CN109269357B - 智能实弹靶标系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能实弹靶标系统,包括数据处理中心、与数据处理中心数据交互的实兵终端子系统、靶标终端子系统和数据库;数据处理中心,用于接收实兵终端子系统发送来的实兵状态信息、靶标终端子系统发送来的靶标状态信息,再调取数据库内存储的数据,进行实兵与靶标对抗作战计算后形成实兵状态指令和靶标控制指令,并将实兵状态指令和靶标控制指令分别反馈至实兵终端子系统和靶标终端子系统。解决了现有技术中靶标以机械化产品为主,智能化程度低,无法实施对抗作战,难以模拟真实的敌人;部队战术训练与实弹射击剥离,部队实战能力难以得到训练和检验的问题。
Description
【技术领域】
本发明属于军事训练手段技术领域,具体涉及智能实弹靶标系统。
【背景技术】
当前部队演习主要区分实兵对抗演习、实弹射击演习两种模式。实兵对抗演习采取红蓝对抗的方式,通过加装实兵交战系统与蓝军对抗,达到训练部队战术水平的目的。当前实兵交战系统按照直瞄武器打激光、间瞄武器打数据的基本原理,结合定位和无线通信系统,能够实现红蓝对抗伤亡自动裁决、演习对抗态势实时显示,但无法模拟实际武器弹道、射击和爆炸效果。
实弹射击演习采取单方演习的方式,通过布设实弹靶标组织实弹射击演练,训练部队整体实弹打击能力。实弹靶标系统利用导电报靶、振荡报靶、激波报靶等技术手段,可通过人工控制或编程实现停止间隐显、沿预定轨迹运动和实时报靶,但靶标智能化程度很低,没有战场侦察能力、反向攻击能力、自主对抗能力和电磁、红外、雷达等多种特征模拟能力,不能模拟逼真敌人。
实兵对抗演习虽然能够锻炼部队战术水平,但由于没有进行实弹射击,缺少战场紧张氛围,无法检验锻炼部队真实打击能力。实弹射击演习虽然检验了部队实弹打击能力,但战术对抗氛围不足,难以锻炼部队激烈战术对抗下的整体打击能力。由于战术训练与实弹射击剥离,部队实战能力难以得到训练和检验。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种智能实弹靶标系统,以解决现有技术中靶标以机械化产品为主,智能化程度低,无法实施对抗作战,难以模拟真实的敌人;部队战术训练与实弹射击剥离,部队实战能力难以得到训练和检验的问题。
本发明采用以下技术方案:智能实弹靶标系统,包括数据处理中心、与数据处理中心数据交互的实兵终端子系统、靶标终端子系统和数据库;
实兵终端子系统,包括若干个安装在实兵或实装上的实兵终端,用于采集对应实兵或实装的状态信息,并上报数据处理中心;和/或用于根据数据处理中心下达的实兵控制指令,模拟显示对应实兵或实装的生存状态和/或有无作弊状态;和/或控制对应实兵、实装停止或继续机动、射击;
靶标终端子系统,包括若干个靶标终端,用于采集对应靶标的靶标状态信息,并上报数据处理中心;和/或根据数据处理中心下达的靶标控制指令,显示对应靶标的战术状态、生存状态、系统状态、和/或控制靶标终端的机动和隐显;
数据库,用于存储演习地域的数字地图、武器装备和弹药的性能数据、军事队标数据、部队战术数据、演习规则数据、和/或实时记录演习全程的交战数据;
数据处理中心,用于接收实兵终端子系统发送来的实兵状态信息、靶标终端子系统发送来的靶标状态信息,再调取数据库内存储的数据,进行实兵与靶标对抗作战计算后形成实兵状态指令和靶标控制指令,并将实兵状态指令和靶标控制指令分别反馈至实兵终端子系统和靶标终端子系统。
进一步的,包括与数据处理中心数据交互的指挥终端子系统,指挥终端子系统包括与数据处理中心数据交互的通信模块,还包括分别与通信模块数据交互的参数设置模块、裁决管理模块和态势管理模块;
态势管理模块,用于接收数据处理中心推送的实兵与靶标对抗事件、实兵与靶标的终端状态、和指挥终端子系统的指挥控制指令,并根据接收到的指令来显示对抗态势图;和/或用于导入地图、更新态势、查询态势信息和标绘地图;
参数设置模块,用于设置各个实兵终端、各个靶标终端对应的人员装备类型、编号和/或隶属关系参数;和/或用于设置各个实兵终端、靶标终端的初始状态参数,并生成实兵终端初始化指令和靶标终端初始化指令发送至数据处理中心;
裁决管理模块,用于向数据处理中心下达人工裁决指令和人工控制指令;和/或用于设置人机对抗或红蓝对抗演习模式;和/或用于查询实兵终端和靶标终端状态信息;
数据处理中心,用于接收实兵初始化指令和靶标初始化指令,并将其分别下达给实兵终端子系统和靶标终端子系统;和/或用于接收人工裁决指令和人工控制指令,并分别传送至实兵终端子系统和靶标终端子系统;和/或用于向态势管理模块推送实兵与靶标对抗事件、实兵与靶标的终端状态、和指挥控制指令;
通信模块,用于参数设置模块、裁决管理模块和态势管理模块与数据处理中心的数据通信。
进一步的,指挥终端子系统还包括与通信模块数据交互的战损评估模块,数据连接至通信模块的指挥控制模块,分别数据连接至实兵终端子系统和靶标终端子系统的裁判/调试终端;
战损评估模块,用于从数据库中调取实时的演习交战数据,统计分析伤亡情况,对实兵和靶标的作战能力进行评估;
指挥控制模块,用于红蓝对抗演习模式下靶标分队指挥员控制靶标体系各级作战单元和/或单兵单装靶标作战行动,并生成指挥控制指令,通过数据处理中心下达给靶标终端子系统;
通信模块,用于战损评估模块、指挥控制模块与数据处理中心的数据通信;
裁判/调试终端,为手持智能终端,用于模拟生成实兵状态指令和靶标控制指令,并分别向各个实兵终端和各个靶标终端发送裁判或调试指令。
进一步的,实兵终端包括数据处理模块,以及数据连接至数据处理模块的信息采集模块,数据处理模块数据连接至状态显示模块,数据处理模块与通信模块数据交互;
信息采集模块,包括安装在实兵终端的若干个传感器,用于通过传感器来采集对应实兵终端的身份识别编码、人员状态数据、和/或车辆状态数据、和/或武器状态数据,并将各个传感器采集到的数据发送至数据处理模块;
通信模块,用于接收数据处理中心下达的实兵状态指令,并将其发送至数据处理模块;用于将数据处理模块发送的实兵状态信息发送至数据处理中心;
数据处理模块,用于接收信息采集模块采集的传感器数据,进行人员和装备的位置、姿态和/或动作分析计算后,形成实兵状态信息,并将其通过通信模块传送至数据处理中心;和/或用于根据通信模块发送的实兵状态指令生成相应的控制指令,并发送给状态显示模块;和/或用于周期性根据分析计算形成的实兵状态信息判断实兵是否作弊,发送有无作弊控制指令至状态显示模块;
