孫云川 ，劉 雄 ，唐 聃 ，蔣旭剛 ，魏 曉

（中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司，重慶 400037）

作為處理礦山災(zāi)變事故的重要組織，礦山救援隊(duì)能否發(fā)揮積極有效的作用取決于平時(shí)的訓(xùn)練效果。目前，指戰(zhàn)員的訓(xùn)練主要包括基礎(chǔ)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)和實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練2 部分[1]。其中基礎(chǔ)業(yè)務(wù)主要是思想政治、心理素質(zhì)、體能、裝備管理以及一般技術(shù)操作等方面的學(xué)習(xí)，提升個(gè)人的技戰(zhàn)術(shù)水平。實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練則是以救援小隊(duì)的形式，模擬實(shí)際的災(zāi)變環(huán)境，鍛煉每位指戰(zhàn)員的綜合實(shí)戰(zhàn)執(zhí)行能力和協(xié)同作戰(zhàn)能力。

目前構(gòu)建演習(xí)巷道的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練方式，普遍存在動(dòng)態(tài)災(zāi)變環(huán)境的模擬程度不高、場(chǎng)景固定、

演練成本高、考核難度大、存在安全隱患等問題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，利用虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)進(jìn)行災(zāi)變環(huán)境模擬，進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)的模擬訓(xùn)練，是一種新型的培訓(xùn)模式。劉雄等[2-3]、侯建明等[4]基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)了礦山救援醫(yī)療急救培訓(xùn)系統(tǒng)，通過在復(fù)雜環(huán)境中對(duì)復(fù)雜傷情進(jìn)行傷口包扎、骨折固定、止血方法、心肺復(fù)蘇等訓(xùn)練，提高救護(hù)隊(duì)員的現(xiàn)場(chǎng)急救能力；劉曉丹等[5]、張慧等[6]利用套接字技術(shù)實(shí)現(xiàn)多人在線交互演練，進(jìn)行多行業(yè)協(xié)同的城市運(yùn)行安全突發(fā)事件應(yīng)急演練；鄢陽等[7]、王亮等[8]、王輝東等[9]、蘇雷濤等[10]、陳益等[11]在電力行業(yè)應(yīng)用VR 技術(shù)，如電纜接頭的理論學(xué)習(xí)、電纜接頭制作、故障檢修等培訓(xùn)，降低了風(fēng)險(xiǎn)，提高了作業(yè)人員動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)化程度；戴紅芬等[12]、王進(jìn)嘉等[13]開發(fā)了心血管介入仿真模擬系統(tǒng)，模擬導(dǎo)絲介入手術(shù)，具有較好的仿真模擬效果；劉廣文[14]、牛坤等[15]基于VR 技術(shù)進(jìn)行機(jī)車駕駛模擬演練研究，使培訓(xùn)人員在三維仿真的駕駛環(huán)境下進(jìn)行反復(fù)的學(xué)習(xí)演練，熟悉機(jī)車操縱流程和檢查標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。

為此，設(shè)計(jì)了基于VR 技術(shù)的礦山救援小隊(duì)在線協(xié)同訓(xùn)練系統(tǒng)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)呈現(xiàn)高級(jí)視覺環(huán)境，模擬實(shí)際場(chǎng)地所不能模擬的救災(zāi)場(chǎng)景，使得救援小隊(duì)在零風(fēng)險(xiǎn)情況下根據(jù)自己的角色分工及災(zāi)害類型選擇合適的救援裝備，進(jìn)行標(biāo)注礦圖、偵察災(zāi)區(qū)、搶救遇險(xiǎn)遇難人員、處置災(zāi)害等救援任務(wù)，同時(shí)系統(tǒng)將進(jìn)行智能考核評(píng)價(jià)，查找不足和問題所在，更好地提高指戰(zhàn)員的綜合實(shí)戰(zhàn)執(zhí)行能力和協(xié)同作戰(zhàn)能力。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

礦山救援小隊(duì)在線協(xié)同訓(xùn)練系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)圖如圖1。整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)由用戶層、表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層以及數(shù)據(jù)訪問層組成。

圖1 礦山救援小隊(duì)在線協(xié)同訓(xùn)練系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)圖Fig.1 Architecture design of online collaborative training system for mine rescue team

