用于航空器訓(xùn)練的數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]本公開內(nèi)容通常涉及運載工具，并且更具體而言，涉及提供用于運載工具訓(xùn)練的方法和設(shè)備。仍更具體而言，本公開內(nèi)容涉及在訓(xùn)練課程(training sess1n)中共享由運載工具和其它運載工具生成的數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備。
[0002]通常使用運載工具執(zhí)行訓(xùn)練練習(xí)。例如，可使用航空器、地面運載工具、艦艇和其它合適的平臺執(zhí)行軍事訓(xùn)練練習(xí)形式的訓(xùn)練練習(xí)。這些訓(xùn)練練習(xí)可被用于教導(dǎo)操作者如何操作運載工具、協(xié)調(diào)與其它操作者一起操作運載工具、實踐戰(zhàn)略和策略、和用于其它合適的訓(xùn)練目的。
[0003]例如，運載工具的操作者可訓(xùn)練以提高技能和對對抗事件的反應(yīng)。例如而非限制地，這些事件可包括遭遇敵方航空器、遭遇敵方地面運載工具、遭遇敵方艦艇、對地對空導(dǎo)彈發(fā)射場存在的反應(yīng)、結(jié)合時間敏感目標(biāo)、執(zhí)行目標(biāo)和位置的偵查和其它合適事件。
[0004]可使用地面上的訓(xùn)練裝置執(zhí)行一部分訓(xùn)練。這些訓(xùn)練裝置通常采用模擬器的形式。模擬器是復(fù)制或模擬操作運載工具的體驗的系統(tǒng)。模擬器意為使得體驗盡可能真實。模擬器的范圍可從房間中的控制裝置和顯示器到安裝在致動器上一部分運載工具的全尺寸復(fù)制品，所述致動器被配置為響應(yīng)操作者采取的動作移動座艙。這些類型的模擬器提供了教導(dǎo)運載工具的操作者操作多種運載工具系統(tǒng)和對不同事件做出反應(yīng)的能力。
[0005]此外，還通過使用實況運載工具(live vehicle)的訓(xùn)練練習(xí)執(zhí)行訓(xùn)練。這些類型的訓(xùn)練練習(xí)將操作者暴露于當(dāng)操作諸如戰(zhàn)斗機或坦克的運載工具時所遭遇的實際狀況中。
[0006]利用軍用航空器，通常在各種區(qū)域或范圍上執(zhí)行此類訓(xùn)練。此類訓(xùn)練可涉及使用多重實況運載工具以執(zhí)行遭遇敵方航空器的訓(xùn)練。進(jìn)一步地，還可使用各種地面平臺。例如而非限制地，這些地面平臺可包括坦克、地對空導(dǎo)彈系統(tǒng)和其它合適的地面單元。這些類型的訓(xùn)練練習(xí)向飛行員提供了在不同狀況下操作運載工具所需的額外經(jīng)驗。
[0007]隨著諸如訓(xùn)練裝置和實況運載工具的裝備的使用，數(shù)據(jù)可在訓(xùn)練練習(xí)期間在訓(xùn)練裝置、實況運載工具或其組合之間交換。數(shù)據(jù)還可以通過無線通信鏈路交換。然而，因為可在裝備之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的安全級別，使用的裝備類型可能被限制。因此，裝備之間安全級別的差異可限制可在具體的訓(xùn)練練習(xí)中使用什么裝備。
[0008]例如，當(dāng)在兩個不同國家之間執(zhí)行訓(xùn)練練習(xí)時，可傳輸數(shù)據(jù)的安全級別可限制可使用什么裝備。結(jié)果，因為在訓(xùn)練練習(xí)中可使用什么裝備的限制，訓(xùn)練練習(xí)不能達(dá)到現(xiàn)實場景的強度或不能提供作為現(xiàn)實場景。