状态显示模块,包括设置在实兵或装备上的指示灯和发烟装置;用于根据数据处理模块下达的控制指令,开启状态指示灯对应的工作模式、触发对应颜色的发烟装置、和/或显示其自身生命值;和/或用于根据数据处理模块下达的有无作弊控制指令,开启相应状态指示灯工作模式,和/或触发对应颜色的发烟装置。
进一步的,实兵终端还包括数据连接至数据处理模块的调试模块和行动控制模块;
数据处理模块,用于根据实兵状态指令生成相应的控制指令,并发送给至行动控制模块;
调试模块,与裁判/调试终端数据连接;用于接收裁判/调试终端下达的实兵状态指令,并将其发送至数据处理模块;
行动控制模块,包括设置在单兵或装备上的单兵高频蜂鸣器、车辆熄火装置、车辆电路中断装置、车辆油路中断装置、和/或火炮闭锁控制装置;用于接收数据处理模块下达的控制指令,并根据控制指令开启或关闭单兵高频蜂鸣器、车辆熄火装置、车辆电路中断装置、车辆油路中断装置、和/或火炮闭锁控制装置。
进一步的,靶标终端包括数据处理模块,以及数据连接至数据处理模块的信息采集模块,数据处理模块数据连接至状态显示模块,数据处理模块还与通信模块数据交互;
信息采集模块,包括安装在靶标终端的各个传感器,用于通过各个传感器采集对应的靶标状态数据和/或弹药命中数据,并将各个传感器采集到的数据发送至数据处理模块;
通信模块,用于接收数据处理中心下达的靶标控制指令,并将其发送至数据处理模块;用于将数据处理模块发送的靶标状态信息发送至数据处理中心;
数据处理模块,用于接收信息采集模块采集的传感器数据,进行靶标的位置、姿态和/或命中分析计算后,形成靶标状态信息,并将其通过通信模块传送至数据处理中心;和/或用于根据通信模块发送的靶标控制指令生成相应的控制指令,并发送给状态显示模块;和/或用于在靶标被命中时发送被攻击指令至状态显示模块;
状态显示模块,包括安装在靶标上的指示灯和/或靶标起倒装置;用于接收数据处理模块下达的控制指令,并根据控制指令开启状态指示灯的不同工作模式,和/或用于根据控制指令通过靶标起倒装置控制靶标隐显,从而显示靶标的生存状态、战术状态、和/或系统状态。
进一步的,靶标终端还包括数据连接至数据处理模块的调试模块,数据处理模块数据连接至机动模块和特征模拟模块;
数据处理模块,用于根据靶标状态指令生成相应的控制指令,并发送给至机动模块、特征模拟模块;
调试模块,与裁判/调试终端数据连接;用于接收裁判/调试终端下达的靶标控制指令,并将其发送至数据处理模块;
机动模块,包括安装在靶标上的运动机构以及监控设备;用于接收数据处理模块下达的控制指令,并根据控制指令来实现战场机动;和/或用于自主发现、判断和绕过障碍;
特征模拟模块,包括加装在靶标上的红外模拟器、雷达模拟器、和/或电磁信号模拟器;用于根据数据处理模块下达的控制指令,模拟靶标的可见光、红外、雷达、和/或电磁特征。
进一步的,数据处理中心进行实兵与靶标对抗作战计算中,靶标战场侦察算法具体为,
以每个靶标所在位置为圆心,以其对应的侦察距离为半径画圆,划出侦查范围,排除侦查范围内对应靶标不能通视的区域,即得到该靶标的侦察区域;
叠加每个靶标终端的侦察区域,形成靶标分队的侦察区域。
进一步的,数据处理中心进行实兵与靶标对抗作战计算中,直瞄靶标智能打击实兵实装算法具体为,
设直瞄靶标武器的弹药种类为C、射击距离为L、实兵实装类型为C’和战术状态为T,从数据库调取该类弹药的有效射程为LC、对射击距离为L的静止目标的理论命中概率为HL、相应战术状态的规避系数为CAT、毁伤能力为DC、实兵实装防护系数为CPC’;
如果L>LC,判断超出对应武器弹药的有效射程;
如果L≤LC,则实际命中概率HAC=HL×(1-CAT),实际毁伤值DAC=DC×(1-CPC’),通过抽取0-1之间的随机数R,如果R≤HAC,则命中目标,反之,未命中目标;如果命中目标,将实兵终端生命值减去实际毁伤值DAC,如果所剩生命值为零或负,则判定该实兵终端阵亡。
进一步的,数据处理中心进行实兵与靶标对抗作战计算中,间瞄靶标智能打击实兵实装算法具体为,
设靶标间瞄武器的弹药种类为C、实际射程为L和实兵实装类型为C’,从数据库调取该类弹药的有效射程为LC、毁伤能力为DC、毁伤半径为RC、实兵实装防护系数为CPC’;
如果L>LC,判断超出对应武器弹药的有效射程;
如果L≤LC,则以对应弹药的落点为原点,以毁伤半径RC半径画圆,划出命中范围,命中范围内人员装备的实际毁伤值为DAC=DC×(1-CPC’),将实兵终端生命值减去实际毁伤值DAC,如果所剩生命值为零或负,则判定该实兵终端阵亡。
进一步的,数据处理中心进行实兵与靶标对抗作战计算中,直瞄实兵火力毁伤靶标算法具体为,
设靶标被命中弹药的种类为C、命中部位为S,从数据库调取该弹药的毁伤能力为DC、靶标防护系数为CPC、命中部位伤害系数为CDS;
则靶标的实际毁伤值DAC=DC×(1-CPC)×CDS,将靶标生命值减去实际毁伤值DAC,如果所剩生命值为零或负,则判定对应靶标阵亡。
进一步的,数据处理中心进行实兵与靶标对抗作战计算中,间瞄实兵火力毁伤靶标算法具体为,
设靶标集群内被命中弹药的种类为C、命中位置为S、命中数量为N,从数据库调取该弹药的毁伤半径为RC、毁伤能力为DC、靶标防护系数为CPC;
将所有同时落弹的毁伤范围进行叠加,得到集群内靶标i被毁伤的弹数Ni,计算集群内靶标i的实际毁伤值DAC i=DC×(1-CPC i)×Ni;
将靶标i的生命值减去实际毁伤值DAC i,如果所剩生命值为零或负,则判定靶标i阵亡;统计集群目标内伤亡数量占比,即为该次炮火打击毁伤率。
与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:本发明在人机对抗和红蓝对抗两种演习模式下使用,通过实兵终端和靶标终端分别采集实兵和靶标的姿态、动作和命中信息,结合预先存储的作战数据、演习规则数据和蓝军指挥员指挥指令,按照相应的数学模型进行实兵与靶标对抗作战计算,将对抗结果和指挥指令反馈至相应实兵终端、靶标终端和指挥终端,使靶标系统具备了侦察能力、机动能力、反向攻击能力、目标多种典型特征模拟能力,能够模拟逼真的可受实弹打击的作战对手,实现了部队带实弹与计算机控制或蓝军指挥员控制的智能靶标进行战术对抗的功能,解决了现有技术中部队实弹射击与战术训练剥离的问题。
【附图说明】
图1为本发明智能实弹靶标系统的模块结构示意图;
图2为本发明智能实弹靶标系统的实兵终端子系统的模块结构示意图;
图3为本发明智能实弹靶标系统的靶标终端子系统的模块结构示意图;
图4为本发明智能实弹靶标系统的指挥终端子系统的模块结构示意图。
