）在理論學習階段的應用

在飛行教學中理論教學是一項重要內容，而理論教學中實際飛行認知鼠疫一個重難點內容。如若單純是依靠教學人員的敘述，就容易導致學生在能夠在表面上行認識與理解實際飛行知識，難以獲得良好教學效果。如，在空氣如何把控駕駛桿的操縱力度、如何正確辨認地標等。如若知識單方面聽取教師描述，學生是難以構建起完善的知識體系。而在理論學習中應用虛擬現實技術及模擬訓練則能夠讓學生利用人機互動的方式來直觀的感受到自己動作幅度與用力大小，從而讓其能夠快速了解到自身是否能夠正確辨認地標。如此一來，不但可以有效提高理論教學的實踐性，提升學生的感性認識，而且還能夠有效提升教學效率與質量。

（二）在科目訓練階段的應用

因為受到訓練時間、類別以及次數等因素制約。在具體飛行訓練中，學生的飛行成績往往是受到其接受能力的影響，但這卻無法代表學生的學習態度。而在科目訓練階段應用虛擬現實技術及模擬訓練則能夠其實提升全體學生訓練質量，特別是于有志學好飛行技術的學員而言.這一技術的效果更是不言而喻。通過對相關數據研究發現，在進行模擬訓練過程中，使用模擬系統來訓練學生20h其飛行水平等同于駕齡4年的職業飛行員水平。

（三）在機組協作訓練中的應用

每次飛行均屬于以此完整的系統共軍，均需要機組、成員以及航行管制人員的有效協調與配合，而這將會對飛行的安全與質量產生直接影響。在開展機組寫作訓練中應用虛擬現實技術及模擬訓練則能夠讓飛行人員與管制人員之間的聯系不受到空間與時間制約，并能夠同時對機組、飛行學院以及空間管制人員間進行訓練，實現訓練一體化，從而切實提升整體機組的協同配合能力。

（四）在心理素質訓練中的應用

在飛行教學中應用虛擬現實技術及模擬訓練還能夠切實提高飛行學院的心理素質。如，某訓練基地研發了一款抗飛行錯覺的訓練模擬器，次模擬器通常用在對飛行學員空中情緒控制與應急處理能力的培養，以保證飛行的安全。次哦系統將多類先進的信息技術綜合運用起來，可以對飛行過程中的生理反應以及飛行錯覺進行真實模擬，并且還具備實時監控作用。在實際訓練過程中，教學人員可以通過模擬器來制造出不同的突發情況，讓學生能夠產生錯覺，并在一個極為逼真的模擬環境下進行訓練，不但有利于提高其心理素質，讓其能夠有效克服錯覺，而且還能夠有效提高其應急能力，以便今后在正式飛行中遇到同類問題時能夠冷靜處理。

三、結束語

總而言之，在飛行教學中應用虛擬現實技術及模擬訓練不但具有良好的安全性、真實性、高效性還具有良好的經濟性，所以應當要實際教學中予以充分推廣與應用，并且要加大飛行人員學習虛擬現實技術的力度，讓飛行人員對這項技術有一個清晰、準確的概念，且進行良好的應用，切實提高飛行學員的飛行水平。

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