用戶層主要是根據(jù)訓(xùn)練隊(duì)員、指揮員、裁判員、管理員和觀眾5 種用戶角色設(shè)計(jì)，根據(jù)不同角色功能需求，選用合適的硬件設(shè)備，保證良好交互體驗(yàn)效果；表現(xiàn)層主要是針對(duì)特定用戶采取的硬件設(shè)備，根據(jù)需要滿足的功能，設(shè)計(jì)良好的交互管理界面及展示場(chǎng)景，其中包括三維實(shí)時(shí)渲染界面、二維窗口功能界面等，該層將軟件進(jìn)行可視化，相當(dāng)于整個(gè)系統(tǒng)的門戶；業(yè)務(wù)邏輯層主要是程序數(shù)據(jù)分析和腳本控制等模塊構(gòu)成，主要表現(xiàn)界面按鈕的邏輯關(guān)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步傳輸、調(diào)用、運(yùn)算等功能；數(shù)據(jù)訪問層主要由相關(guān)的相關(guān)資源庫構(gòu)成，通過存儲(chǔ)相關(guān)場(chǎng)景模型、考題、評(píng)分規(guī)則和日志等資源，供業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行調(diào)用，是整個(gè)軟件的基礎(chǔ)。

1.2 系統(tǒng)內(nèi)容

系統(tǒng)訓(xùn)練內(nèi)容將嚴(yán)格按照礦山救援比武標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，以實(shí)際救援流程為藍(lán)本，涵蓋領(lǐng)取任務(wù)、站前檢查、建立井下基地、災(zāi)區(qū)偵查、醫(yī)療急救和災(zāi)害處置等內(nèi)容。整個(gè)內(nèi)容設(shè)計(jì)上既保證了整體流程的一致性，同時(shí)又根據(jù)災(zāi)害場(chǎng)景變化，將井下訓(xùn)練內(nèi)容進(jìn)行隨機(jī)搭配，從而保證訓(xùn)練內(nèi)容的多變性，實(shí)現(xiàn)“變”與“不變”的有機(jī)統(tǒng)一。具體為：

1）領(lǐng)取任務(wù)和裝備。①領(lǐng)取任務(wù)：考核要點(diǎn)為語音口述傳達(dá)任務(wù)及相關(guān)注意事項(xiàng)；②領(lǐng)取裝備：考核要點(diǎn)為根據(jù)災(zāi)害類別，領(lǐng)取相應(yīng)的裝備。

2）站前檢查。氧氣呼吸器自檢、互檢試題：考核要點(diǎn)為客觀彈題考核氧氣呼吸器自檢、互檢的注意事項(xiàng)。

3）建立井下基地。選擇下井點(diǎn)：考核要點(diǎn)為井下基地的建設(shè)要點(diǎn)。

4）災(zāi)區(qū)偵察。①偵察路線：考核要點(diǎn)為排成1 隊(duì)，斜著前行，隊(duì)長(zhǎng)在前，副隊(duì)長(zhǎng)在后，相互看到，中間無遮擋；②測(cè)氣：考核要點(diǎn)為測(cè)氣位置、操作要求；③測(cè)風(fēng)：考核要點(diǎn)為位置、電子風(fēng)表的操作要求、注意事項(xiàng)；④頂板檢測(cè)：考核要點(diǎn)為位置、正確操作方法；⑤礦圖標(biāo)注：考核要點(diǎn)為位置、礦圖標(biāo)識(shí)識(shí)別；⑥現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)注：考核要點(diǎn)為位置、標(biāo)注內(nèi)容要點(diǎn)；⑦通訊信息：考核要點(diǎn)為是否匯報(bào)、匯報(bào)內(nèi)容是否匹配、是否同意；⑧溫度檢測(cè)：考核要點(diǎn)為位置、設(shè)備的使用；⑨采集氣樣：考核要點(diǎn)為位置、設(shè)備的使用。

5）醫(yī)療急救。遇難和遇困人員：考核要點(diǎn)為考察相關(guān)人員的處置流程，包括判斷現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、判斷傷員意識(shí)、佩戴2 h 正壓呼吸器、救治傷員、擔(dān)架轉(zhuǎn)移等。

