[发明专利]一种基于精确位置跟踪的多人射击仿真训练系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种多人射击仿真训练系统，特别的，涉及一种基于精确位置跟踪的，特别是对模拟枪械以及训练人员进行精确位置跟踪的多人射击仿真训练系统。

背景技术

传统的射击训练需要组织人员进行实弹射击，一是训练场地要求高，所需费用较高，二是训练科目单一，难以适应现代化作战对于军事训练的要求。单纯以多媒体课件的形式介绍射击训练要求，缺少训练环境的支撑，无法模拟实战，训练效果受到限制。

使用虚拟现实技术，利用计算机生成虚拟训练环境及射击目标，以虚拟射击来代替实弹射击，不用再受训练场地的限制，通过设置不同的训练科目及不同的模拟枪械配置，实现训练方式灵活多样。例如，中国发明专利CN103644764A“警用虚拟射击仿真训练系统”公开了一种单人模式的虚拟仿真训练系统，系统由仿真激光枪、音箱和屏幕、监视器、控制台、摄像机和投影仪组成，通过监视受训人员的操作状态，使虚拟场景中的人与受训人员的操作一致，虚拟人物根据受训练人员的操作完成射击目标的攻击，根据仿真激光枪射击所产生的红外点图像位置信息，目标采集模块将它转换为虚拟场景的位置信息，并判断是否命中目标。

但，该专利采取激光等光学射击仅适用于直瞄射击的武器，对于诸如迫击炮等间瞄武器无法模拟。而且对于自瞄射击的武器，无法模拟环境对子弹的影响，例如风速风向都会对子弹的运行产生影响，而激光射击只能模拟直线。此外，该专利仅仅只能进行单方模拟，不能进行模拟对抗，特别的，不能进行多方的模拟对抗训练，因此，其使 用的效果相对于实际训练差别较大，效果不佳。

因此，如何能够模拟双方多人模拟训练对抗，特别的，能够对间瞄武器进行模拟，考虑风速风向等外界因素对弹道的影响，提高模拟训练的真实度，成为现有技术亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于精确位置跟踪的多人射击仿真训练系统，以解决上述现有技术存在的缺陷。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于精确位置跟踪的多人射击仿真训练系统，包括训练控制平台，模拟枪械、空间定位装置、显示装置和音箱，其中所述训练控制平台包括训练场景管理模块、训练过程管理模块、训练监控管理模块和射击效果评估模块，

其中，所述训练场景管理模块，用于生成虚拟射击训练场景，设置训练场景环境参数，设置参与训练人员的席位与枪械配置；

所述训练过程管理模块，用于启动训练过程，并对训练过程记录，使用模拟枪械进行训练操作；

所述空间定位装置，用于精确跟踪模拟枪械的位置，以及训练人员的位置；

所述训练监控管理模块，用于训练过程的各类操作的监控管理，包括训练人员的运动信息，和模拟枪械的操作信息，并根据模拟枪械的操作信息利用射击效果评估模块综合判定是否击中的目标；

所述射击效果评估模块，利用所述训练场景环境参数，结合子弹飞行模型，判定是否击中目标；

所述显示装置，用于虚拟训练场景的显示；

所述音箱，用于播放虚拟训练场景的各种声音效果。

优选地，所述环境因素包括风力和/或风向，所述飞行弹道包括 子弹飞行力学抛物线；

所述射击效果评估模块建立子弹飞行的抛物线模型，考虑风力、风向和重力因素对子弹的影响，在虚拟场景中生成飞行弹道，并判定飞行过程是否遇到物体遮挡，只有子弹飞行无遮挡到达目标时，才判定为命中目标。

优选地，所述训练场景管理模块，还负责对虚拟训练场景进行编辑、生成与管理，导入典型模拟射击训练场景，并进行场景编辑及射击目标设置；

所述训练过程管理模块，还包括训练模式设置，负责对射击训练过程管理，并对训练过程进行记录，支持训练回看。

优选地，所述空间定位装置具体为：利用多个激光定位站进行二维扫描，在模拟枪械和训练人员人体的关键部位上固定有定位传感装置，从而获得模拟枪械和训练人员的位置和朝向。

优选地，所述模拟枪械的关键部位包括：枪口、瞄准器和枪托；

所述训练人员的关键部位包括训练人员的头部、胸部、手部和脚部；

所述空间定位装置检测的步骤为：

a.激光定位站进行标定，获得各激光定位站的位置和朝向信息；

b.各个激光定位站与各个定位传感装置进行时间同步；

c.激光定位站以固定频率分别在X和Y方向的二维方向上扫射激光扇面，例如一个激光定位站在上下的垂直方向上扫描，一个激光定位站在左右的水平方向上扫描；