其中:1.实兵终端子系统,2.靶标终端子系统,3.指挥终端子系统,4.通信子系统,5.数据处理中心,6.数据库,7.状态显示模块,8.行动控制模块,9.数据处理模块,10.信息采集模块,11.调试模块,12.通信模块,13.机动模块,14.特征模拟模块,15.参数设置模块,16.裁决管理模块,17.态势管理模块,18.战损评估模块,19.指挥控制模块。
【具体实施方式】
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
一、本发明提供了一种智能实弹靶标系统,如图1所示,具体包括数据处理中心5、与数据处理中心5数据交互的实兵终端子系统1、与数据处理中心5数据交互的靶标终端子系统2、与数据处理中心5数据交互的指挥终端子系统3、与数据处理中心5数据交互的数据库6;数据处理中心5通过通信子系统4与实兵终端子系统1和靶标终端子系统2进行数据通信。
实兵终端子系统1,是一系列装配在人员装备上的实兵终端。用于采集各个单兵或装备的身份识别编码、位置、人员战术状态、车辆状态、武器状态等状态信息,并上报数据处理中心5;用于根据数据处理中心5下达的初始化、复活、毁伤、阵亡、有无作弊等实兵控制指令,模拟显示对应单兵或装备的生存状态和/或有无作弊状态,和/或控制对应单兵、装备停止或继续机动、射击。人员战术状态为停止间立姿、蹲姿、卧姿和/或行进间匍匐前进、屈身前进、直立前进,车辆状态为停止间熄火、停止间发动和/或行进,武器状态包括武器姿态、射击弹种、射击参数、射击动作、闭锁和/或保险状态。
靶标终端子系统2,是一系列具备模拟目标特定特征、能够实现机动、起倒、自动检测命中情况的靶标终端。用于采集各个靶标终端的身份识别编码、位置、机动速度、隐显状态和是否命中、命中弹种、命中位置等靶标状态信息,并上报数据处理中心5。用于根据数据处理中心5下达或接收裁判/调试终端的初始化(警戒)、机动、攻击、隐显、毁伤、阵亡等靶标控制指令,显示靶标警戒、攻击等战术状态,完好、受伤、阵亡、被攻击、生命值等生存状态和靶标正常、故障等系统状态,控制靶标机动和隐显,显示模拟目标可见光、红外、雷达、电磁等特征。
指挥终端子系统3,用于演习组织者设置人机对抗或红蓝对抗演习模式、各个实兵终端和靶标终端对应的人员装备类型、编号和隶属关系、初始状态参数(隐显、位置、运动、弹药数)等;用于通过数据处理中心5向实兵终端下达人工裁决指令和向靶标终端下达人工控制指令,对演习双方进行战损评估,生成和管理演习对抗态势;用于红蓝对抗演习模式下,蓝军指挥员指挥控制靶标体系各级作战单元和/或单兵单装靶标终端作战行动,与红军实兵对抗,进行战损评估,查看蓝军视角战场态势。
通信子系统4,可采用有线通信和无线通信技术。用于数据处理中心5与实兵终端子系统1、靶标终端子系统2之间的数据通信。
数据处理中心5,用于接收实兵终端子系统1发送来的实兵状态信息、靶标终端子系统2发送来的靶标状态信息、指挥终端子系统发送来的指挥控制指令,调取数据库子系统6内预置的数据,根据各级人工指令或系统工作流程完成靶标战场侦察、靶标战场机动、直瞄靶标智能打击实兵、间瞄靶标智能打击实兵、直瞄实兵火力毁伤靶标、间瞄实兵火力毁伤靶标、作战评估等实兵与靶标对抗作战计算后,形成实兵状态指令、靶标控制指令和反馈数据,并分别反馈至实兵终端子系统1、靶标终端子系统2、指挥终端子系统3和数据库6。
数据库6,用于存储演习地域的数字地图、武器装备和弹药的性能数据、军事队标数据、演习规则数据、和/或部队战术数据,实时记录演习全程的交战数据。
二、如图2所示,实兵终端子系统1包括若干个实兵终端,实兵终端包括数据处理模块9,以及均数据连接至数据处理模块9的信息采集模块10,数据处理模块9分别数据连接至状态显示模块7,数据处理模块9与通信模块12数据交互;
信息采集模块10,包括安装在实兵终端的若干个传感器,用于通过传感器来采集对应实兵终端的身份识别编码、人员状态数据、车辆状态数据、和/或武器状态数据,并将各个传感器采集到的数据发送至数据处理模块9;
通信模块12,用于接收数据处理中心5下达的实兵状态指令,并将其发送至数据处理模块9;用于将数据处理模块9发送的实兵状态信息发送至数据处理中心5;
数据处理模块9,用于接收信息采集模块10采集的传感器数据,进行人员和装备的位置、姿态和或动作分析计算后,形成实兵状态信息,并将其通过通信模块12传送至数据处理中心5;用于根据通信模块12发送的实兵状态指令生成相应的控制指令,并发送给状态显示模块7;和/或用于周期性根据分析计算形成的实兵状态信息判断实兵是否作弊,发送有无作弊控制指令至状态显示模块7;
状态显示模块7,包括设置在实兵或装备上的指示灯和发烟装置;用于根据数据处理模块9下达的控制指令,开启状态指示灯对应的工作模式,和/或触发对应颜色的发烟装置,和/或显示其自身生命值;和/或用于根据数据处理模块9下达的有无作弊控制指令,开启相应状态指示灯工作模式。其中,指示灯的工作模式包括代表初始化或复活的指示灯弱光、代表毁伤的短亮、代表阵亡的长亮、代表作弊的频闪,发烟装置触发白色代表毁伤、黑色代表阵亡、黄色代表作弊。
实兵终端还包括数据连接至数据处理模块9的调试模块11和行动控制模块8;
数据处理模块9,用于根据实兵状态指令生成相应的控制指令,并发送给至行动控制模块8;
调试模块11,实际为调试信号接口,与裁判/调试终端数据连接;用于接收裁判/调试终端下达的实兵状态指令,并将其发送至数据处理模块9;
行动控制模块8,包括设置在单兵或装备上的单兵高频蜂鸣器、车辆熄火装置、车辆电路中断装置、车辆油路中断装置和/或火炮闭锁装置;用于接收数据处理模块9下达的控制指令,并根据控制指令开启或关闭单兵高频蜂鸣器、车辆熄火装置、电路中断装置、油路中断装置、和/或火炮闭锁装置。
实兵终端包括设置在单兵、保障车辆、战斗车辆和火炮上的四类实兵终端。
2.1单兵实兵终端,用于模拟步枪手、机枪手、榴弹发射手、火箭筒手、单兵反坦克导弹手等专业的实兵终端,包括信息采集、通信、调试、数据处理、状态显示、行动控制六个功能模块。信息采集模块10,使用北斗/GPS定位系统采集坐标数据,使用分布在大臂和大腿上的重力传感器采集重力方向综合判断单兵的停止间立姿、蹲姿、卧姿和行进间匍匐前进、屈身前进、直立前进等战术姿态数据,使用安装在单兵武器上的陀螺仪传感器采集单兵武器射向、射高等武器姿态数据,使用安装在单兵武器保险装置上的电容传感器采集单兵武器的保险状态数据,使用安装在单兵武器上的振动传感器采集武器射击动作、发射弹药计数等数据,上述传感器数据实时上报给数据处理模块9;通信模块12,用于与通信子系统4通信,获取数据处理中心5下达的初始化、复活、毁伤或阵亡等实兵状态指令,发送给数据处理模块9,并将数据处理模块9生成的实兵状态信息,通过通信子系统4上报数据处理中心5;调试模块11,用于接收裁判/调试终端下达的实兵状态指令,发送至数据处理模块9;数据处理模块9,用于根据数据处理中心5下达或调试模块11接收的实兵状态指令,生成相应的控制指令发送给状态显示模块7和行动控制模块8。