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单兵VR战术训练

一、项目简介

传统战术训练组织实施对环境场地要求高、武器装备损耗大、弹药消耗多、安全隐患大,且训练模式有限,已难以满足多场景、高密度、强对抗的多元化实战训练要求。VR战术训练采用仿真技术,对战场环境、武器装备和作战人员进行精细化建模,构建不同战场背景和作战任务。

利用先进的显示和传感器技术让受训人员能够即时、灵活地与战场空间内的实体进行交互,从视觉、听觉、触觉、嗅觉上给受训者逼真的体验,最大化接近实战训练效果,锻炼和提高受训人员战术水平、心理承受能力和战场应变能力。可支撑部队在室内组织开展班组分队战术模拟对抗训练和单兵操作训练、战术训练和心理适应性训练,适用于特种作战部队、陆军部队(分队)、武警部队和预备役民兵部队,能够有效提高相关部队的战术训练水平和效益。

二、系统架构

本系统硬件部分主要由半实物改装枪械、视景及控制计算机及虚拟现实设备三部分组成,如下图所示。

VR头盔:通过第一视角沉浸式观察逼真的战场环境

头戴式耳麦:感受逼真的环境声效(如爆炸、口令、脚步等)

1:1半实物武器装备:提供举枪、瞄准、射击等动作传感,模拟真实的射击后座力反馈

三、主要功能

1、训练场景设置

根据训练科目设置相应的场景,包括地理环境和气象环境两大部分。典型战术训练用的地理环境包括靶场环境和野战环境,野战环境又包括城市、城郊结合部、山林、海岛、戈壁等(支持添加地形)等典型作战环境;气象环境有白天、黄昏、黑夜的显示能力,光照强度、光照角度、能见度等气象条件可控,包括多云、夜间、微光、大雾、烟尘、雨雪等典型气候条件。

2、训练任务设置

在训练场景中设置初始兵力配置,并明确双方任务。受训人员可分为红蓝方,按照相应的分队编组形式,进行模拟对抗训练;也可进行受训人员与虚拟兵力之间的对抗训练。

单兵基本射击技能训练:多场景单兵固定靶位瞄准及击发训练;多场景单兵移动靶位瞄准及击发训练

单兵射击战术对抗训练:多场景单兵多种战术动作射击训练

班组战术协同射击对抗训练:多场景多人战术协同射击对抗训练

3、虚拟训练模块

虚拟训练模块模拟真实训练场所和射击目标,配合VR头戴式设备产生虚拟训练场景,使学员产生身临其境的感觉。

模拟射击

受训人员进行识别目标和瞄准,包括判断目标的距离、运动状态(包括运动速度、运动方向等)等,进行射击并模拟发射时的烟、火光、弹丸的轨迹等,以及目标被击中后爆炸、燃烧、损坏等特效。

模拟弹道

根据武器的弹道特性,建立数学模型,根据击发时的弹道条件及所采用的修正方法,实时解算出弹丸在空间的位置和速度,解算射击效果。

模拟战术动作

本系统提供两种方案,包含穿着惯性导航动作捕捉设备和不穿着动作捕捉设备。

▽穿着时,通过捕捉到的动作数据实时控制虚拟模型动作。

▽不穿着时,通过语音命令控制虚拟模型动作。

传达战术指令

队友间可以通过耳机和话筒进行语音通话联系,便于协同战术训练。

4、数据记录和成绩评定模块

训练过程中自动接收、记录并显示系统运行信息及训练节点操作信息;支持演练回放;教员设定训练成绩评定规则,对受训人员训练过程和结果进行考核。

5、系统管理模块

系统管理模块主要进行地形场景、地物模型、武器装备模型、用户、训练日志及任务规则的管理。

四、主要特点

可根据需要定制逼真作战场景与气象环境

全沉浸式逼真体验

支持多人协同训练和对抗训练

可控制开发支持各类装备模拟器

训练全过程数据采集、分析、评估

五、性能指标

场景范围:10公里×10公里

地形精度:0.3米

显示分辨率:1920×1080

显示帧率:80帧/秒以上

操作延迟:小于30毫秒

动捕设备动作延迟:小于30毫秒

动捕设备采集精度:小于0.1米

语音命令动作延迟:小于80毫秒

语音传输延迟:小于50毫秒

最大同时训练人数:50人

半实物仿真度:配重、外形、操作过程、声光电效果与实物完全一致

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