[0009]因此，考慮到上文討論的問題以及其它可能的問題中的至少一些的方法和設(shè)備是可取的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]在一個說明性實施方式中，設(shè)備包括運載工具和訓(xùn)練處理器。訓(xùn)練處理器被配置為被連接至運載工具。訓(xùn)練處理器被進(jìn)一步配置為在多個權(quán)限級別下分配由運載工具生成的數(shù)據(jù)、識別數(shù)據(jù)中第一數(shù)據(jù)的第一權(quán)限級別、識別第一數(shù)據(jù)的預(yù)期接收者的第二權(quán)限級另IJ、修改第一數(shù)據(jù)以在數(shù)據(jù)中形成其中第二數(shù)據(jù)具有第二權(quán)限級別的第二數(shù)據(jù)、和分配第二數(shù)據(jù)至預(yù)期接收者。
[0011]所述設(shè)備，其中在配置為識別第一數(shù)據(jù)的預(yù)期接收者的第二權(quán)限級別中，訓(xùn)練處理器被配置為基于第一數(shù)據(jù)的內(nèi)容識別第一數(shù)據(jù)的預(yù)期接收者的第二權(quán)限級別。
[0012]所述設(shè)備，其中內(nèi)容包括關(guān)于第一數(shù)據(jù)的來源的數(shù)據(jù)。
[0013]所述設(shè)備，其中在配置為修改第一數(shù)據(jù)以形成其中第二數(shù)據(jù)具有第二權(quán)限級別的第二數(shù)據(jù)中，訓(xùn)練處理器被配置為使用策略修改第一數(shù)據(jù)，所述策略識別形成具有第二權(quán)限級別的第二數(shù)據(jù)所需的對第一數(shù)據(jù)的許多修改。
[0014]所述設(shè)備，其中策略被配置為在訓(xùn)練課程期間改變。
[0015]所述設(shè)備，其中在配置為修改第一數(shù)據(jù)以形成其中第二數(shù)據(jù)具有第二權(quán)限級別的第二數(shù)據(jù)中，訓(xùn)練處理器被配置為執(zhí)行移除部分第一數(shù)據(jù)和改變部分第一數(shù)據(jù)中的至少一個。
[0016]設(shè)備進(jìn)一步包括配置為被連接至運載工具的吊艙(pod)，其中訓(xùn)練處理器位于吊艙內(nèi)。
[0017]所述設(shè)備，其中訓(xùn)練處理器被集成為運載工具的一部分。
[0018]所述設(shè)備，其中第一數(shù)據(jù)選自模擬數(shù)據(jù)、虛擬數(shù)據(jù)、實況傳感器數(shù)據(jù)、模擬傳感器數(shù)據(jù)、實況武器數(shù)據(jù)和模擬武器數(shù)據(jù)中的至少一個。
[0019]所述設(shè)備，其中預(yù)期接收者選自以下之一:訓(xùn)練裝置、計算機系統(tǒng)內(nèi)的硬件、模擬程序、運載工具中的訓(xùn)練處理器、運載工具中的計算機、運載工具或其它平臺內(nèi)的處理器單元或者其它塊的硬件、訓(xùn)練處理器中的模型、另一個航空器、地面運載工具、艦艇、航天器、一組運載工具、一組平臺、訓(xùn)練處理器中的存儲裝置、訓(xùn)練處理器中的處理器單元、吊艙中的另一個訓(xùn)練處理器和地面位置的服務(wù)器計算機。
[0020]所述設(shè)備，其中運載工具選自以下之一:航空器、水上船只、坦克、人員運輸車、火車、航天器、商業(yè)航空器、軍用航空器、空間站、衛(wèi)星、潛水艇、無人地面運載工具、無人空中運載工具、位于地面上的機器人、汽車和地面運載工具。
[0021]在另一個說明性實施方式中，設(shè)備包括航空器、與航空器相關(guān)聯(lián)的許多系統(tǒng)和訓(xùn)練處理器。訓(xùn)練處理器被配置為連接至航空器。訓(xùn)練處理器被配置為在多個權(quán)限級別下分配航空器在訓(xùn)練課程期間生成的數(shù)據(jù)；識別數(shù)據(jù)中第一數(shù)據(jù)的第一權(quán)限級別；識別第一數(shù)據(jù)的預(yù)期接收者的第二權(quán)限級別；在數(shù)據(jù)中修改第一數(shù)據(jù)以形成其中第二數(shù)據(jù)具有第二權(quán)限級別的第二數(shù)據(jù)；并且分配第二數(shù)據(jù)至預(yù)期接收者。設(shè)備進(jìn)一步包括配置為連接至航空器的吊艙，其中訓(xùn)練處理器位于吊艙內(nèi)。
