汽车驾驶自由度动感模拟器 (二三六自由度动感)
1.硬件及规格:
1-1.座舱外壳材质:钣金外壳外观简洁大方、时尚亮丽。仪表台采用真车实件配置,转向机构采用真车方向机总成构建,实车转数;档位外罩采用坚固一体真车中央通道,具有真车实感。
1-2.变速器:采用大众原厂桑塔纳实车变速箱原理。档位为:倒档、一档、二档、三档、四档、五档和空挡(自动档只含前进档、倒车档、空挡和驻车档),军车、大车档位为:一档、二档、三档、四挡、五档、六档及倒挡。
1-3.驾驶座舱:驾驶舱是由转向器、油门、离合器、脚刹车、手刹车等操纵机件及座椅等组成。
1-4.传感器:方向盘(高精密角度传感器)一般用于数控机床。油离刹(无接触磁电传感器)
1-5.方向盘:伺服力反馈电机
1-6.汽车座椅:专业汽车座椅、美观、耐用。前后可调,适合青少年使用。有标准三点式安全带。
1-7.其他部件:左转向灯、右转向灯、应急灯、示宽灯、雾灯、喇叭、点火开关、总电开关、雨刷、远光灯、近光灯、安全带及指示。
1-8.工作环境与规格
外形尺寸(mm):32*32+15.6*4(长2000mmx宽2150mmx高2100mm)
搬入口宽(mm):1600mm
座舱重量(KG):450kg
显示器:32*2+15.6*4*316:9或★32:9 65*1+15.6*4
显示器单屏最大分辨率:2560×1440向下兼容。
电力消耗:2.7KW
工作电压:AC220V±50HZ
工作温度:10℃-40℃
相对湿度:20%-90%
9.软件驾驶主界面
启动画面后,界面下方同时显示:油门、刹车、转向、离合器深浅进度均有显示。视景120度全新广角宽频驾驶模拟,界面显示各项指示灯、文字提示框、档位位置、训练成绩,后视镜(左、右、中)后视镜可调节,变换视角。
10.功能及技术指标:
有主被动双重功能;视景图象技术指标;视景全部由计算机实时生成三维图像。多自由度数学模型,实现汽车转向、制动和加速的逼真模拟。
执行标准:JT/T 378-2014。
2.电脑配置:
单机电脑配置 |
技术规格 |
数量 |
备注 |
主板 |
H310 |
1块 |
4代主板 |
CPU |
Intel I7 9700F |
1个 |
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硬盘 |
固态 500G |
1个 |
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内存 |
DDR4 16G |
1个 |
4代内存 |
电源 |
600W |
1套 |
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显卡 |
RX580 6G |
1块 |
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显示器 |
16:9 32*2+15.6*4或 ★32:9 65*1+15.6*4 |
1套 |
含15.6触摸屏1个 |
系统 |
Win 7 64位 |
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主控电脑配置 |
技术规格 |
数量 |
备注 |
主板 |
H310 |
1块 |
4代主板 |
CPU |
Intel I7 9700F |
1个 |
|
硬盘 |
固态 500G |
1个 |
|
内存 |
DDR4 16G |
1个 |
4代内存 |
电源 |
600W |
1套 |
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显卡 |
RTX3050 6G |
1块 |
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显示器 |
27寸 |
1个 |
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系统 |
Win 7 64位 |
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服务器配置 |
技术规格 |
数量 |
备注 |
主板 |
超微X11DPL-I |
1块 |
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CPU |
INTEL至强银牌4110 |
2个 |
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散热器 |
铜管散热器 |
2套 |
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硬盘 |
SSD 500G |
1个 |
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硬盘 |
SAS 1.8T |
5个 |
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内存 |
服务器内存DDR4 32G |
2个 |
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电源 |
台达冗余800w |
1套 |
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显卡 |
HD5700 2G |
1块 |
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显示器 |