6）災(zāi)害處置。①火災(zāi)：考核要點(diǎn)為考察大火和小伙不同的處置方式，包括干粉滅火器滅火使用方法、打板閉、建風(fēng)障等間接滅火流程；②頂板支護(hù)：考核要點(diǎn)為液壓手動(dòng)泵的使用要點(diǎn)；③水災(zāi)：考核要點(diǎn)為潛水泵的使用要點(diǎn)；④瓦斯超標(biāo)區(qū)：考核要點(diǎn)為風(fēng)排瓦斯的要點(diǎn)；⑤煙霧區(qū)：考核要點(diǎn)為風(fēng)排煙霧的要點(diǎn)。

1.3 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)在整個(gè)架構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析各模塊的功能需求，通過搭建Host 服務(wù)器控制整個(gè)程序流程及各個(gè)模塊之間的協(xié)作。系統(tǒng)功能模塊包括總控、網(wǎng)絡(luò)、多角色管理、相機(jī)管理、場(chǎng)景管理、交互提醒、人物動(dòng)畫、實(shí)時(shí)語音、角色狀態(tài)、裝備管理、地圖、礦圖標(biāo)注、場(chǎng)景標(biāo)注、時(shí)間管理、考核功能、日志和生成報(bào)告等功能模塊，各功能模塊通過腳本控制實(shí)現(xiàn)其邏輯化，再設(shè)計(jì)其界面實(shí)現(xiàn)交互可視化，從而使得達(dá)到日常訓(xùn)練、觀摩和競(jìng)賽的目的。具體為：

1）總控功能?？刂普麄€(gè)程序流程及各個(gè)模塊之間的協(xié)作。

2）網(wǎng)絡(luò)功能。搭建Host 服務(wù)器；廣播服務(wù)器信息；同步客戶端所有數(shù)據(jù)；發(fā)送和接收所有數(shù)據(jù)包；處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)邏輯等。

3）多角色管理功能。救援小隊(duì)成員、指揮員、裁判員、觀摩員、管理員等多角色。

4）相機(jī)管理功能。視角切換，礦圖標(biāo)注、日志、礦圖人物位置等UI 顯示。

5）場(chǎng)景管理功能。演練場(chǎng)景切換：地上場(chǎng)景，地下場(chǎng)景，系統(tǒng)中預(yù)設(shè)多個(gè)場(chǎng)景，隊(duì)伍隨機(jī)抽選。

6）交互提醒功能。手柄上各按鍵功能提醒、PC端各功能模塊提醒、場(chǎng)景中可交互對(duì)象提醒功能。

7）人物動(dòng)畫功能。人物動(dòng)畫的站立行走動(dòng)作等與VR 頭盔和手部的IK 匹配；人物通過網(wǎng)絡(luò)模塊實(shí)現(xiàn)人物動(dòng)畫同步。

8）實(shí)時(shí)語音功能。實(shí)時(shí)語音同步交流。

9）角色狀態(tài)功能。模擬人物的狀態(tài)信息。

10）裝備管理功能。管理隊(duì)員隨身攜帶裝備，裝備包含質(zhì)量，概率損壞等數(shù)據(jù)，并與技能配合使用。

11）地圖功能。UI 顯示地下場(chǎng)景小地圖功能。

12）礦圖標(biāo)注功能。UI 顯示地下場(chǎng)景小地圖，并在上面標(biāo)注各種事件圖標(biāo)。

13）場(chǎng)景標(biāo)注。場(chǎng)景中面對(duì)巷道或者在標(biāo)注板上，標(biāo)注需求信息。

14）時(shí)間管理。模擬巷道中操作時(shí)間消耗等信息，模擬時(shí)間消耗。

15）考核功能。根據(jù)考核內(nèi)容進(jìn)行智能考核評(píng)價(jià)。

16）日志功能。管理所有的隊(duì)員操作記錄，包括操作時(shí)間、操作地點(diǎn)、操作人員等。

17）生成報(bào)告功能。礦圖記錄數(shù)據(jù)、技能操作記錄數(shù)據(jù)、技能操作在礦圖的位置信息數(shù)據(jù)、題答題記錄數(shù)據(jù)等。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 實(shí)現(xiàn)途徑