[0022]在又另一個說明性實施方式中，展示了在平臺中管理數(shù)據(jù)的方法。在平臺中識別了由來源生成的數(shù)據(jù)中的第一數(shù)據(jù)的第一權(quán)限級別。識別了第一數(shù)據(jù)的預(yù)期接收者的第二權(quán)限級別。在數(shù)據(jù)中修改第一數(shù)據(jù)以形成其中第二數(shù)據(jù)具有第二權(quán)限級別的第二數(shù)據(jù)。第二數(shù)據(jù)被分配至預(yù)期接收者。
[0023]所述方法，其中修改步驟包括使用策略識別第一數(shù)據(jù)的預(yù)期接收者的第二權(quán)限級另IJ。所述方法，其中修改步驟包括使用策略修改第一數(shù)據(jù)，所述策略識別形成具有第二權(quán)限級別的第二數(shù)據(jù)所需的對第一數(shù)據(jù)的許多修改。所述方法進(jìn)一步包括在訓(xùn)練課程期間修改策略。
[0024]所述方法，其中分配步驟包括通過無線通信鏈路將第二數(shù)據(jù)傳輸至預(yù)期接收者。所述方法，其中分配步驟包括通過至平臺內(nèi)的位置的通信鏈路將第二數(shù)據(jù)發(fā)送至預(yù)期接收者。所述方法進(jìn)一步包括在平臺上接收新的數(shù)據(jù)以形成接收的數(shù)據(jù)，識別接收的數(shù)據(jù)的第一權(quán)限級別；識別平臺中接收者的第二權(quán)限級別；修改接收的數(shù)據(jù)以形成具有接收者的第二權(quán)限級別的修改的數(shù)據(jù)；并且發(fā)送修改的數(shù)據(jù)至接收者。
[0025]特征和功能可在本公開內(nèi)容的各種實施方式中獨立地實現(xiàn)，或者可在還其它實施方式中結(jié)合，其中參閱以下描述和附圖可看到進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。
【附圖說明】
[0026]被認(rèn)為說明性實施方式的特性的新穎特征在附帶的權(quán)利要求中被提出。然而，當(dāng)連同附圖閱讀時，參考本公開內(nèi)容的說明性實施方式的下列詳細(xì)描述將最好地理解說明性實施方式、以及用途的優(yōu)選模式、其進(jìn)一步的目標(biāo)和特征，其中:
[0027]圖1是根據(jù)說明性實施方式的訓(xùn)練環(huán)境的圖解；
[0028]圖2是根據(jù)說明性實施方式的訓(xùn)練環(huán)境的框圖圖解；
[0029]圖3是根據(jù)說明性實施方式用于數(shù)據(jù)控制器管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流動的圖解；
[0030]圖4是根據(jù)說明性實施方式的平臺的框圖圖解；
[0031]圖5是根據(jù)說明性實施方式的訓(xùn)練處理器的框圖圖解；
[0032]圖6是根據(jù)說明性實施方式的用于在平臺中訓(xùn)練處理器的實施的框圖圖解；
[0033]圖7是根據(jù)說明性實施方式的用于訓(xùn)練處理器的一個實施的框圖圖解；
[0034]圖8是根據(jù)說明性實施方式的訓(xùn)練處理器中的數(shù)據(jù)流動的圖解；
[0035]圖9是根據(jù)說明性實施方式的訓(xùn)練處理器中的數(shù)據(jù)流動的另一個圖解；
[0036]圖10是根據(jù)說明性實施方式的訓(xùn)練處理器中的數(shù)據(jù)流動的另一個圖解；
