CN112099620A - 一种面向士兵及班组作战的战斗协同系统及方法 - Google Patents
一种面向士兵及班组作战的战斗协同系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112099620A CN112099620A CN202010803148.4A CN202010803148A CN112099620A CN 112099620 A CN112099620 A CN 112099620A CN 202010803148 A CN202010803148 A CN 202010803148A CN 112099620 A CN112099620 A CN 112099620A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- soldier
- information
- combat
- soldiers
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 230000009133 cooperative interaction Effects 0.000 claims description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 8
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 7
- 230000004424 eye movement Effects 0.000 claims description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 210000003128 head Anatomy 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003930 cognitive ability Effects 0.000 abstract description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000001149 cognitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000037410 cognitive enhancement Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
- G06Q50/26—Government or public services
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
- G06T19/006—Mixed reality
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Economics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于混合现实的战斗协同系统及方法，它包括位姿跟踪转换模块，态势增强显示模块，情报信息服务模块，战斗协同交互模块，态势综合显示模块和网络传输服务模块。通过虚实融合实现士兵对战场感知和认知能力的增强，同时不会影响士兵的正常观察视野和战术动作，实现“所见即所得”的OODA作战环路，极大缩短士兵从感知‑决策‑打击的响应时间。其有益效果在于：能够实现机动士兵跨越时间和空间维度的交互协同，并且这些信息是与战场环境目标同时出现的，对于紧急信息则没有任何延迟。
Description
技术领域
本发明属于一种可穿戴装置、人机交互及网络信息系统，具体涉及一种面向士兵及班组作战的战斗协同系统及方法。
背景技术
混合现实(Mixed Reality，MR)技术将与位置相关的虚拟信息(对象)和现实世界(战场)进行无缝融合，并被士兵通过可穿戴光学呈现单元无差异地感知到，其信息(对象)可通过战场无线网络及分布式计算单元进行协同共享和处理，从而达到在不影响士兵作战正常视线的前提下，实现整个班组对战场协同认知增强的目的。
随着可穿戴光学透视显示、移动计算单元、自组织网络传输和战术云存储技术的快速发展，针对机动班组作战背景，面向士兵及机动指挥人员的可穿戴指控装置及其新型战法的研究成为热点，在遂行局部战术行动时满足实时条件下的高效协同成为制约人机混合班组战斗胜利的瓶颈性难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于混合现实的战斗协同系统及方法，通过虚实融合实现士兵对战场感知和认知能力的增强，同时不会影响士兵的正常观察视野和战术动作，实现“所见即所得”的OODA作战环路，极大缩短士兵从感知-决策-打击的响应时间。