周期性检查单兵是否在阵亡状态下出现位置移动或保险打开、射击动作等,判断是否作弊,发送有无作弊控制指令至状态显示模块7和行动控制模块8。将信息采集模块采集的传感器数据进行人员和装备的位置、姿态和动作分析计算后,形成所述实兵状态信息和有无作弊信息,并进行编码,发送至通信模块12;状态显示模块7,用于根据数据处理模块9下达的初始化、复活、毁伤、阵亡、有作弊等控制指令分别开启状态指示灯弱光(初始化、复活)、短亮(毁伤)、长亮(阵亡)、频闪(有作弊)等工作模式,触发白色(毁伤)、黑色(阵亡)、黄色(作弊)发烟装置,在生命值显示器显示自身生命值;根据数据处理模块9下达的无作弊控制指令,恢复作弊前状态指示灯工作模式;行动控制模块8,用于根据数据处理模块9下达的阵亡、有作弊控制指令,开启高频蜂鸣器;根据数据处理模块9下达的初始化、复活、毁伤、无作弊指令,关闭高频蜂鸣器。
2.2保障车辆实兵终端,可模拟指挥车、运输车、指挥方舱、修理方舱、救护车等轮式车辆和装甲指挥车、装甲救护车等非战斗装甲车辆的实兵终端,包括信息采集、通信、调试、数据处理、状态显示、行动控制六个功能模块。包括:信息采集模块10,使用北斗/GPS定位系统采集坐标数据,使用安装在车辆发动机上的振动传感器采集熄火或发动等车辆状态数据,上述传感器数据实时上报给数据处理模块9;通信模块12、调试模块11,同单兵实兵终端的通信模块12、调试模块11;数据处理模块9,用于根据数据处理中心5下达或调试模块11接收的实兵状态指令,生成相应的控制指令发送给状态显示模块7和行动控制模块8。周期性检查车辆是否在阵亡状态下出现位置移动或车辆发动,判断是否作弊,发送有无作弊状态指令至状态显示模块7和行动控制模块8。将信息采集模块10采集的传感器数据进行人员和装备的位置、姿态和动作分析计算后,形成所述实兵状态信息和有无作弊信息,并进行编码,发送至通信模块12;状态显示模块7,同单兵实兵终端的状态显示模块7;行动控制模块8,用于根据阵亡、有作弊状态指令,开启车辆熄火控制装置、电路/油路中断装置、高频蜂鸣器。根据初始化、复活、毁伤、无作弊指令,关闭车辆熄火控制装置、电路/油路中断装置、高频蜂鸣器。
2.3战斗车辆实兵终端,可模拟步战车、装甲输送车、坦克等装备的实兵终端,包括信息采集、通信、调试、数据处理、状态显示、行动控制六个功能模块。信息采集模块10,使用北斗/GPS定位系统采集坐标数据,使用安装在车辆发动机上的振动传感器采集熄火或发动等车辆状态数据,使用安装在车载武器上的陀螺仪传感器采集车载武器射向、射高等武器姿态数据,使用安装在弹种选择开关上的电容传感器采集弹种数据,使用气温、气压、风速传感器采集气温、气压、风速数据,使用安装在车载武器闭锁装置上的电容传感器采集车载武器的开锁或闭锁状态数据,使用安装在车载武器上的振动传感器采集武器射击动作、发射弹药计数等数据,上述传感器数据实时上报给数据处理模块9;通信模块12、调试模块11,同单兵实兵终端的通信模块12、调试模块11;数据处理模块9,用于根据数据处理中心5下达或调试模块11接收的实兵状态指令,生成相应的控制指令发送给状态显示模块7和行动控制模块8。周期性检查车辆是否在阵亡状态下出现位置移动、车辆发动、闭锁打开、武器射击等动作,判断是否作弊,发送有无作弊状态指令至状态显示模块7和行动控制模块8。将信息采集模块10采集的传感器数据进行人员和装备的位置、姿态和动作分析计算后,形成所述实兵状态信息和有无作弊信息,并进行编码,发送至通信模块12;状态显示模块7,同单兵实兵终端的状态显示模块7;行动控制模块8,用于根据阵亡、有作弊状态指令,开启车辆熄火装置、电路/油路中断装置、武器闭锁装置、高频蜂鸣器。根据初始化、复活、毁伤、无作弊指令,关闭车辆熄火装置、电路/油路中断装置、武器闭锁装置、高频蜂鸣器。
2.4火炮实兵终端,可模拟牵引火炮、自行火炮、迫击炮等装备的实兵终端,包括信息采集、通信、调试、数据处理、状态显示、行动控制六个功能模块。信息采集模块10,使用北斗/GPS定位系统采集坐标数据,使用安装在发动机上的振动传感器采集熄火或发动等车辆状态数据(自行火炮),使用安装在炮身上的陀螺仪传感器采集火炮射向、射高等武器状态数据,使用安装在弹种选择开关上的电容传感器采集弹种数据,使用外接的射击诸元采集器采集其余射击诸元信息,使用安装在火炮闭锁装置上的电容传感器采集火炮开锁或闭锁状态数据,使用安装在火炮上的振动传感器采集武器射击动作、发射弹药计数等数据,上述传感器数据实时上报给数据处理模块9;通信模块12、调试模块11,同单兵实兵终端的通信模块12、调试模块11;数据处理模块9、状态显示模块7、行动控制模块8,同战斗车辆实兵终端数据处理模块9、状态显示模块7、行动控制模块8。
三、如图3所示,靶标终端子系统2包括若干个靶标终端,靶标终端包括数据处理模块9,以及均数据连接至数据处理模块9的信息采集模块10,数据处理模块9数据连接有状态显示模块7,数据处理模块9还与通信模块12数据交互;
信息采集模块10,包括安装在靶标终端的各个传感器,用于通过各个传感器采集对应的靶标状态数据和/或弹药命中数据,并将各个传感器采集到的数据发送至数据处理模块9;
通信模块12,用于接收数据处理中心5下达的靶标控制指令,并将其发送至数据处理模块9;
数据处理模块9,用于接收信息采集模块10采集的传感器数据,进行靶标的位置、姿态和/或命中分析计算后,形成靶标状态信息,并将其通过通信模块12传送至数据处理中心5;用于根据通信模块12发送的靶标控制指令生成相应的控制指令,并发送给状态显示模块7;和/或用于在靶标被命中时发送被攻击指令至状态显示模块7;
状态显示模块7,包括安装在靶标上的指示灯和靶标起倒装置;用于接收数据处理模块9下达的控制指令,并根据控制指令开启状态指示灯的不同工作模式;和/或用于通过靶标起倒装置控制靶标隐显,从而显示靶标的生存状态、战术状态、和/或系统状态。
靶标终端还包括数据连接至数据处理模块9的调试模块11,数据处理模块9数据连接至机动模块13和特征模拟模块14;
所述数据处理模块9,用于根据靶标状态指令生成相应的控制指令,并发送给至机动模块13、特征模拟模块14;
调试模块11,与裁判/调试终端数据连接;用于接收裁判/调试终端下达的靶标控制指令,并将其发送至数据处理模块9;
机动模块13,包括安装在靶标上的运动机构以及监控设备;用于接收数据处理模块9下达的控制指令,并根据控制指令来实现战场机动;和/或用于自主发现、判断和绕过障碍;