[0037]圖11是根據(jù)說明性實施方式的訓(xùn)練處理器中的數(shù)據(jù)流動的還另一個圖解；
[0038]圖12是根據(jù)說明性實施方式的訓(xùn)練處理器中的數(shù)據(jù)流動的仍另一個圖解；
[0039]圖13A和13B是根據(jù)說明性實施方式的一組訓(xùn)練處理器中處理器之間的數(shù)據(jù)流動的圖解；
[0040]圖14A和14B是根據(jù)說明性實施方式的一組訓(xùn)練處理器中處理器之間的數(shù)據(jù)流動的另一個圖解；
[0041]圖15是根據(jù)說明性實施方式的限定了在修改信息中要執(zhí)行的動作的一套規(guī)則的圖解；
[0042]圖16是根據(jù)說明性實施方式的航空器的圖解；
[0043]圖17是根據(jù)說明性實施方式的訓(xùn)練處理器的圖解。
[0044]圖18是根據(jù)說明性實施方式的在吊艙中訓(xùn)練處理器的圖解；
[0045]圖19是根據(jù)說明性實施方式的在平臺中管理數(shù)據(jù)的方法的流程圖圖解；和
[0046]圖20是根據(jù)說明性實施方式的接收數(shù)據(jù)的方法的流程圖圖解。
【具體實施方式】
[0047]說明性實施方式認(rèn)識和考慮到一個或多個不同的注意事項。例如，說明性實施方式認(rèn)識和考慮到可研發(fā)和制造的平臺，諸如航空器、地面運載工具、艦艇和其它平臺，以滿足為數(shù)據(jù)存在的權(quán)限級別的方式分配數(shù)據(jù)。
[0048]說明性實施方式還認(rèn)識和考慮到在訓(xùn)練模擬期間，可在相同的訓(xùn)練環(huán)境中操作具有不同權(quán)限級別的許多平臺。這些平臺可需要通過共享數(shù)據(jù)相互通信。然而，與具有比傳輸平臺更低權(quán)限級別的平臺共享一些或全部數(shù)據(jù)是不可取的。結(jié)果，訓(xùn)練環(huán)境中平臺之間的通信需要被處理以考慮到數(shù)據(jù)的這些權(quán)限級別的差異。
[0049]因此，說明性實施方式提供了在運載工具中管理數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備。在運載工具中由來源生成的數(shù)據(jù)中的第一數(shù)據(jù)的第一權(quán)限級別被識別。第一數(shù)據(jù)的預(yù)期接收者的第二權(quán)限級別被識別。在數(shù)據(jù)中修改第一數(shù)據(jù)以形成第二數(shù)據(jù)，其中所述第二數(shù)據(jù)具有第二權(quán)限級別。第二數(shù)據(jù)被分配至預(yù)期接收者。
[0050]現(xiàn)在參閱附圖，和具體而言，參閱圖1，根據(jù)說明性實施方式描繪了訓(xùn)練環(huán)境的圖解。在此描繪的實例中，訓(xùn)練環(huán)境100是一個環(huán)境的實例，在其中可實施說明性實施方式以管理訓(xùn)練環(huán)境100內(nèi)的數(shù)據(jù)分配。
[0051]如所描繪的，訓(xùn)練環(huán)境100包括位于建筑物104中的訓(xùn)練系統(tǒng)102。可實施訓(xùn)練系統(tǒng)102以在訓(xùn)練環(huán)境100中不同平臺之間執(zhí)行訓(xùn)練課程。在此說明性實例中，訓(xùn)練課程是軍事訓(xùn)練課程。
[0052]如所描繪的，可以使用為實況對象(live object)的運載工具執(zhí)行訓(xùn)練課程。在不同的說明性實例中，實況對象是可被觸摸或操作的物理對象。例如，當(dāng)實況對象是諸如航空器的運載工具時，實況對象是真實的航空器而不是計算機表示的航空器或航空器的訓(xùn)練裝置。這些實況運載工具可與可以是實況運載工具、虛擬運載工具、構(gòu)造運載工具或其一些組合的其它運載工具相互作用。
