六自由度双座汽车驾驶模拟器

1.硬件及规格：

1-1.座舱外壳材质：CRG-CMⅢF六自由度双座汽车驾驶模拟器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通道，具有真车实感。

1-2.变速器：CRG-CMⅢF六自由度双座汽车驾驶模拟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

显示器单屏至大分辨率：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：

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），位置重复精度（<0.1°），强大的负载能力(≤700KG)，结构简洁，可靠性高。至大负荷下工作的功率为2300W。

六自由度运动能力指标（不限制情况下）：

动感平台参数：

载荷重量:700kg

总载荷：1000kg（含上平台及铰链）

负载：4.5KW/220V(单相)

运动能力指标：

1、额定有效载荷：1000kg

2、总载荷：1000kg（含上平台及铰链）

3、模拟汽车在驾驶过程中的姿态变化，能够模拟前后、左右、上下平移，侧倾、滚转、俯仰等姿态。

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：武绿/白色/陆绿

外观材质：玻璃钢（环氧树脂+玻璃纤维组成）

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

中控台上配件：风口总成、出风口、CD外框

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。

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、雨刷、应急灯、喇叭、点火开关、总电开关等

3.10尾灯功能：左转左灯闪烁、右转右灯闪烁、刹车及应急双闪指示。

3.11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至大化。

3.12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。

3.13键盘：采用嵌入式小键盘，专为汽车模拟器定制，操作简单。

3.14液晶显示屏：选用27寸超窄边框LED液晶显示器。三屏联接。

3.15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。

3.16语音提示：软件嵌入语音提示及音效等。

产品参数

机台尺寸：长2500x宽1800x高2400mm    重量：350kg

2）使用电源/负荷：单相（220V）/5000W。

3）外观造型：全新风格、时尚新颖，采用优质钢材与环保型环氧树脂组合而成。

4）转向盘总成：

A、转向力度切向力：20N-120N范围；

B、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。

5）脚刹、油门、离合总成：

A、 利用电磁感应原理，及拉力、反弹力效果，达到与汽车驻车加速效果一致；

B、 脚刹、油门、离合踏板行程、弹力按行业标准（JT/T378-2014)参数标准制定。

（行程分别：离合50-120mm、刹车50-135mm、油门50-100mm

弹力分别：离合20N-150N、刹车100N-500N、油门20N-100N）

6）档位、手刹：

A、手刹操纵杆拉力：20-100N；

B、档位变速杆操纵力：10N-50N。

7）组合开关：主要功能：左转向灯、右转向灯、远光灯、近光灯、雨刷、喇叭、点火开关等。

8）座椅 ：可调节座椅前后及靠背斜度，配合三点式安全带结构，带开关感应装置控制信号。

9）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至大化。

10）各开关信号操作通过各精密传感器，数据采集经硬件与软件结合，达成上下位机通讯。

11）采用专用小键盘 嵌入中控台，操作简单、个性。

12）采用三个27寸LED显示屏。

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；

★ 三屏品牌液晶显示器形成120°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。

整机部件示意图：

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。

5-3.六自由度平台（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、身份号、密码为必须字段，可以账号-密码登录，也可以身份号-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。

2. ★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，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，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（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，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。

4.1理论知识：含科目一；科目四。

4.2基础驾驶：含旗语的应用；仪表等装置的识别；驾驶操纵机件的操作方法；发动机启动升温熄火；练习方向盘；练习踏板；练习档位；起步直线行驶停车。

4.3场地驾驶：含坡道定点停车起步；侧方停车；起伏路行驶；通过连续障碍；通过单边桥；曲线行驶；直角转弯；通过限宽门；桩考；窄路掉头；模拟高速公路行驶；模拟连续急弯山区路行驶；模拟隧道行驶；模拟紧急情况处置；模拟雨（雾）天行使；模拟湿滑路行驶；综合模拟考试。

4.4道路驾驶：含起步；变更车道；靠边停车；直行通过路口；路口左转弯；路口右转弯；人行横道；学校区域；公交车站；会车；超车；掉头；模拟综合考试。

4.5式样驾驶：含通过“8”形路；通过“S”形路；定位停车；上坡转弯换挡；通过单凸路；通过横断路；通过单、双边桥；通过错位小巷；通过限制门；通过高架桥；通过圆形错位障碍。

4.6一般道路驾驶：含城市道路；山区道路；高速道路；隧道道路；涉水道路；乡村道路；泥泞道路；石子路面；通过涉水道路；草原地区；戈壁沙漠地区。

4.7特殊天候条件下驾驶：含炎热条件下驾驶；雨天驾驶；雾天驾驶；雪天驾驶。

4.8夜间驾驶：含灯光使用练习；有照明条件下夜间驾驶；无照明条件下夜间驾驶。

4.9应急处理体验：含转向失控处置;制动失灵处置;车辆爆胎处置;无油熄火;突遇大雨;突遇大雾；路人避让;引擎着火;落石;高速取卡;窄路会车;毒驾；酒驾；超员驾驶；超速驾驶；超载驾驶；疲劳驾驶。

4.10战地驾驶：含进出掩体；通过山丘；通过侧坡；通过蛇形障碍；通过燃烧路段；通过反反坦克壕；通过堑壕；通过弹坑；通过浮桥；通过战地组合障碍。

4.11车型、天气选择调节及行人车辆密度调节：车型含皮卡车；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。天气含晴天；阴天；雨天；雪天；雾天；夜晚。

生产流程：