本发明的技术方案如下：一种基于混合现实的战斗协同系统，它包括位姿跟踪转换模块，态势增强显示模块，情报信息服务模块，战斗协同交互模块，态势综合显示模块和网络传输服务模块。
所述的位姿跟踪转换模块，包括位姿跟踪单元和位姿转换单元，所述的位姿跟踪单元嵌入式地设置在士兵可穿戴头盔中。
所述的位姿转换单元设置在网络云存储计算环境中，通过北斗、通信、惯导等手段确定士兵当前位置，再结合视觉SLAM、深度相机等手段确定士兵观察方位，得到士兵在战场环境中的相对位置；基于多个士兵“共视”的物体，实现相互之间转换矩阵的自动计算，将多个士兵纳入到统一作战视图中，并能提供数据传输和协同共享。
所述的态势增强显示模块嵌入式地设置在士兵可穿戴头盔中，利用穿透式光学显示单元，采用自由曲面模式或者光波导模式实现光路变换，实现不影响士兵正常视野的前提下，将虚拟信息(对象)呈现在目标位置，同时能够实现将指令信息投射到视野前方固定的位置。
所述的情报信息服务模块设置在网络云存储计算环境中，获取每个士兵实时位置，采取预加载的方式，将士兵当前周围一定范围内的情报信息推送至态势增强显示模块中。
所述的情报信息服务模块，根据人的视距及打击范围，将战场环境划分成规则平面网格，网格具有固定的长度和宽度，当士兵机动到某地需要观察周边环境之前，通过自组织网络将周边一定范围内网格内的信息推送到态势增强显示模块中；当士兵机动到其他位置时，该模块可以自动判断并将需要更新的网格内信息推送给士兵。
所述的战斗协同交互模块嵌入式设置在士兵可穿戴头盔中，利用操控手柄、眼动跟踪、手势识别、语音输入等手段，将获取并上报的情报信息、需要传送的协同信息、需要下达的指令信息等，采集、处理、传输和识别，确保支持通过多种媒介手段实现战术协同过程。
所述的态势综合显示模块设置在机动或固定指挥所中，基于情报信息服务模块提供的支撑数据，将所有战场态势或情报信息，按照类别显示在作战指挥屏幕上，指挥员或参谋人员可以根据需要选择打开或关闭，支持向某个士兵甚至武器平台下达指令，完成整个战斗指挥控制过程。
所述的网络传输服务模块设置在士兵和网络通信节点中，基于自组织网络，实现在机动状态下各作战单元之前顺畅互联，特别是能够支持针对不同优先级数据，以及当前网络状态，实现信息按需优化传输，确保实时性数据的快速协同共享。
一种面向士兵及班组作战的战斗协同方法，包括如下步骤：
(1)士兵在战场环境中进行机动作战，通过佩戴设置在可穿戴头盔内的位姿跟踪转换模块，实现对自身绝对或相对位置的实时跟踪，以及头部眼睛视野的观察方位参数；并利用战斗协同交互模块将识别的场景信息及自身位姿信息，通过网络传输服务模块传输到战术网络云存储计算环境中；
(2)不同士兵经过相同场景或物体附近时，战术网络云存储计算环境自动调用位姿跟踪转换模块将士兵与当前场景的变换关系进行解算，并通过多个相同的场景或物体进行优化和平差，提升计算精度，将所有士兵构建成统一的参考坐标系，每个士兵视野空间中的目标均可以变换到参考坐标系中，反之，参考坐标系中的坐标也可以变换到每个士兵的视野空间中；
(3)当士兵发现目标或情报信息，使用战斗协同交互模块操控手柄、眼动、手势或语音将这些信息描述出来，以图片、文字、图表等方式保存，并将这些信息与目标的空间位置建立联系，同时通过网络传输服务模块将这些属性及位置信息发送到网络云存储环境中，传输至情报信息服务模块；
(4)情报信息服务模块根据每个士兵当前的机动位置，按照预定的显示约束条件，将其周边一定范围内的情报信息推送到这个士兵的态势增强显示模块，士兵可以根据需要选择显示/关闭不同类型的信息；
(5)每个士兵同时能够知道自己在全局战场中的位置，以及实时看到其他士兵及作战装备的位置信息，能够跨越时间和空间与其他士兵进行点对点交流，并将所要表达的信息定向传送给协同对象。
本发明的有益效果在于：通过应用本发明的系统和方法，能够实现机动士兵跨越时间和空间维度的交互协同，并且这些信息是与战场环境目标同时出现的，对于紧急信息则没有任何延迟。在这种作战模式下，局部战场对所有我方作战士兵是完全可视且极度透明的，多种来源的情报信息与目标实际空间位置无缝融合，全部按需呈现给作战士兵，这为指令上传下达、情报获取传输、信息交流共享和任务协同执行将带来巨大的变化。
附图说明
图1为士兵A通过协同给士兵B推送战场中不可见目标的过程；
图2为通过共同场景或物体构建战场统一参考坐标系的过程；
图3为战场情报的侦察上报、定向下发和综合展示流程；
图4为情报信息服务模块向机动士兵推送周边情报的过程。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