[0053]如所描繪的，訓(xùn)練課程可涉及第一隊和第二隊。第一隊可包括第一組航空器106、第二組航空器108、第三組航空器110和第四組航空器112。如本文使用的，當(dāng)參考項目使用“一組”時意為一個或多個項目。例如，一組航空器可以是說明性實例中的一個或多個航空器。
[0054]此外，第一隊也可包括一組虛擬航空器114。在此說明性實例中，一組虛擬航空器114是可以通過建筑物118中的訓(xùn)練裝置116生成的代表航空器的一組虛擬對象。在說明性實例中，虛擬對象不是實況對象。在說明性實例中，虛擬航空器是訓(xùn)練裝置116中的訓(xùn)練裝置對實況航空器的模擬?？稍谟?xùn)練環(huán)境100中的空間中的某個位置表示虛擬航空器。在說明性實例中，所述位置是三維位置并可使用瑋度、經(jīng)度和海拔描述。此外，虛擬航空器還可具有方位并移動。
[0055]此外，第一隊還可包括構(gòu)造航空器120。在此說明性實例中，構(gòu)造航空器120是由訓(xùn)練系統(tǒng)102生成的構(gòu)造對象。
[0056]在說明性實例中，構(gòu)造對象不是實況對象。構(gòu)造對象是實況對象的模擬，并且可具有訓(xùn)練環(huán)境100中的空間中的位置。此外，構(gòu)造對象可具有方位，并且還可以以與可在訓(xùn)練環(huán)境100中的空間中表示的虛擬對象相似的方式移動。
[0057]在此說明性實例中，第二隊包括第五組航空器122。在說明性實例中，第五組航空器122也是一組物理航空器。此外，第二隊包括一組艦艇124。第二隊還包括一組構(gòu)造航空器126和一組構(gòu)造地面運載工具128。
[0058]在此說明性實例中，一組虛擬航空器114、構(gòu)造航空器120、一組構(gòu)造航空器126和一組構(gòu)造地面運載工具128不是這些說明性實例中的物理對象。這些構(gòu)造對象作為實況航空器和實況運載工具的模擬由訓(xùn)練系統(tǒng)102生成。
[0059]然而，包括第一組航空器106、第二組航空器108、第三組航空器110、第四組航空器112、第五組航空器122和艦艇124的其它物理運載工具可與這些虛擬和構(gòu)造對象相互作用。
[0060]在此說明性實例中，通過與實況對象和訓(xùn)練系統(tǒng)102的數(shù)據(jù)交換，可使得虛擬對象和構(gòu)造對象的表示可用于實況對象。在說明性實例中，實況對象、構(gòu)造對象和虛擬對象可彼此相互作用。通過使用建立的通信鏈路130彼此、與訓(xùn)練系統(tǒng)102和與訓(xùn)練裝置116交換數(shù)據(jù)，可發(fā)生相互作用。
[0061]此外，在不同的說明性實例中，實況對象可使用虛擬對象與其它實況對象相互作用。例如，第一組航空器106可朝向第五組航空器122生成和發(fā)射虛擬導(dǎo)彈132。可通過訓(xùn)練系統(tǒng)102、第一組航空器106或其一些組合管理虛擬導(dǎo)彈132是否擊中和造成第五組航空器122中任一個的損壞。
[0062]訓(xùn)練環(huán)境100中的數(shù)據(jù)可具有不同的權(quán)限級別。此外，訓(xùn)練環(huán)境100中不同的航空器、地面運載工具和艦艇也可具有不同的權(quán)限級別。在執(zhí)行訓(xùn)練課程中，運載工具應(yīng)當(dāng)基于分配給該運載工具的權(quán)限級別只接收運載工具具有權(quán)限的數(shù)據(jù)。
[0063]在此說明性實例中，可管理通過通信鏈路130分配數(shù)據(jù)，以施行在運載工具、訓(xùn)練系統(tǒng)102和訓(xùn)練裝置116中執(zhí)行的不同裝置存在的不同權(quán)限級別。