特征模拟模块14,包括加装在靶标上的红外模拟器、雷达模拟器和/或电磁信号发生器;用于根据数据处理模块9下达的控制指令,来模拟靶标的可见光、红外、雷达和/或电磁特征。
靶标终端子系统2是一系列具备模拟目标特定特征、能够实现机动和起倒的靶标,能够根据数据处理中心5下达或接收裁判/调试终端的初始化(警戒)、机动、攻击、隐显、毁伤、阵亡等靶标控制指令,显示靶标终端的警戒、机动、攻击、隐显等战术状态,完好、受伤、阵亡、被攻击、生命值等生存状态和靶标正常、故障等系统状态,控制靶标机动和起倒;能够采集靶标终端的身份识别编码、位置、机动速度、隐显状态和武器是否命中、命中弹种、命中位置等靶标状态信息上报数据处理中心5。
靶标终端子系统2在实际实用中主要包括单兵、车辆、地堡、间瞄四类靶标终端,每类终端包含信息采集、通信、调试、数据处理、机动、隐显控制、状态显示、特征模拟、防护等功能模块。
3.1单兵靶标终端,可模拟步枪手、机枪手、榴弹发射器手、火箭筒手、单兵反坦克导弹手等专业的靶标终端。包括:信息采集模块10,使用北斗/GPS定位系统采集坐标数据,使用速度传感器采集机动速度数据,使用重力传感器采集起倒状态数据,使用网状分布式电压传感器采集武器是否命中数据,使用激波传感器采集命中弹种(声波特征)和命中位置数据,将靶标终端的身份识别编码、坐标数据和各传感器采集数据上报数据处理模块9;通信模块12,用于与通信子系统4通信,获取数据处理中心5下达的初始化(警戒)、机动、攻击、隐显、毁伤、阵亡等靶标控制指令,发送给数据处理模块9,并将数据处理模块9生成的靶标状态信息,通过通信子系统上报数据处理中心5;调试模块11,用于接收裁判/调试终端下达的靶标控制指令,发送至数据处理模块9;数据处理模块9,用于根据数据处理中心5下达或调试模块11接收的靶标控制指令,生成相应的控制指令发送给机动模块13、状态显示模块7、特征模拟模块14。根据信息采集模块10采集的传感器数据进行靶标状态和命中情况分析计算后,形成包含靶标机动速度、隐显状态、是否被命中、命中弹种、命中位置和身份识别编码等信息的靶标状态信息,并进行编码,发送至通信模块12。如果靶标被命中,同时发送被攻击指令至状态显示模块7;机动模块13,通过轮式底盘、履带底盘或预设铁轨机动方式,加装视频监控、红外扫描或雷达扫描探测手段,用于根据机动控制指令明确的路线、速度实施机动,并自主发现、判断、绕过障碍;状态显示模块7,用于根据控制指令,开启不同颜色的状态指示灯弱光、短亮、长亮、频闪等工作模式,通过靶标起倒装置控制靶标隐显,显示靶标警戒、机动、攻击、隐显等战术状态,完好、受伤、阵亡、被攻击、生命值等生存状态和靶标正常、故障等系统状态;特征模拟模块14,通过加装外形形像的靶标、红外模拟,用于根据控制指令,模拟靶标可见光、红外特征。防护模块,通过加装陶瓷装甲、反应装甲等防护手段,用于保护靶标机动、隐显控制、数据处理、通信等模块不受实弹毁伤。
3.2车辆靶标终端,可模拟指挥车、运输车、指挥方舱、修理方舱、救护车等轮式车辆和步战车、装甲输送车、坦克、装甲指挥车、装甲救护车、雷达车、电子对抗车等装甲车辆的靶标终端。包括:信息采集模块10,使用北斗/GPS定位系统采集坐标数据,使用速度传感器采集机动速度数据,使用重力传感器采集起倒状态数据,使用振动传感器采集武器是否命中数据,使用激波传感器采集命中位置和命中弹种数据(声波特征),将靶标终端的身份识别编码、坐标数据和各传感器采集数据上报数据处理模块9;通信模块12、调试模块11、数据处理模块9、机动模块13、状态显示模块7、防护模块,同单兵靶标终端的相应模块;特征模拟模块14,通过加装外形形像的靶标、红外模拟器、雷达模拟器、电磁信号发生器,用于根据控制指令,模拟靶标可见光、红外、雷达、电磁特征。
3.3地堡靶标终端,可模拟明堡、暗堡、指挥所永备工事的靶标终端。包括:信息采集模块10,使用北斗/GPS定位系统采集坐标数据,使用重力传感器采集隐显状态数据,使用振动传感器采集武器是否命中数据,使用激波传感器采集命中位置和命中弹种数据(声波特征),将靶标终端的身份识别编码、坐标数据和各传感器采集数据上报数据处理模块9;通信模块12、调试模块11、状态显示模块7、防护模块,同单兵靶标终端的相应模块;数据处理模块9,用于根据数据处理中心5下达或调试模块11接收的靶标控制指令,生成相应的控制指令发送给状态显示模块7、特征模拟模块14。根据信息采集模块10采集的传感器数据进行靶标状态和命中情况分析计算后,形成包含靶标隐显状态、是否被命中、命中弹种、命中位置和身份识别编码等信息的靶标状态信息,并进行编码,发送至通信模块12。如果靶标被命中,同时发送被攻击指令至状态显示模块7;特征模拟模块14,通过加装外形形像的靶标、红外模拟器、雷达模拟器,用于根据控制指令,模拟靶标可见光、红外、雷达特征。
3.4间瞄靶标终端,可模拟指挥所、通信枢纽、集群目标的靶标终端,通常是集群靶标,用于间瞄火炮打击使用。包括:信息采集模块10,使用北斗/GPS定位系统采集坐标数据,使用多个分布式北斗/GPS定位系统和激波传感器模拟多个靶标目标,采集命中位置、落弹数量、弹种数据(声波特征),将靶标终端的身份识别编码和各传感器采集信息上报数据处理模块9;通信模块12、调试模块11、状态显示模块7、特征模拟模块14、防护模块,同车辆靶标终端的相应模块;数据处理模块9,用于根据数据处理中心5下达或调试模块11接收的靶标控制指令,生成相应的控制指令发送给状态显示模块7、特征模拟模块14。根据信息采集模块10采集的传感器数据进行靶标状态和命中情况分析计算后,形成包含靶标是否被命中、命中位置、落弹数量、命中弹种信息和身份识别编码等信息的靶标状态信息,并进行编码,发送至通信模块12。如果靶标被命中,同时发送被攻击指令至状态显示模块7。
四、如图4所示,指挥终端子系统3包括与数据处理中心5数据交互的通信模块12,还包括分别与通信模块12数据交互的参数设置模块15、裁决管理模块16和态势管理模块17;
态势管理模块17,用于接收数据处理中心5推送的实兵与靶标对抗事件、实兵与靶标的终端状态、和指挥终端子系统3的指挥控制指令,并根据接收到的指令来显示对抗态势图;和/或用于导入地图、更新态势、查询态势信息和标绘地图;
参数设置模块15,用于设置各个实兵终端、各个靶标终端对应的人员装备类型、编号和/或隶属关系参数;和/或用于设置各个实兵终端、靶标终端的初始状态参数,并生成实兵初始化指令和靶标初始化指令发送至数据处理中心5;其中,实兵终端的初始状态包括生命值百分比、弹药数量等。靶标终端的初始状态包括隐显、位置、运动或静止、生命值百分比、弹药数量等。