首先对本发明中所涉及的几个术语进行解释：
战斗协同装置：基于混合现实和新型交互技术，让士兵除了能够看到正常战场环境之外，还可以同时看到虚拟信息(对象)融合显示在视野中，当士兵移动时，虚拟信息(对象)会根据观察位置及姿态变化自动调整其透视投影关系，就好像这些虚拟信息(对象)真正放在某个位置一样，使用过程中士兵并不需要低头观看PAD或手持终端屏幕；此外，士兵还可以通过其他感知单元，通过手势交互、语音交互、眼动交互，以及手柄与虚拟信息(对象)进行互动。
具体来讲，战斗协同装置包括具有光学透视能力的混合现实眼镜(具有位姿跟踪、光学显示、环境感知、无线通信等功能，以及定制的嵌入式操作系统及高效跟踪和显示算法)，支持手势交互、语音交互、眼动交互等功能，还可配合交互手柄使用。
虚拟信息(对象)：是指显示到士兵视野空间中的虚拟内容，这些信息可以用图形、图标、符号或文字等方式绘制出来，还可以绘制成具有真实感的物体；既可以是实体化的，还可以是抽象化的；这些信息可以是后方通过网络主动推送的，还可以是士兵通过某种交互方式生成的。例如，可以是作战方位指示或军事图标，以提示其他队友注意；还可以是1个声音图标，当其他士兵点击时，就可以通过这个士兵的语音交互模块进行播放。当然，没有佩戴战斗协同装置的士兵看不到这些信息。
作战目标：是指战场上我方关注的固定设施、武器装置、敌方障碍、恐怖分子等，包括打击目标、关注点位等，这些目标一般都应具有物理空间位置属性，并且能够在统一直角坐标系中唯一确定。
本发明所提供的一种基于混合现实的战斗协同系统及方法，将改变传统士兵及指挥员依托手持显示终端的现状，完全沉浸在“所见即所得”的战场信息中，将成为颠覆未来班组作战模式的重要手段。
一种基于混合现实的战斗协同系统，它包括位姿跟踪转换模块，态势增强显示模块，情报信息服务模块，战斗协同交互模块，态势综合显示模块和网络传输服务模块。
所述位姿跟踪转换模块，包括位姿跟踪单元和位姿转换单元，其中，位姿跟踪单元嵌入式地设置在士兵可穿戴头盔中；位姿转换单元设置在网络云存储计算环境中，其通过北斗、通信、惯导等手段确定士兵当前位置，再结合视觉SLAM、深度相机等手段确定士兵观察方位，得到士兵在战场环境中的相对位置；同时，基于多个士兵“共视”的物体，实现相互之间转换矩阵的自动计算，从而将多个士兵纳入到统一作战视图中，并能提供数据传输和协同共享。
位姿跟踪转换模块通过“共视”场景或物体，本发明中的“共视”并不强调同时看见，可以在不同时刻“看见”即可，所述的“看见”也并不要求士兵一定要看见，只是设置在士兵战斗协同装置中的摄像头拍摄到即可。
如图2所示，所述的相互之间转换矩阵的自动计算过程如下，士兵A拍摄到物体S，自动计算其相对于物体S的变换矩阵T1，同样，士兵B拍摄到物体S，自动计算其相对于S的变换矩阵T2，如果以此时刻士兵A所在位置x1为参考坐标系原点，则士兵B位置x2坐标的如下：
式中，R1表示T1对应的旋转矩阵，t1表示T1对应的平移向量；R2表示T2对应的旋转矩阵，t2表示T2对应的平移向量。其中，T1和T2并不一定要同时计算，只有能够分别得到这两个变换矩阵，就能够将其他时刻所有关于士兵A和士兵B的轨迹点变换到统一参考坐标系中。
所述态势增强显示模块嵌入式地设置在士兵可穿戴头盔中，具体是利用穿透式光学显示单元，可以采用自由曲面模式或者光波导模式实现光路变换，实现不影响士兵正常视野的前提下，将虚拟信息(对象)呈现在目标位置，让士兵在侦察时自然将虚实场景融合判断；同时能够实现将指令信息投射到视野前方固定的位置。
态势增强显示模块能够实现以士兵为中心的周边态势展示，也可以实现全局视角的整体态势展示，并能够在上述两种展示方式之间进行快速切换。
所述情报信息服务模块设置在网络云存储计算环境中，获取每个士兵实时位置，采取预加载的方式，将士兵当前周围一定范围内(例如，在视距2～3公里内，也可以设置更大的阈值)的情报信息推送至态势增强显示模块中，既能够确保士兵及时获取相应态势信息，又能最大限度节省网络带宽，避免由于网络时延带来的滞后显示问题，影响最终实战效果。
所述情报信息服务模块，根据人的视距及打击范围，将战场环境划分成规则平面网格，网格具有固定的长度和宽度，当士兵机动到某地需要观察周边环境之前，该模块通过自组织网络将周边一定范围内(例如，班组作战半径2公里左右)网格内的信息(我方队友及装备，地方目标及属性等)推送到态势增强显示模块中；当士兵机动到其他位置时，该模块可以自动判断并将需要更新的网格内信息(战场态势变化)推送给士兵。如图4所示，情报信息服务模块可对冗余信息进行过滤，减轻士兵认知负担，也可提升态势增强显示模块的绘制效率，更好支持机动状态下的实时态势绘制。