22寸触摸屏 |
1套 |
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阵列卡 |
9364-8i 2G |
1套 |
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机箱 |
4U加长机箱(支持热插拔) |
1套 |
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系统 |
Win 7 64位 |
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USB模数转换多功能卡 |
天骥 |
1套 |
装在模拟器上 |
鼠标 |
联想 |
1个 |
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音响 |
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1个 |
装在模拟器上 |
正版加密狗 |
|
1套 |
装在电脑上 |
仪表台 |
钣金定制 |
1台 |
装在模拟器上 |
组合开关 |
实车 |
1个 |
装在模拟器上 |
仪表总成 |
显示器 |
1套 |
装在模拟器上 |
安全带 |
真车三点式 |
1条 |
装在模拟器上 |
大灯开关 |
组合开关+触摸屏 |
1套 |
装在模拟器上 |
应急灯 |
触摸屏 |
1个 |
装在模拟器上 |
小灯 |
触摸屏 |
1个 |
装在模拟器上 |
雾灯 |
触摸屏 |
1套 |
装在模拟器上 |
机械方向盘 |
伺服电机1.2KW |
1套 |
装在模拟器上 |
方向盘传感器 |
伺服电机自带传感器 |
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刹车传感器 |
最新技术无接触磁电传感器 |
1个 |
装在模拟器上 |
油门传感器 |
最新技术无接触磁电传感器 |
1个 |
装在模拟器上 |
离合传感器 |
最新技术无接触磁电传感器 |
1个 |
装在模拟器上 |
手刹 |
接触式 |
1个 |
装在模拟器上 |
方向盘 |
实物 |
1个 |
装在模拟器上 |
坐椅 |
通用 |
2个 |
装在模拟器上 |
油门踏板 |
专用 |
1个 |
装在模拟器上 |
离合器踏板 |
专用 |
1个 |
装在模拟器上 |
刹车踏板 |
专用 |
1个 |
装在模拟器上 |
变速器总成 |
专用 |
1个 |
装在模拟器上 |
外型材料 |
钢板+塑料+钢材 |
1套 |
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3. 硬件:
3-1.平台:
关于4D动感汽车模拟器
4D动感汽车模拟器系列作为我司自主研发的动态赛车,其高仿真动感平台、真实立体环绕声、超清晰模拟影像,让驾驶者在驾驶过程中如临其境,能带来更完整、更真实、更具趣味性的感官体验。
什么是4D动感模拟器?
它是一个固定基座搭载高仿真动感平台以及驾驶者,可以拟真在电玩或者动态电影中搭乘交通工具的动作,整体上给驾驶者带来更完整、更真实以及更具趣味的感官体验。一部优秀的模拟器,会创造出一个可以让驾驶者专注于该项模拟的环境,对于许多写实的模拟器而言,若能制造出越多元素的模拟即表示越逼近真实,电玩游戏能给予日渐真实的声音及影像模拟,而4D动感系列汽车模拟器则给予动作及动力学上的模拟。
4D动态模拟器的性能:
4D动态模拟器为二、三、六自由度动态模拟器,能够支持:前后倾斜Pitch:±12°、左右翻转Rol:±11°。具有优越的动态性能(速度>50°/s,加速度>100°/s2),极佳的位置重复精度(误差<0.1°),强大的负载能力(≤700KG),结构简洁,可靠性高。最大负荷下工作的功率为2300W。
动感平台参数
载荷重量:700kg
总载荷:900kg(含上平台及铰链)
负载:2.7KW/220V(单相)
运动能力指标:
1、额定有效载荷:700kg
2、★总载荷:900kg(含上平台及铰链)
3、模拟汽车在驾驶过程中的姿态变化,能够模拟上下、侧倾、俯仰等姿态。
4、★综合控制监测系统: 硬件为用户计算机,软件为研制方配合开发;平台启动时自动对主要部件进行检测,发现故障时通过屏幕或者声音报警,经处置后方可运行。在系统运行时实时检测,当检测到故障时自动切入安全保护模式。系统具有过载保护、过流保护、过压保护和短路保护。并显示各条缸的运行参数。
全动感平台的优势:
动感座椅能读取游戏中的力反馈数据,动态反映到驾驶者身上,可以实现真车的离心力,推背,摇晃,颠簸,各种路况的状态还原,让玩家能感觉身处驾驶舱中,体验赛车物理带来的视觉和触觉冲击。
产品优势
离合、刹车、油门及档位和手刹均采用磁电感应技术;
配置设备自检系统,可智能纠错、初始化设备状态,自动清除程序运行数据缓存,确保软件持久运行的稳定性;
产品严格按照JT/T-378-2014行业标准研发生产,符合驾校配置机动车驾驶模拟器设备标准。
配置:
1.详细清单
1.2上平台:
外观:武警绿/白色/陆军绿/迷彩/可定制
外观材质:钣金工艺
外观表面:金属漆(高亮度表面处理)
挂档器等配件:核心传感部分自制,手柄球属真车配件
方向盘组合:方向盘、大灯开关、雨刮开关、组合开关上下壳、采用真车配件
座椅:座椅可调节前座椅后及靠背斜度
音箱:低音炮组合
1.3下平台:
外观材质:金属钣金加工
用途:电机传动推动上平台实时动感摇摆
传感器:伺服电机自感。
控制总成:低故障高集成,替换单片机控制器的高故障率!