裁决管理模块16,用于向数据处理中心5下达人工裁决指令和人工控制指令;和/或用于设置人机对抗或红蓝对抗演习模式;和/或用于查询实兵终端和靶标终端状态信息;其中,人工裁决指令为实兵毁伤、阵亡、复活、作弊等指令,人工控制指令为靶标终端毁伤、阵亡、隐显、机动等。
数据处理中心5,用于接收实兵初始化指令和靶标初始化指令,并将其分别下达给实兵终端子系统1和靶标终端子系统2;用于接收人工裁决指令和人工控制指令,并分别传送至实兵终端子系统1和靶标终端子系统2;用于向态势管理模块17推送实兵与靶标对抗事件、实兵与靶标的终端状态、和指挥控制指令。
指挥终端子系统3还包括与通信模块12数据交互的战损评估模块18,数据连接至通信模块12的指挥控制模块19,分别数据连接至实兵终端子系统1和靶标终端子系统2的裁判/调试终端;
战损评估模块18,用于从数据库6中调取实时的演习交战数据,统计分析伤亡情况,对实兵和靶标的作战能力进行评估;
指挥控制模块19,用于红蓝对抗演习模式下靶标分队指挥员控制靶标体系各级作战单元、和/或单兵单装靶标作战行动,并生成指挥控制指令,通过数据处理中心5下达给靶标终端子系统2;
通信模块12,还用于战损评估模块18、指挥控制模块19与数据处理中心5的数据通信;裁判/调试终端,为手持智能终端,用于模拟生成实兵状态指令和靶标控制指令,并分别向各个实兵终端和各个靶标终端发送裁判或调试指令。
指挥终端子系统3包括导演裁决席位、靶标指挥席位和裁决/调试终端。
4.1导演裁决席位,包括参数设置模块15,用于设置各个实兵终端、各个靶标终端对应的人员装备类型、编号和隶属关系;设置靶标终端的初始状态(如隐显、位置、运动或静止、生命值百分比、携行弹药数量等)、实兵终端的初始状态(如生命值百分比、携行弹药数量等),生成初始化指令,通过数据处理中心5发送给靶标终端子系统2和实兵终端子系统1;裁决管理模块16,设置人机对抗或红蓝对抗两种演习模式。用于查询实兵终端、靶标终端状态信息,通过数据处理中心5向实兵终端子系统1下达毁伤、阵亡、复活、作弊等人工裁决指令,向靶标终端子系统2下达毁伤、阵亡、隐显、机动等人工控制指令;战损评估模块18,用于从数据库6调取红军实兵、蓝军靶标战损数据,从而对红军实兵、蓝军靶标总体和各编组的毁伤比例、阵亡比例分别进行统计,并以表格、图形显示;态势管理模块17,用于从蓝军视角(靶标视角)、导演视角(全景视角)显示演练地域数字地图,及实兵和靶标的队标、位置、生命值、弹药量、伤亡状态、射击火力线、被命中状态。用于地图导入、态势更新、态势信息查询、地图标绘操作;通信模块12,实现各模块与数据处理中心5的数据通信。
4.2靶标指挥席位,包括指挥控制模块19,用于红蓝对抗演习模式下靶标分队指挥员指挥控制下级作战单元、单兵或装备作战行动,生成相应的指挥控制指令,通过数据处理中心5分发给相应靶标终端;战损评估模块18、态势管理模块17、通信模块12,同导演裁决席位战损评估模块18、态势管理模块17、通信模块12。
4.3裁判/调试终端,用于模拟生成实兵状态指令、靶标控制指令,可现地通过实兵终端、靶标终端的调试模块,向其发送裁判/调试指令。
五、数据处理中心5是系统的核心子系统,用于根据实兵终端子系统1的实兵状态信息、靶标终端子系统2的靶标状态信息、指挥终端子系统3的指挥/数据请求指令等信息,调取数据库6相关数据,根据系统工作流程采用相关算法完成实兵与靶标对抗作战计算,形成实兵状态指令、靶标控制指令和反馈数据,通过通信子系统4发送给实兵终端子系统1、靶标终端子系统2、指挥终端子系统3。将所有对抗信息和指挥指令存储至数据库6的交战数据库。
数据处理中心5进行的实兵实弹对抗作战计算,包括靶标战场侦察算法、靶标战场机动算法、直瞄靶标智能打击实兵实装算法、间瞄靶标智能打击实兵实装算法、直瞄实兵火力毁伤靶标算法、间瞄靶标火力毁伤靶标算法、作战评估算法等算法。
靶标战场侦察算法,根据侦察实体在不同天候、不同时间的侦察距离,以侦察实体为中心画圆,排除圆内不能通视的地域,为该实体的侦察地域。叠加所有靶标终端的侦察区域,形成靶标分队的侦察区域;
靶标战场机动算法,根据靶标终端位置和预定机动位置,结合电子地图规划符合靶标机动能力的最佳机动路线,根据靶标模拟目标的理论机动能力V和不同地形对机动的影响系数C,计算实际机动速度VAC=V×C,形成包含机动路线、机动速度、预定机动位置等要素的机动指令;
直瞄靶标智能打击实兵实装算法,设直瞄靶标武器的弹药种类为C、射击距离为L、实兵实装类型为C’和战术状态为T,从数据库6调取该类弹药的有效射程为LC、对射击距离为L的静止目标的理论命中概率为HL、相应战术状态的规避系数为CAT、毁伤能力为DC、实兵实装防护系数为CPC’。如果L>LC,判断超出弹药的有效射程;如果L≤LC,则实际命中概率HAC=HL×(1-CAT),实际毁伤值DAC=DC×(1-CPC’)。通过抽取0-1之间的随机数R,如果R≤HAC,则命中目标,反之,未命中目标。如果命中目标,将实兵终端生命值减去实际毁伤值DAC,如果所剩生命值为零或负,则判定该实兵终端阵亡。
间瞄靶标智能打击实兵实装算法,设靶标间瞄武器的弹药种类为C、实际射程为L和实兵实装类型为C’,从数据库6调取该类弹药的有效射程为LC、毁伤能力为DC、毁伤半径为RC、实兵实装防护系数为CPC’。如果L>LC,判断对应弹药超出有效射程;如果L≤LC,则以对应弹药的落点为原点,以毁伤半径RC半径画圆,划出命中范围,命中范围内人员装备的实际毁伤值为DAC=DC×(1-CPC’),将实兵终端生命值减去实际毁伤值DAC,如果所剩生命值为零或负,则判定该实兵终端阵亡。
直瞄实兵火力毁伤靶标算法,设靶标被命中弹药的种类为C、命中部位为S,从数据库6调取该弹药的毁伤能力为DC、靶标防护系数为CPC、命中部位伤害系数为CDS,则靶标的实际毁伤值DAC=DC×(1-CPC)×CDS,将靶标生命值减去实际毁伤值DAC,如果所剩生命值为零或负,则判定对应靶标阵亡。
间瞄实兵火力毁伤靶标算法,设靶标集群内被命中弹药的种类为C、命中位置为S、命中数量为N,从数据库6调取该弹药的毁伤半径为RC、毁伤能力为DC、靶标防护系数为CPC。将所有落弹的毁伤范围进行叠加,得到集群内靶标i被毁伤的弹数Ni,计算集群内靶标i的实际毁伤值DAC i=DC×(1-CPC i)×Ni;将靶标i的生命值减去实际毁伤值DAC i,如果所剩生命值为零或负,则判定靶标i阵亡;统计集群目标内伤亡数量占比,即为该次炮火打击毁伤率。
作战评估算法,根据从数据库6调取红军实兵终端和蓝军靶标终端的打击和损毁数据,能够从单兵单装到班、排、连、营、旅逐级统计各作战单元的射击次数、命中概率、伤亡数量、伤亡原因统计(如轻武器毁伤、车载武器毁伤、火炮毁伤和停止间毁伤、过近毁伤等比例)等,实现对红蓝双方的打击能力和伤亡情况进行分析。
