[发明专利]一种基于微缩环境的军事机动规划仿真系统

说明书

本发明一种基于微缩环境的军事机动规划仿真系统，以微缩环境技术为手段，结合硬件模拟战场中公路、铁路、桥梁、隧道等交通要素以及作战环境的河流、沙漠、山地等地理要素，基于定位和地图创建技术，利用系统动力学仿真手段，通过路径规划算法，实现军事机动规划仿真系统，为部队车队自主驾驶、解决同步定位与建图问题提供有利的实验平台；本发明可以应用于防空兵、炮兵、装甲、工兵、防化、陆航、电抗、特战构建的陆军集团级及边海防指挥系统或子系统，也可应用于指挥院校教学过程中。

技术领域

本发明涉及一种军用仿真系统，特别是涉及一种基于微缩环境的军事机动规划仿真系统。

背景技术

交通规划系统发展迅速，但在军用系统中还存在发展瓶颈，采用大规模的军事模拟训练面临三大主要困境：野外作战环境复杂、安全问题以及资源浪费，而军事机动规划系统是解决以上问题最有效的方法。以往对军事机动规划系统的研究主要采取软件仿真的方法，然而软件仿真存在真实性不足和难以模拟人的驾驶行为等问题；此外，进行大规模真实环境下的军事机动规划系统实验耗时费力、成本高昂，且难以模拟自主驾驶行为。而半实物仿真技术能够构建缩微环境下的野外机动规划系统，模拟真实作战环境下装备车队的行进过程，为部队装备机动作战、辅助指挥员决策、制定机动计划等提供理论方法研究及模拟实验平台。

目前，已有的军用规划系统中，存下以下不足：1.未统计联合作战下各兵种装备模型性能数据；2.未将装备实物化为装备缩微车；3.未针对作战场景进行半实物环境重构；4.未综合缩微作战环境、装备缩微车、北斗定位传输系统、辅助决策系统、作战指挥中心、情报数据交互为一体考虑半实物仿真系统。

发明内容

本发明一种基于微缩环境的军事机动规划仿真系统，克服了现有技术存在的不足，提供了用来模拟作战环境中的路网环境及野外环境的军事机动规划仿真系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于微缩环境的军事机动规划仿真系统，其特征在于：包括微缩作战环境实验平台、传感器监控系统、作战指挥中心服务器、装备微缩车队、情报数据交互服务器和北斗串口终端，装备微缩车队包括多种装备微缩车辆，每个装备微缩车辆上都安装有北斗定位传感器、摄像头、红外距离检测传感器、电子标签和无线收发模块，装备微缩车队设置在微缩作战环境实验平台上进行机动，通过电子标签与北斗串口终端无线连接；

传感器监控系统，与装备微缩车队无线连接，用于采集微缩环境实验平台上的交通要素信息及地理环境信息；

微缩作战环境实验平台，与传感器监控系统连接，用于模拟路网环境微缩环境和野外微缩环境，向传感器监控系统发送微缩作战环境实验平台上的地理环境信息；

情报数据交互服务器，与北斗串口终端连接，用于战场地图数据的存储、重构和装备微缩车辆运行数据的存储；

作战指挥中心服务器，分别与传感器监控系统和北斗串口终端连接，用于获取装备微缩车辆的静态和动态信息，对装备微缩车辆进行控制、指挥与调度，通过路径规划算法在建立的地图格栅中对行驶的装备微缩车辆进行含障碍物判断的路径规划；

北斗串口终端，与装备微缩车队通过电子标签无线连接，用于模拟现实中的装备通信网络。

进一步，所述装备微缩车辆还包括微控制器、电源和电机，控制器输出端与电机连接，电机驱动所述装备微缩车辆的车轮。

进一步，所述交通要素包括设置在所述微缩环境实验平台上的战场中公路、交叉路口、铁路、桥梁和隧道，所述地理环境包括设置在所述微缩环境实验平台上的河流、沙漠、山地、急弯、陡坡和窄路。

进一步，所述装备微缩车辆的静态和动态信息包括装备微缩车辆的实时位置，摄像头拍摄的图像，红外距离检测传感器检测到装备微缩车辆与车辆外部障碍的距离。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果。