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)途徑整體設(shè)計(jì)圖如圖2。

首先，管理人員將通過后臺(tái)數(shù)據(jù)管理模塊進(jìn)行救援小隊(duì)訓(xùn)練任務(wù)的發(fā)布，其中包括訓(xùn)練隊(duì)伍、時(shí)長(zhǎng)和場(chǎng)景的安排；然后，救援小隊(duì)隊(duì)員、指揮員、裁判和觀眾等各角色分別從對(duì)應(yīng)的端口進(jìn)行登錄，其中以救援小隊(duì)VR 協(xié)同演練為中心，指揮員負(fù)責(zé)控制整體演練進(jìn)程和指令下達(dá)，隊(duì)員進(jìn)入發(fā)布的場(chǎng)景中進(jìn)行選擇裝備、災(zāi)區(qū)偵查、礦圖標(biāo)注、搶救人員和災(zāi)害處理等訓(xùn)練，其訓(xùn)練內(nèi)容將實(shí)時(shí)同步到裁判端和觀摩端，伴隨語音播報(bào)，供參觀、學(xué)習(xí)和考核；同時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)部將演練的操作進(jìn)行記錄，并自動(dòng)考核，演練結(jié)束之后給出成績(jī)；最后，將演練的日志、成績(jī)以及音視頻資料上傳服務(wù)器，通過后臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一管理，針對(duì)性提高救援小隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)能力。

2.2 實(shí)現(xiàn)過程

2.2.1 構(gòu)建場(chǎng)景模型

場(chǎng)景模型制作流程示意圖如圖3。

圖3 場(chǎng)景模型制作流程示意圖Fig.3 Schematic diagram of scene model production process

利用3dsmax 軟件構(gòu)建煤礦虛擬現(xiàn)實(shí)模型，進(jìn)行巷道的類型、位置、大小、形狀、支護(hù)形式等編輯，實(shí)時(shí)生成巷道模型，并建立相應(yīng)的模型數(shù)據(jù)庫、任務(wù)預(yù)置體，實(shí)時(shí)生成井巷內(nèi)傷員、災(zāi)害（煤礦瓦斯災(zāi)害、水災(zāi)、火災(zāi)、頂板災(zāi)害等）位置等，通過該數(shù)據(jù)庫可以構(gòu)建不同條件下、不同災(zāi)害類型的煤礦救援現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)災(zāi)變場(chǎng)景，滿足復(fù)雜條件下的多人協(xié)同訓(xùn)練。在此基礎(chǔ)上，利用Unity3D虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)平臺(tái)，結(jié)合煤礦虛擬現(xiàn)實(shí)模型，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)災(zāi)變環(huán)境重建功能，并能模擬隨時(shí)間和空間的變化而不斷變化的動(dòng)態(tài)災(zāi)變環(huán)境，同時(shí)，場(chǎng)景也能隨任務(wù)完成度的變化不斷發(fā)生變化。

系統(tǒng)場(chǎng)景包括煤礦綜采工作面、掘進(jìn)工作面、變電所、井底車場(chǎng)等，其中涉及裝備、設(shè)施種類繁多，其對(duì)應(yīng)的碰撞體與模型本身還不盡相同。因此在程序開發(fā)過程中，需要經(jīng)過大量的人工測(cè)試，減少“孤島”、“狹口”、“階梯”和“黑洞”等現(xiàn)象，確保演練流程順利以及良好交互。通過碰撞體檢測(cè)算法，輔助開發(fā)人員進(jìn)行自測(cè)和調(diào)試，提高場(chǎng)景測(cè)試的效率和準(zhǔn)確率。

碰撞體檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)效果如下：

1）“孤島”效應(yīng)。判斷碰撞體局部形成的單獨(dú)空間，采用高亮的提示效果展示，幫助開發(fā)人員確定該區(qū)域是否需要聯(lián)通，避免該區(qū)域任務(wù)不能觸發(fā)，導(dǎo)致演練進(jìn)程中斷。

2）“狹口”效應(yīng)。判斷人物碰撞體的大小，給予一定的富裕指數(shù)（人為設(shè)置），然后檢測(cè)場(chǎng)景內(nèi)連通道，判斷是否滿足人物碰撞體的需求，對(duì)不符合要求的區(qū)域進(jìn)行高亮提示，供開發(fā)人員再次判斷和修改。