六、数据库6包括装备性能库、战术数据库、交战数据库、数字地图库、军事队标库、演习规则库六个模块。
装备性能库,用于存储我军和主要作战对手的轻武器、火箭筒、反坦克导弹等单兵武器,步战车、装甲输送车、坦克、火炮、指挥车、运输车、保障车辆等装备的侦察、机动、防护等性能数据,以及各类型号弹药的携行标准、有效射程、命中概率、毁伤能力等性能数据。战术数据库,用于存储风、雨、雪、沙、夜等天候,丘陵、山地、草原、沙漠等地形,时间、气温、目标战术动作对侦察性能、机动能力、弹药命中率和毁伤能力的影响系数。交战数据库,用于实时存储实兵终端、靶标终端、指挥终端等子系统的状态和指令信息,供状态查询和复盘使用。数字地图库,用于存储演习地域二维、三维数字地图信息。军事队标库,用于存储敌我双方的人员、武器、装备的军事队标。演习规则库,用于存储实兵与靶标对抗演习规则信息。
本发明通过实兵终端和靶标终端分别采集实兵和靶标的姿态、动作和命中信息,结合预先存储的作战数据、演习规则数据和蓝军指挥员指挥指令,按照相应的数学模型进行实兵与靶标对抗作战计算,将对抗结果和指挥指令反馈至相应实兵和靶标终端,实现了实兵带实弹与靶标进行战术对抗的功能,解决了现有技术中部队实弹射击与战术训练剥离的问题。
本发明可在人机对抗和红蓝对抗两种演习模式下使用,既可实现实兵部队与计算机控制的智能靶标进行实弹战术对抗,也可实现实兵部队与蓝军指挥员控制的智能靶标进行实弹战术对抗。本发明的靶标终端可具备侦察能力、机动能力、反向攻击能力、目标多种典型特征模拟能力,具备很强的作战对手模拟能力,能够为部队提供逼真的可受实弹打击的模拟作战对手。本发明能够最大化的为部队提供实战化作战环境,使部队不经实战而获取与强敌实战的能力和经验。
以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (12)
1.智能实弹靶标系统,其特征在于,包括数据处理中心(5)、与所述数据处理中心(5)数据交互的实兵终端子系统(1)、靶标终端子系统(2)、指挥终端子系统(3)、通信子系统(4)和数据库(6);
所述实兵终端子系统(1),包括若干个安装在单兵或装备上的实兵终端,用于采集对应单兵或装备的状态信息,并上报数据处理中心(5);用于根据数据处理中心(5)下达的实兵控制指令,模拟显示对应单兵或装备的生存状态,和/或控制对应单兵、装备停止或继续机动、射击;
所述靶标终端子系统(2),包括若干个靶标终端,用于采集对应靶标的靶标状态信息,并上报数据处理中心(5);根据数据处理中心(5)下达的靶标控制指令,显示对应靶标的战术状态、生存状态、系统状态,和/或控制靶标终端的机动和隐显;
所述指挥终端子系统(3),用于设置各个实兵终端和靶标终端对应的人员装备类型、编号和隶属关系、初始状态参数;用于通过数据处理中心(5)向实兵终端下达人工裁决指令和向靶标终端下达人工控制指令,生成和管理演习对抗态势;
所述通信子系统(4),用于数据处理中心(5)与实兵终端子系统(1)、靶标终端子系统(2)之间的数据通信;
所述数据库(6),用于存储演习地域的数字地图、武器装备和弹药的性能数据和实时记录演习全程的交战数据;
所述数据处理中心(5),用于接收实兵终端子系统(1)发送来的实兵状态信息、靶标终端子系统(2)发送来的靶标状态信息,再调取数据库(6)内存储的数据,进行实兵与靶标对抗作战计算后形成实兵状态指令和靶标控制指令,并将实兵状态指令和靶标控制指令分别反馈至实兵终端子系统(1)和靶标终端子系统(2)。
2.如权利要求1所述的智能实弹靶标系统,其特征在于,所述指挥终端子系统(3)包括与数据处理中心(5)数据交互的通信模块(12),还包括分别与通信模块(12)数据交互的参数设置模块(15)、裁决管理模块(16)和态势管理模块(17);
所述态势管理模块(17),用于接收数据处理中心(5)推送的实兵与靶标对抗事件、实兵与靶标的终端状态和指挥终端子系统(3)的指挥控制指令,并根据接收到的指令来显示对抗态势图;所述参数设置模块(15),用于设置各个实兵终端、各个靶标终端对应的人员装备类型、编号和隶属关系参数;用于设置各个实兵终端、靶标终端的初始状态参数,并生成实兵终端初始化指令和靶标终端初始化指令发送至数据处理中心(5);
所述裁决管理模块(16),用于向数据处理中心(5)下达人工裁决指令和人工控制指令;所述数据处理中心(5),用于接收所述实兵初始化指令和靶标初始化指令,并将其分别下达给实兵终端子系统(1)和靶标终端子系统(2);用于接收所述人工裁决指令和人工控制指令,并分别传送至实兵终端子系统(1)和靶标终端子系统(2);用于向所述态势管理模块(17)推送实兵与靶标对抗事件、实兵与靶标的终端状态和指挥控制指令;
所述通信模块(12),用于参数设置模块(15)、裁决管理模块(16)和态势管理模块(17)与数据处理中心(5)的数据通信。
3.如权利要求2所述的智能实弹靶标系统,其特征在于,所述指挥终端子系统(3)还包括与通信模块(12)数据交互的战损评估模块(18),数据连接至通信模块(12)的指挥控制模块(19),分别数据连接至实兵终端子系统(1)和靶标终端子系统(2)的裁判/调试终端;
所述战损评估模块(18),用于从数据库(6)中调取实时的演习交战数据,统计分析伤亡情况,对实兵和靶标的作战能力进行评估;
所述指挥控制模块(19),用于红蓝对抗演习模式下靶标分队指挥员控制靶标体系各级作战单元和/或单兵单装靶标作战行动,并生成指挥控制指令,通过数据处理中心(5)下达给靶标终端子系统(2);
所述通信模块(12),还用于战损评估模块(18)、指挥控制模块(19)与数据处理中心(5)的数据通信;
所述裁判/调试终端,为手持智能终端,用于模拟生成实兵状态指令和靶标控制指令,并分别向各个实兵终端和各个靶标终端发送裁判或调试指令。
4.如权利要求1-3任一所述的智能实弹靶标系统,其特征在于,所述实兵终端包括数据处理模块(9),以及数据连接至数据处理模块(9)的信息采集模块(10),所述数据处理模块(9)数据连接至状态显示模块(7),所述数据处理模块(9)与通信模块(12)数据交互;
所述信息采集模块(10),包括安装在实兵终端的若干个传感器,用于通过传感器来采集对应实兵终端的身份识别编码、人员状态数据、或车辆状态数据和/或武器状态数据,并将各个传感器采集到的数据发送至数据处理模块(9);
所述通信模块(12),用于接收数据处理中心(5)下达的实兵状态指令,并将其发送至数据处理模块(9);用于将数据处理模块(9)发送的实兵状态信息发送至数据处理中心(5);