平台结构强,科技支持保障质量,部件耐磨性强,适合长时间运行;
用真车部件提供仿真操作环境,油门、离合器、刹车等操作方法与真车相似;
4D矢量合力模拟智能技术,让你在驾驶中感受前后左右四个方向实时变化;
还原各种路况,体验路面颠簸起伏造成的垂直方向的失重或超重等的力;
2.产品配置:
2.1框架:采用高密度压缩板和优质钢架打造而成,具有尊贵典雅、无毒无味、避免漏电的优点
2.2操控台:采用环保型环氧树脂加工而成外壳(简称玻璃钢外壳)
2.3电机:伺服电机加电推缸。
2.4转向盘总成:
2.4.1转向力度切向力:20N-120N范围;
2.4.2★内部传动有高强度抗疲劳扭簧、齿轮、同步轮、光电编码器组成,产生力反馈效果,力感同实车,可自动回位,可自由调节方向盘角度数值、力度、阻尼值、回中速度、反馈力。并反馈地形变化,根据地形方向盘自动运行,形成一个争夺力。
3.5脚刹、油门、离合、档位、手刹:
3.5.1采用电磁感应原理,与汽车驻车加速功能一致
3.5.2离合踏板行程:50-120mm范围、踏板力:20N-150N
3.5.3刹车踏板行程:50-135mm范围、踏板力:100N-500N
油门总行程:50-100mm范围、 踏板力:20N-100N
3.5.4手刹操纵杆拉力:20-100N
3.5.5档位变速杆操纵力:10N-50N
3.7座椅:座椅可调节前座椅后及靠背斜度
3.8安全带:三点式结构,带感应装置,自动提醒插好安全带。
3.9组合开关:主要功能:左转向灯、右转向灯、远光灯、近光灯、快慢雨刷、应急灯、喇叭、点火开关、雾灯等
3.10电子电路:采用接触式电磁感应原理,避免传感器与硬件之间产生接触与磨损,将电路的使用寿命周期最大化。
3.11传感系统:各操作件通过各自的传感器,经数据传感板给计算机信号,然后经计算机处理数据给电视机信号。
3.12键盘:采用嵌入式触摸屏,操作简单。
3.12液晶显示屏:选用32*2寸超窄边框LED液晶显示器双屏联接,外加15.6x4显示后视镜、仪表、触摸按键。
3.14软件:支持模拟驾驶教学系统软件、酒驾体验软件、“三超一疲”驾驶体验软件。
3.15语音提示:软件嵌入语音提示及音效等。
产品特点:
平台结构强,科技支持保障质量,部件耐磨性强,适合长时间运行;
提供仿真操作环境,油门、离合器、刹车等操作方法与真车相似;
6屏液晶显示器形成特大驾驶视野,还原逼真驾驶环境;
力反馈利用机械表现出的反作用力,让你身临其境体验游戏中各种效果;
还原各种路况,体验路面颠簸起伏造成的垂直方向的失重或超重等的力;
采用电动缸直接驱动技术,克服了液压、气动和电动推杆模拟器的成本高、笨重、动态性能慢等缺点。
参考以下要求,可根据实际情况调整:
3-2-1.台面:钣金+防静电喷塑,具有耐磨、耐高温、耐刮、抗渗透、容易清洁、防潮、不褪色、触感细腻等特点,可选颜色种类多。
主体框架、前后门:优质冷轧钢板 1.5-3.0mm 厚材料制作,表面静电喷涂,零甲醛,零气味。
综合布线:矩形框架,坚固耐用,强电弱电分离线槽,内部横纵向强电弱电分开便于走线,方便捆扎, 科学安全管理。
侧板和台面板材、颜色匹配。配件采用活动托盘、活动键盘托(教员控制台有存放资料柜等)。
屏风背板墙精选优质冷轧板制作,可挂单屏、双屏、多屏液晶支架,尺寸(根据实际情况合理设计)长约 1500mm,宽约 900mm,高约 1100mm。 用于存放教员用计算机、服务器、音响等。
3-2-2.交换机:华为
1.不低于 48 个 10/100/1000Base-T;不少于 4 个 1000Base-X SFP。支持RPS 冗余电源。
2. 包转发率:不低于 78Mpps。
