(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211113145.3 (22)申请日 2022.09.14 (71)申请人 中国人民解 放军海军工程大 学 地址 430033 湖北省武汉市解 放大道717号 (72)发明人 李营　侯岳　任凯　李昂　王式耀　 (74)专利代理 机构 武汉强知 知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42303 专利代理师 张炜平 (51)Int.Cl. G06F 16/25(2019.01) G06F 3/04842(2022.01) G06Q 50/20(2012.01) G09B 5/02(2006.01) (54)发明名称 一种舰艇或潜航设备生命力计算辅助教学 系统 (57)摘要 本申请属于教学设备或系统技术领域， 尤其 涉及一种舰艇或潜航设备生命力计算辅助教学 系统。 包括用户交互模块、 数据管理模块、 模拟仿 真模块、 分析演算模块； 用户交互模块包括显示 组件、 交互组件和链表连接组件； 数据管理模块 包括设备信息 数据库、 环境数据库、 状态数据库、 指令数据库； 模拟仿真模块包括设备设置组件、 工况设置组件、 状态设置组件、 应对模拟组件； 分 析演算模块包括数据演算组件、 模型更新组件； 本申请的舰艇或潜航设备生命力计算辅助教学 系统具备完善的功能结构和完整的运行管理结 构， 能够方便的将针对现有的各类型设备的研究 和分析方案融入教学培训过程中， 提高学员对相 应知识的理解和运用能力。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 115470276 A 2022.12.13 CN 115470276 A 1.一种舰艇或潜航设备生命力计算辅助教学系统， 其特征在于， 包括用户交互模块、 数 据管理模块、 模拟仿真模块、 分析演算模块； 用户交互模块包括显示组件、 交 互组件和链 表连接组件； 显示组件用于基于可视化工具在移动端或者PC平台上利用可感知的表达要素建立信 息的表现层； 交互组件用于基于 当前移动端或P C平台系统选择相匹配的开 发程序建立用户 交互界面以及信息传递结构， 确定交 互模块基本 框架； 链表连接组件用于根据基于实 际数据保存、 传递或者交互的需求， 利用不同类型链表 建立用户交 互模块与数据管理模块、 分析演算模块的数据存取 结构； 数据管理模块包括设备信息数据库、 环境数据库、 状态数据库、 指令数据库； 设备信息数据用于存储模拟仿真目标设备的基础参数数据； 环境数据库用于存储不同 类型的的目标设备的模拟运行环境参数， 模拟运行环境参数包括基本环境参数和特异性环 境参数； 状态数据库用于存储目标设备状态数据， 状态数据是指目标设备在不同使用年限、 故障状态以及特定工作状态下的具体参数； 指 令数据库用于针对目标设备建立不同不同应 对操作对应的指令， 以及该指令施行后引起的参数变量数据； 模拟仿真模块包括设备设置组件、 工况设置组件、 状态设置组件、 应对 模拟组件； 设备设置组件用于， 根据交互组件获取的用户指令， 从设备信息数据库内获取仿真模 拟对象的参数数据， 并将其通过显示组件进行展示， 形成建待模拟仿真目标设备 的基础数 据； 工况设置组件用于， 根据 交互组件获取的用户指令， 从环境数据库中选取， 或者通过通 过交互组件实时录入外部条件参数， 形成仿真目标设备 的模拟运行环境； 状态设置组件用 于， 根据交互组件获取 的用户指令， 从目标设备对应的状态数据库中选择确定预设仿真条 件选择中设备对应的模拟状态， 用以模拟不同目标设备在不同状态下的运行情况； 应对模拟组件用于， 根据交互组件获取的用户指令， 从指令数据库中选择针对具体目 标设备的应对操作指令； 同时基于设备设置组件、 工况设置组件、 状态设置组件、 应对模拟 组件对应的设置条件， 生成目标设备在 对应环境、 工况以及状态条件 下的设备状态参数， 以 及操作者采取的应对内容和基于该应对内容引起的数据变量数据； 分析演算模块包括数据演算组件、 模型 更新组件； 数据抽取组件用于抽取模拟仿真模块内各组件的输出并进行演算， 具体包括： ①以目标设备ID为标志要素， 基于设备设置组件从目标设备中抽取确定进行模拟的具 体设备或结构； ②基于具体设备或结构的实际关联特性建立结构拓扑表； 结构拓扑表是指由若干检索 路径关联组成的拓扑结构网， 检索路径是指以生命力评价指标为终点、 以具体设备或结构 的ID为起始点、 以具体设备或结构的状态参数为节点形成的检索路径； ③基于已确定的拓扑结构网， 基于工况设置组件确定需要启用的设备或结构的ID， 同 时在前述拓扑结构网中删除未启用的设备或结构的路径， 得到相应工况下的实时拓扑结构 网； ④基于工况设置组件和状态设置组件的具体参数， 对实时拓扑结构网中具体设备或结 构的生命力参数进行设置或计算， 并将生命力评价指标 数据并通过用户交 互模块输出； ⑤基于应对模拟组件的具体操作内容， 更新实时拓扑结构网， 并重复步骤4， 并将生命 力评价指标 数据并通过用户交 互模块输出；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115470276 A 2⑥循环步骤5， 根据应对 模拟组件的具体操作参数， 持续更新 生命力评价指标 数据； 模型更新模块用于支撑数据抽取组件中具体参数和运行状态数据的演算。 2.根据权利要求1的一种舰艇或潜航设备生命力 计算辅助教学系统， 其特征在于， 基础 参数数据包括具体仿 真目标设备的ID以及必 要仿真数据， 必要仿 真数据是指目标设备的基 本结构参数、 功能结构参数、 电气参数中的一种或多种， 功能结构参数是指与目标设备的某 个特定性能关联的结构的具体参数， 特定性能是指减振性能、 降噪性能、 隐身性能、 动力性 能、 火力性能等， 所述目标设备 是指民用或军用舰船及潜航设备。 3.根据权利要求1的一种舰艇或潜航设备生命力 计算辅助教学系统， 其特征在于， 基本 环境参数包括将会实际影响目标设备运行状态的水文环境、 天气环境等自然条件参数； 特 异性环境参数是针对于不同目标设备需要面临的特定影响要素， 包括但不限于， 对于潜航 设备的水压、 水温、 洋流方向及流速； 对于军用设备的外部冲击等要素； 外部冲击包括高速 洋流冲击、 爆炸冲击、 设备撞击、 自然障碍物冲击等。 4.根据权利要求1的一种舰艇或潜航设备生命力 计算辅助教学系统， 其特征在于， 模型 更新模块用于基于具体设备或结构的结构建立相应的生命力计算模型； 基于模拟仿 真组件 中涉及到改变具体设备或结构运行参数的操作内容进 行跟踪处理， 并根据操作结构对具体 设备或结构的计算模型进行更新或者替换； 在每次循环过程后， 对具体设备或结构的计算 模型进行复位、 更新或迭代。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115470276 A 3