所述数据处理模块(9),用于接收信息采集模块(10)采集的传感器数据,进行人员和装备的位置、姿态和/或动作分析计算后,形成所述实兵状态信息,并将其通过通信模块(12)传送至数据处理中心(5);用于根据通信模块(12)发送的实兵状态指令生成相应的控制指令,并发送给状态显示模块(7);所述状态显示模块(7),包括设置在实兵或装备上的指示灯和发烟装置;用于根据数据处理模块(9)下达的控制指令,开启状态指示灯对应的工作模式、触发对应颜色的发烟装置。
5.如权利要求3所述的智能实弹靶标系统,其特征在于,所述实兵终端还包括数据连接至数据处理模块(9)的调试模块(11)和行动控制模块(8);
所述数据处理模块(9),用于根据实兵状态指令生成相应的控制指令,并发送给至行动控制模块(8);
所述调试模块(11),与所述裁判/调试终端数据连接;用于接收裁判/调试终端下达的实兵状态指令,并将其发送至数据处理模块(9);
所述行动控制模块(8),包括设置在单兵或装备上的单兵高频蜂鸣器和/或车辆熄火装置;用于接收数据处理模块(9)下达的控制指令,并根据控制指令开启或关闭单兵高频蜂鸣器和/或车辆熄火装置。
6.如权利要求1、2、3或5所述的智能实弹靶标系统,其特征在于,所述靶标终端包括数据处理模块(9),以及数据连接至数据处理模块(9)的信息采集模块(10),所述数据处理模块(9)数据连接至状态显示模块(7),所述数据处理模块(9)还与通信模块(12)数据交互;
所述信息采集模块(10),包括安装在靶标终端的各个传感器,用于通过各个传感器采集对应的靶标状态数据和弹药命中数据,并将各个传感器采集到的数据发送至数据处理模块(9);
所述通信模块(12),用于接收数据处理中心(5)下达的靶标控制指令,并将其发送至数据处理模块(9);用于将数据处理模块(9)发送的靶标状态信息发送至数据处理中心(5);
所述数据处理模块(9),用于接收信息采集模块(10)采集的传感器数据,进行靶标的位置、姿态和/或命中分析计算后,形成所述靶标状态信息,并将其通过通信模块(12)传送至数据处理中心(5);用于根据通信模块(12)发送的靶标控制指令生成相应的控制指令,并发送给状态显示模块(7);
所述状态显示模块(7),包括安装在靶标上的指示灯和/或靶标起倒装置;用于接收数据处理模块(9)下达的控制指令,并根据控制指令开启状态指示灯的不同工作模式,和/或用于根据控制指令通过靶标起倒装置控制靶标隐显,从而显示靶标的生存状态、战术状态。
7.如权利要求3所述的智能实弹靶标系统,其特征在于,所述靶标终端还包括数据连接至数据处理模块(9)的调试模块(11),所述数据处理模块(9)数据连接至机动模块(13)和特征模拟模块(14);
所述数据处理模块(9),用于根据靶标状态指令生成相应的控制指令,并发送给至机动模块(13)、特征模拟模块(14);
所述调试模块(11),与所述裁判/调试终端数据连接;用于接收裁判/调试终端下达的靶标控制指令,并将其发送至数据处理模块(9);
所述机动模块(13),包括安装在靶标上的运动机构以及监控设备;用于接收数据处理模块(9)下达的控制指令,并根据控制指令来实现战场机动;
所述特征模拟模块(14),包括加装在靶标上的红外模拟器和/或电磁信号模拟器;用于根据数据处理模块(9)下达的控制指令,模拟靶标的红外和/或电磁特征。
8.如权利要求1、2、3、5或7所述的智能实弹靶标系统,其特征在于,所述数据处理中心(5)进行实兵与靶标对抗作战计算中,靶标战场侦察算法具体为,
以每个靶标所在位置为圆心,以其对应的侦察距离为半径画圆,划出侦查范围,排除侦查范围内对应靶标不能通视的区域,即得到该靶标的侦察区域;
叠加每个靶标终端的侦察区域,形成靶标分队的侦察区域。
9.如权利要求1、2、3、5或7所述的智能实弹靶标系统,其特征在于,所述数据处理中心(5)进行实兵与靶标对抗作战计算中,直瞄靶标智能打击实兵实装算法具体为,
设直瞄靶标武器的弹药种类为C、射击距离为L、实兵实装类型为C’和战术状态为T,从数据库调取该类弹药的有效射程为LC、对射击距离为L的静止目标的理论命中概率为HL、相应战术状态的规避系数为CAT、毁伤能力为DC、实兵实装防护系数为CPC’;
如果L>LC,判断超出所述武器弹药的有效射程;
如果L≤LC,则实际命中概率HAC=HL×(1-CAT),实际毁伤值DAC=DC×(1-CPC’),通过抽取0-1之间的随机数R,如果R≤HAC,则命中目标,反之,未命中目标;如果命中目标,将实兵终端生命值减去实际毁伤值DAC,如果所剩生命值为零或负,则判定该实兵终端阵亡。
10.如权利要求1、2、3、5或7所述的智能实弹靶标系统,其特征在于,所述数据处理中心(5)进行实兵与靶标对抗作战计算中,间瞄靶标智能打击实兵实装算法具体为,
设靶标间瞄武器的弹药种类为C、实际射程为L和实兵实装类型为C’,从数据库调取该类弹药的有效射程为LC、毁伤能力为DC、毁伤半径为RC、实兵实装防护系数为CPC’;
如果L>LC,判断超出所述武器弹药的有效射程;
如果L≤LC,则以对应弹药的落点为原点,以毁伤半径RC半径画圆,划出命中范围,命中范围内人员装备的实际毁伤值为DAC=DC×(1-CPC’),将实兵终端生命值减去实际毁伤值DAC,如果所剩生命值为零或负,则判定该实兵终端阵亡。
11.如权利要求1、2、3、5或7所述的智能实弹靶标系统,其特征在于,所述数据处理中心(5)进行实兵与靶标对抗作战计算中,直瞄实兵火力毁伤靶标算法具体为,
设靶标被命中弹药的种类为C、命中部位为S,从数据库调取该弹药的毁伤能力为DC、靶标防护系数为CPC、命中部位伤害系数为CDS;
则靶标的实际毁伤值DAC=DC×(1-CPC)×CDS,将靶标生命值减去实际毁伤值DAC,如果所剩生命值为零或负,则判定对应靶标阵亡。
12.如权利要求1、2、3、5或7所述的智能实弹靶标系统,其特征在于,所述数据处理中心(5)进行实兵与靶标对抗作战计算中,间瞄实兵火力毁伤靶标算法具体为,
设靶标集群内被命中弹药的种类为C、命中位置为S、命中数量为N,从数据库调取该弹药的毁伤半径为RC、毁伤能力为DC、靶标防护系数为CPC;
将所有同时落弹的毁伤范围进行叠加,得到集群内靶标i被毁伤的弹数Ni,计算集群内靶标i的实际毁伤值DAC i=DC×(1-CPC i)×Ni;
将靶标i的生命值减去实际毁伤值DAC i,如果所剩生命值为零或负,则判定靶标i阵亡;统计集群目标内伤亡数量占比,即为该次炮火打击毁伤率。
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