交换容量:不低于 256Gbps。
3-2-3.打印机:联想A4激光打印机。
4.软件部分
系统应具有启动、熄火、转向、离合、制动等操作响应功能,为学兵驾驶训练提供一个较真实驾驶模拟环境。
1.训练功能
应具备符合陆军军事训练大纲规定课目的驾驶模拟训练。
2.自检功能
应具备系统自检功能。
3.引导提示功能
在训练模式下可开启和关闭该功能,开启状态下对错误操作可进行文字和语音提示。
4.考核功能
能够实现考核功能。
5.性能要求
5-1.前方视景、左右后视镜视景图像与实车驾驶员图像视角一致。左右后视镜视景可调。
5-2.驾驶操作部件与实装位置、力感、行程、颜色基本一致。
5-3.三自由度平台(座椅)在车辆行驶中产生与地形起伏相一致的颠簸,使车载人员训练时具有实车行驶中的前倾、侧滑、碰撞、震动、淤陷、涉水等感觉,便于维护,能够安全合理地进行紧急停止。
5-4.各种仪表根据驾驶数据由触摸显示屏图形输出,开关使用触摸屏模拟。仪表和开关的形状、位置关系按实装车辆设计。
5-5.针对不同车型的特点,建立车辆动力学模型和运动学模型,仿真效果符合对应车型机动特性, 确保效果逼真。
5-6.可生成各课目训练所需三维地形、道路景况、雨雪风雾等天候及昼夜不同时段照明情况;能够模拟昼夜、各种天候、不同路况条件下的驾驶训练。
5-7.采集数据速率:每帧不大于 20ms;并能对各操作传感器进行检测。采集软件设置信号采集频率不低于 50 赫兹,间隔不大于 20ms。
6.控制端
1.用户信息
1-1.用户类型分为:管理员、教员以及学员三种类型;
管理员可以管理教员以及学员信息;教员可以管理学员信息。
1-2.操作分为:查看详情、删除、编辑。
查看详情->查看用户信息;
删除->具有权限的用户可以删除对应类型用户信息;
编辑->具有权限的用户可以更改对应类型用户信息。
1-3.查询功能
可以根据字段或者组合字段,查询对应用户信息。
1-4.支持增加用户功能(注册)
管理员可以增加管理员、教员、学员用户;
教员可以增加学员用户;
1-5.可以将教员或者学员用户信息导出生成Excel表格。
1-6.可以通过Excel表格导入教员或者学员用户信息。
注:
(1)这里用户信息的字段大概有这几个,可以增加。登录密码没有在这里体现,在编辑的时候可以修改。
(2)账号、身份证号、密码为必须字段,可以账号-密码登录,也可以身份证号-密码登录。
(3)这里管理员用户是否必要可以商榷,其实也可以用教员用户完成所有管理员权限。
2.设备状态
2-1.模拟器的状态分为:停用、脱机、联机三种状态。
停用:在未注册的设备,或者管理员设定为停用状态的设备,都为停用设备。
脱机:未开机的设备,或者未打开软件的设备,都未脱机设备。
联机:打开软件,并能正常连接服务器的设备,都未联机设备。
2-2.给设备一个编号
编号按照注册顺序,或者由控制台指定编号。
2-3.设备图标
每一台设备都用一个汽车模拟器的图标来表示。
★图标的位置可以移动。管理员可以根据现场设备的实际摆放情况,调整对应编号设备的图标位置。
2-4.★设备注册功能
在客户端可以进行注册或者停用设备。
客户端打算写一个小程序,将设备的唯一标识以及状态发送给服务器,然后通过服务器去改变对应设备的状态。
这里设备状态改变,怎么通知给导控台?包括脱机和联机状态的改变。
3. ★模板列表
3-1. 创建模板及创建考试内容,对于车辆考试有单车驾驶和分队驾驶组训模式。单车模式适用于【模拟考核】模块,分队驾驶组训适用于【编队训练】模块。模拟考核是真针对单人的,编队训练是有创建房间的概念,所以系统设计的时候把它们分开。