[0064]以這種方式，可實施訓(xùn)練環(huán)境100以允許具有不同權(quán)限級別的運載工具參與訓(xùn)練環(huán)境100中的訓(xùn)練課程。例如，相對于第一隊上的第三組航空器110，第一隊上的第一組航空器106可具有不同的權(quán)限級別。盡管多組航空器可在同一隊上，但是多組航空器可源自不同的國家。
[0065]隨著在訓(xùn)練環(huán)境100中實施數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)以管理用于不同裝置的不同權(quán)限級別，可在訓(xùn)練環(huán)境100中執(zhí)行更強力的訓(xùn)練課程。當(dāng)通過根據(jù)說明性實施方式的數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)管理在不同平臺之間傳送的數(shù)據(jù)時，通過可使用的不同類型平臺的可用性，可提高訓(xùn)練課程的質(zhì)量。在此說明性實例中，數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)可以是集中或可以是分散的。例如，數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)可位于訓(xùn)練環(huán)境100中的運載工具、訓(xùn)練裝置116和訓(xùn)練系統(tǒng)102中的至少一個中。
[0066]如本文使用的短語“…中的至少一個”，當(dāng)與一列項目一同使用時，意為可使用的所列項目的一個或多個的不同組合，并且只需要列表中每個項目中的一個。例如，“項目A、項目B和項目C中的至少一個”可包括而非限制地為項目A，或項目A和項目B。此實例還可包括項目A、項目B、和項目C或項目B和項目C。
[0067]進(jìn)一步地，在訓(xùn)練環(huán)境100中實施的數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)可以是動態(tài)的，使得權(quán)限級別的分配可在訓(xùn)練課程期間改變。換句話說，可改變用于訓(xùn)練課程中的現(xiàn)存平臺的權(quán)限級別。此外，可向加入到訓(xùn)練課程中的新平臺分配權(quán)限級別。例如，權(quán)限的動態(tài)管理還可允許在訓(xùn)練課程期間在訓(xùn)練環(huán)境100中加入其它運載工具。
[0068]盡管已經(jīng)關(guān)于訓(xùn)練環(huán)境以軍事訓(xùn)練課程的形式描述了此圖中的說明性實例，但可使用訓(xùn)練環(huán)境100中其它類型的訓(xùn)練課程實施說明性實例。例如，訓(xùn)練課程可以是商業(yè)訓(xùn)練課程，諸如涉及空中交通管理系統(tǒng)中的航空器的訓(xùn)練課程。在還其它實例中，訓(xùn)練課程可以是用于訓(xùn)練撲救森林火災(zāi)的訓(xùn)練課程。
[0069]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，根據(jù)說明性實施方式描繪了訓(xùn)練環(huán)境的框圖圖解。在此描繪的實例中，圖1中的訓(xùn)練環(huán)境100是以框的形式在圖2中顯示的訓(xùn)練環(huán)境200的一個實施的實例。
[0070]如在此實例中所描繪的，訓(xùn)練環(huán)境200采取集成的訓(xùn)練環(huán)境244的形式。換句話說，可在訓(xùn)練課程210期間集成虛擬對象236、構(gòu)造對象234和平臺206之間的相互作用。
[0071]在說明性實例中，訓(xùn)練課程210可通過訓(xùn)練系統(tǒng)202運行。訓(xùn)練系統(tǒng)202被配置為生成和管理訓(xùn)練課程210。在此說明性實例中，訓(xùn)練系統(tǒng)202可使用模擬環(huán)境212和實況環(huán)境214 二者管理訓(xùn)練課程210。