3）“階梯”效應(yīng)。輸入碰撞體高度值，進(jìn)行檢索，供開發(fā)人員判斷是否需要對(duì)其做斜坡平滑處理，解決VR 萬向移動(dòng)平臺(tái)不具備跳躍功能問題。

4）“黑洞”效應(yīng)。判斷巷道穿模導(dǎo)致局部面片脫落的情況，并高亮顯示，輔助開發(fā)人員進(jìn)行模型優(yōu)化，其中在一些復(fù)雜、大角度交叉的巷道口容易出現(xiàn)。

2.2.2 VR 交互

系統(tǒng)采用VR 萬向行走平臺(tái)、VR 手柄和頭盔等設(shè)備實(shí)現(xiàn)交互操作。為保證良好的VR 交互體驗(yàn)效果，從硬件設(shè)備、場(chǎng)景構(gòu)建、交互功能設(shè)計(jì)和輔助教學(xué)4 個(gè)方面進(jìn)行考量，實(shí)現(xiàn)界面、語音、邊緣閃爍提示、射線、動(dòng)畫的良好體驗(yàn)效果。同時(shí)，針對(duì)使用VR 萬向行走平臺(tái)不習(xí)慣的用戶，設(shè)計(jì)多種交互方式供選擇，力求簡(jiǎn)化操作，方便控制。

1）行走控制。通過VR 萬向行動(dòng)平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)和踏步行走功能，更符合行為習(xí)慣；同時(shí)也提供手柄圓盤交互方式，采用“上、下、左、右”控制方向，更易于上手。

2）IK 動(dòng)畫匹配。通過代碼任意控制模型的手、腳、頭，從而實(shí)現(xiàn)采集氣樣、檢測(cè)氣體、敲幫問頂、礦圖標(biāo)注、醫(yī)療急救等，展示醫(yī)療急救過程中探脈搏、消毒的技術(shù)操作。

2.2.3 智能考核評(píng)價(jià)

嚴(yán)格遵循礦山救援規(guī)程考核標(biāo)準(zhǔn)和礦山救援比武評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置考核點(diǎn)、分值、難易等級(jí)、難易比例，形成評(píng)分規(guī)則數(shù)據(jù)庫。以任務(wù)區(qū)為核心概念，進(jìn)行任務(wù)邏輯的構(gòu)建，演練過程中系統(tǒng)自動(dòng)記錄個(gè)人和隊(duì)伍的操作，并計(jì)入演練日志數(shù)據(jù)庫，以設(shè)定的任務(wù)邏輯為藍(lán)本比對(duì)實(shí)際完成情況，進(jìn)行計(jì)分。對(duì)于不能用任務(wù)區(qū)的形式考核的要點(diǎn)，比如行進(jìn)隊(duì)列、話術(shù)應(yīng)用等內(nèi)容，采用裁判員進(jìn)行主觀評(píng)分，同時(shí)錄入對(duì)應(yīng)的分值系統(tǒng)，由系統(tǒng)進(jìn)行最后統(tǒng)一折算。智能考核評(píng)估的實(shí)現(xiàn)路徑圖如圖4。

圖4 智能考核評(píng)估的實(shí)現(xiàn)路徑圖Fig.4 Implementation path of intelligent assessment

為實(shí)現(xiàn)智能考核評(píng)價(jià)，其中關(guān)鍵在于構(gòu)建任務(wù)的邏輯關(guān)系，因此通過子任務(wù)庫、區(qū)域任務(wù)和演練任務(wù)3 個(gè)維度構(gòu)建任務(wù)邏輯，并制定區(qū)域任務(wù)開啟和關(guān)閉規(guī)則，同時(shí)將每一個(gè)子任務(wù)賦予對(duì)應(yīng)的分值，實(shí)現(xiàn)智能評(píng)分。

1）子任務(wù)庫。任務(wù)預(yù)置體由基礎(chǔ)子任務(wù)和基礎(chǔ)實(shí)體子任務(wù)構(gòu)成，通過自編任務(wù)預(yù)置體模板形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，使用時(shí)將其進(jìn)行分?jǐn)?shù)賦值。