3-2. 创建模块的时候,需要选择课目和子课目。以民用的驾考来说,科目三道路驾驶(课目)里面有很多子课目,如靠边停车、通过红绿灯、通过公交车站等等。同时,还可以选择考核的道路环境,这里就有天气、时间、战场环境、交通环境(其他车辆或者行人多不多)。
3-3.课目以及课目,是通过配置表读取的,配置表为xml表格,里面有课目及子课目名称、适用的天气、适用的车型等等。比如沙尘暴天候,只有在沙漠戈壁的道路才能够选择,普通的城市或者乡村道路是不能够选择这个天候的。这些信息都在配置表里面。
4.★模拟考试
4-1.创建模拟考核
从模板中选中一个,有训练模式和考核模拟,根据模板内容来。在页面上方要显示出模板信息。
创建一个模拟考核,等于开启一个考试。
4-2.考核状态
考核状态分为:准备、开始、完成。
点击准备:所有的客户端都进入准备状态,自动跳转到该页面。
点击开始:所有客户端进入考核模式。
点击完成:所有未完成的客户端,都自动结束考核。
4-3.剩余时间
时间到了,也自动结束考核(相当于所有人提交考试)
4-4. 客户端状体显示
未登录、等候考核、考核中、完成考核
4-5.有暂停功能
将暂停命名发送到客户端,客户端进行训练暂停。
4-6.选择考试添加因素
4-6-1.训练监控
以第一人称代入和第三人称视角监控每名学兵的训练状态。
(客户端将画面转换成byte[]数组,以UDP协议发送给导控台,导控台将客户端画面实时显示出来。)这里的操作是不是右键,然后出现含有监控的菜单,点击监控,出现监控画面?
4-6-2.二维、三维地图显示∶以二维、三维地图显示车辆轨迹、位置。
(客户端会将位置信息同步到服务器端,导控台也从服务器端或者客户端数据,进行二维地图的显示。这里暂时只做二维地图,或者将地图做成伪3D的形式,导控台做位置映射。)这里会根据场地,进行地图图片的设计。
4-6-3.过程控制与千预
教员可在控制台动态进行加载、删除和替换等操作,可以临机导调,例如改变气候、训练时段和添加敌情要素等,丰富仿真场景。
对学兵在驾驶过程中出现的不当操作进行实时引导、及时纠错、适时停止。
(在考核模板上,已经设定好天气、时间、战地情况、交通路况等信息,这里要求导控台多一块控制面板,可以更改上面的条件,然后将信息发送给客户端,客户端进行动态改变考核驾驶情况。例如战火元素增加,客户端就多生成一些炮火的特效,等等)。暂停功能,就是上面第5点提到的。
4-6-4.集中组织模式下,由教员设置训练课目及条件,组织学兵进行单车驾驶或分队驾驶训练/考核,成绩能够实时呈现,并在控制台存储。
(单人模拟考核或者是下一个模块的【编队训练】考核,在驾驶过程中,客户端犯的一些错误,都是实时传给服务器,服务器同步给导控台。这时,教员就可以实时查看客户端的考试情况,把错误的操作都列出来。等考核都结束之后,会将这些错误操作及成绩保存在数据库里面,在【训练数据】或者【考核数据】模块中,都能够进行查询。这里只是要求,在过程中也能进行查看,没有扣分就是100分,扣分后,及显示剩下的分数,做一个表单。)
5.★编队训练
5-1. 只能选择分队驾驶训练类型的模板。
5-2.选择好模板后,及创建好了考试内容,之后创建房间,可以创建多个房间。
5-3.创建好房间后,不是客户端选择房间进入,是导控台主动的将已经登录的客户端拉到房间里面。例如:
房间一:有1号模拟器、3号模拟、5号模拟器,指定组长,房间内部可以自由通讯,组长可以和主控台通讯;
房间二:有2号模拟器、10号模拟器、11号模拟、12号模拟器
。。。。。。
房间可以多个,每个房间可以拉进不同数量的客户端。
5-4.显示状态、有考试操作、考试时间、实时更改驾驶状况、显示地图、显示监控等。
操作错误实时同步到导控台,可以随时查看。
6. 训练数据
6-1.客户端可以自己进行单个科目的训练,这时不用接受导控台的控制。在训练过程中,操作错误以及最后的成绩到会通过服务器存储到数据库中,通过在导控台显示。这里记录的都是已经完成训练的。
6-2. 除了文字记录,训练完成后,也会将录像保存在服务器端,导控台可以查看录像文件。(为了降低录像的存储数量,客户端会对确定要录像的训练才进行保存,平时训练就不保存录像。)
6-3.可以按条件查询记录。
6-4.可以多条选择记录进行删除。
6-5.应具有训练/考核人员管理、成绩存储、成绩查询、成绩统计、成绩打印、成绩保存(excel格式)、成绩导出等功能。(这里需能够对成绩单进行打印,连接打印机。同时,可以将成绩保存成excel格式的文档,或者导出PDF格式的文档)
6-6.能采取时间驱动的方式,实时对学兵驾驶模拟训练数据进行采集,采集内容句括驾驶员各种操作信号及虚拟车辆运行状态数据,不少于60分钟、100条记录,用于场景重现和训练/考核数据分析(单人单课目前后成绩对比、错误操作频次、总体汇总统计)。
6-7.训练回放模块
6-7-1.教员可选择其中任意人员的训练、以不同视角(第一人称、第三人称)进行回放。
6-7-2.在观看训练回放时,教员通过按键可实现开始、暂停、继续开始、快进和倒退、重置等功能,并支持进度条鼠标拖动,教员在训练回放中观看时,根据需要可添加标记按钮,便于用户对关注点快速定位查找。
7. 考核数据
7-1.考核数据和训练数据其实是一样的,由导控台统一控制的,就是考核数据,都放在这个模块里面。
7-2.查询、删除等功能跟训练数据是一样的,保存查看录像等等。
7-3.打印及保存成文本格式的(Exel和PDF)也跟训练数据一样。
7-4.录像回放功能也是同理。
8. 成绩报告
8-1.上一个图是别人的软件,也是没有搞懂具体要查询什么内容。根据自己的想法,修改成下一张图,主要是查询某一次考试的一个整体成绩。
8-2.查询条件
8-2-1.考核时间:一个时间段里面的考试,在这个时间段里面有多场考核,可以选择其中一场进行查看。
8-2-2.模拟课目:其实就是模板
8-2-3.班级:根据考核人员的所在班级进行班级统计。有可能一次考核有多个班级参与,可以单独查看某一个班级在这次考核中的成绩情况。
8-2-4.可以单个或者批量删除成绩报告。
8-2-5.成绩详情,找了一份真实的成绩详情,可以作为内容参考。成绩详情应该包含模板内容,如这次考试是什么课目以及子课目,什么车型,什么天候,战火情况,交通情况等等。
★训练车型包含:皮卡车;北汽勇士;解放CA1121J;解放CA1125J;CSK181型防护型突击车;CTM132型战术车;东风康明斯;东风天锦;东风猛士;东风EQ1118;陕汽2190;豪沃1167;万山2400。车辆行人密度自由可选。
训练场景包含:训练课目对应场景。
训练天候包含:晴天;阴天;雨天;雪天;雾天;夜晚。其中雨、雾、雪可自由调节效果呈现,自主可选。
★训练时段包含:一天 24 小时内任意时段,自主可选。 或添加天侯自动模拟一天24小时随机气候变化运行。
★主控制台系统≦600台模拟器通过局域网互联,实现总机与单机、单机与单机之间数据传输。可以进行自由分组,指定班组长,班组内自由通讯。班组长通过请求与教员通讯。
教员可通过教学软件,实现通屏演示、教学功能,各个单机模拟器操作数据通过局域网上传到教员控制系统。
客户端软件主界面:包含理论知识、基础驾驶、场地驾驶、道路驾驶、式样驾驶、一般道路驾驶、特殊天候条件下的驾驶、夜间驾驶、应急处理体验、战地驾驶。