2）區(qū)域任務(wù)。區(qū)域大小可調(diào)節(jié)、名稱可編輯、與巷道可適配，同時(shí)區(qū)域任務(wù)由基礎(chǔ)子任務(wù)庫編輯而成，其中通過“序列”、“并列”和“全域” 3種邏輯關(guān)系進(jìn)行有機(jī)統(tǒng)一。

3）演練任務(wù)。演練任務(wù)是本次演練方案所有任務(wù)的集合體，主要包括井下所有區(qū)域任務(wù)和特殊任務(wù)。其中特殊任務(wù)指的是過失性錯(cuò)誤，將直接扣分或者直接演練結(jié)束，得0 分；區(qū)域任務(wù)進(jìn)行“序列”化，按規(guī)則進(jìn)行扣分。

3 系統(tǒng)展示

系統(tǒng)界面展示圖如圖5。

1）VR 演練端界面。VR 演練端包括接警出警、領(lǐng)取任務(wù)、選取裝備、自檢互檢、建立井下基地、礦圖標(biāo)注、災(zāi)區(qū)偵查、醫(yī)療救治、災(zāi)害處置等模塊。

2）指揮端界面。指揮員端具備一鍵啟動(dòng)、標(biāo)定身高、開始教學(xué)、開始考核、暫停競(jìng)賽、結(jié)束競(jìng)賽、查看隊(duì)員在線與否、競(jìng)賽中下達(dá)任務(wù)等功能。

3）后臺(tái)管理端界面。后臺(tái)管理端具備服務(wù)器、信息錄入、順序選擇、錄入主觀成績(jī)、導(dǎo)出成績(jī)、導(dǎo)出比賽過程記錄等功能。

4）觀摩/裁判端界面。裁判及觀摩端可顯示當(dāng)前參賽隊(duì)伍順序、得分排行榜、新上榜隊(duì)伍及其得分情況、隊(duì)員視角監(jiān)控、人員定位監(jiān)控、礦圖標(biāo)注監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)注監(jiān)控，同時(shí)還可顯示當(dāng)前參賽隊(duì)伍任務(wù)列表及當(dāng)前執(zhí)行任務(wù)、時(shí)間、扣分情況、系統(tǒng)日志及操作日志等信息。

4 結(jié) 語

設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)了基于VR 技術(shù)的礦山救援小隊(duì)在線協(xié)同訓(xùn)練系統(tǒng)。系統(tǒng)采用當(dāng)下最新的VR 技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及建模技術(shù)等，開發(fā)了后臺(tái)管理、VR演練、模擬指揮、裁判和觀摩4 大模塊，滿足日常訓(xùn)練、觀摩、競(jìng)賽等需求。

1）系統(tǒng)訓(xùn)練內(nèi)容緊貼實(shí)際救援流程，包括領(lǐng)取任務(wù)、站前檢查、建立井下基地、災(zāi)區(qū)偵查、醫(yī)療急救和災(zāi)害處置等方面。

2）系統(tǒng)通過記錄任務(wù)區(qū)內(nèi)演練人員的操作日志，對(duì)比礦山救援規(guī)程和礦山救援比武標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行智能考核分析，從而實(shí)現(xiàn)高頻操作錯(cuò)誤的重點(diǎn)糾正。

3）系統(tǒng)通過3D 建模技術(shù)將服務(wù)礦井進(jìn)行等比例復(fù)原，同時(shí)將可能發(fā)生的火災(zāi)、水災(zāi)、爆炸等災(zāi)害環(huán)境進(jìn)行虛擬仿真重建，同時(shí)采用VR 技術(shù)進(jìn)行“行走”、“蹲下”、“抬手”、“擺頭”等更加真實(shí)的肢體交互，實(shí)現(xiàn)高沉浸、互動(dòng)強(qiáng)、零風(fēng)險(xiǎn)等多人協(xié)同演練。

綜上所述，通過這種新型的培訓(xùn)方式極大地提高了救援小隊(duì)協(xié)同訓(xùn)練效率和標(biāo)準(zhǔn)化程度，有效克服了傳統(tǒng)演習(xí)巷道模擬程度不高、場(chǎng)景固定、演練成本高、考核難度大、存在安全隱患等問題，能有效提高指戰(zhàn)員的綜合實(shí)戰(zhàn)執(zhí)行能力和協(xié)同作戰(zhàn)能力。