所述战斗协同交互模块嵌入式设置在士兵可穿戴头盔中，利用操控手柄、眼动跟踪、手势识别、语音输入等手段，将获取并上报的情报信息、需要传送的协同信息、需要下达的指令信息等，采集、处理、传输和识别，确保支持通过多种媒介手段实现战术协同过程。
所述态势综合显示模块设置在机动或固定指挥所中，基于情报信息服务模块提供的支撑数据，将所有战场态势或情报信息，按照类别显示在作战指挥屏幕上，指挥员或参谋人员可以根据需要选择打开或关闭，支持向某个士兵甚至武器平台下达指令，完成整个战斗指挥控制过程。
所述网络传输服务模块设置在士兵和网络通信节点中，基于自组织网络，实现在机动状态下各作战单元之前顺畅互联，特别是能够支持针对不同优先级数据，以及当前网络状态，实现信息按需优化传输，确保实时性数据的快速协同共享。
一种面向士兵及班组作战的战斗协同方法，包括如下步骤，
(1)士兵在战场环境中进行机动作战，通过佩戴设置在可穿戴头盔内的位姿跟踪转换模块，实现对自身绝对或相对位置的实时跟踪，以及头部眼睛视野的观察方位参数；并利用战斗协同交互模块将识别的场景信息(例如，战场目标图像)及自身位姿信息，通过网络传输服务模块传输到战术网络云存储计算环境中；
(2)不同士兵经过相同场景或物体附近(这个范围根据摄像头拍摄范围确定，一般为10米左右)时，战术网络云存储计算环境自动调用位姿跟踪转换模块将士兵与当前场景的变换关系进行解算，并通过多个相同的场景或物体进行优化和平差，提升计算精度，将所有士兵构建成统一的参考坐标系，每个士兵视野空间中的目标均可以变换到参考坐标系中，反之，参考坐标系中的坐标也可以变换到每个士兵的视野空间中；
(3)当士兵发现目标或情报信息，使用战斗协同交互模块操控手柄、眼动、手势或语音将这些信息描述出来，以图片、文字、图表等方式保存，并将这些信息与目标的空间位置建立联系，同时通过网络传输服务模块将这些属性(例如，目标类型、目标状态等)及位置信息发送到网络云存储环境中，传输至情报信息服务模块；
(4)情报信息服务模块根据每个士兵当前的机动位置，按照预定的显示约束条件，将其周边一定范围内的情报信息推送到这个士兵的态势增强显示模块，士兵可以根据需要选择显示/关闭不同类型的信息；
(5)每个士兵同时能够知道自己在全局战场中的位置，以及实时看到其他士兵(队友)及作战装备的位置信息，能够跨越时间和空间与其他士兵(队友)进行点对点交流，并将所要表达的信息定向传送给协同对象。
下面举出3个典型作战应用场景的实施例：
实施例1：针对局部三维作战态势即时呈现的场景。班组战术行动中，可以通过卫星、无人机或其他情报侦察手段，及时获取交战区域的地理环境、双方态势和目标位置等信息，这些信息可以通过虚拟三维电子沙盘的形式呈现出来，而士兵在野外机动作战状态下难以通过计算机、PAD或战术终端进行查看，此时可以通过态势增强呈现模块，将虚拟三维电子沙盘以虚实融合的方式锚定到视野前方(可以放在已知标记或物体上)，并且支持多角度自由观察，士兵可以通过手势、语音、眼动和肌电等方式，或者使用光标手柄对虚拟三维电子沙盘中的目标进行指示、协同，甚至下达作战指令。
实施例2：是针对多人之间进行战术信息协同的场景。班组战术行动中，负责侦察引导任务的士兵A发现敌方目标及位置信息，需要后方士兵B利用武器进行协同精确打击，此时，士兵A可以通过符号、标注、语音等方式，在目标位置处进行标注，通过无线网络这些信息会以虚拟对象形式立即呈现到士兵B的视野中，从而实现二者协同精确打击。这种协同方式还可适用于士兵A和士兵B本身并不可视甚至相互之间不掌握相对位置，以及士兵B与目标之间存在障碍物等多种情况，并且此时士兵A和士兵B之间的信息协同是实时的。如图1和图3所示。
实施例3：是针对士兵与后方之间的信息协同问题。未来班组遂行局部行动，将是大体系支撑下的精兵作战，那么，后方实时侦察情报信息及指控信息如何精确传达到前方机动士兵，将成为至关重要的环节，并且这些信息还应该与前往目标位置信息进行空间关联，本专利提供的装置和系统将很好地支撑上述场景。这种协同是双向的，一方面，后方可以将多源渠道获取的前方目标信息推送到相应士兵的视野空间中，引导士兵进行精确定位、辨别和打击；另一方面，前方士兵也可以将获取或遇到的情况以图形、文字、语音等多种方式，连同即时位置信息发送给后方，后方指挥所可以在精细化态势地图上进行观察，以调动更多作战资源和火力打击。
Claims (10)
1.一种基于混合现实的战斗协同系统，其特征在于，它包括位姿跟踪转换模块，态势增强显示模块，情报信息服务模块，战斗协同交互模块，态势综合显示模块和网络传输服务模块。
2.如权利要求1所述的一种基于混合现实的战斗协同系统，其特征在于：所述的位姿跟踪转换模块，包括位姿跟踪单元和位姿转换单元，所述的位姿跟踪单元嵌入式地设置在士兵可穿戴头盔中。
3.如权利要求2所述的一种基于混合现实的战斗协同系统，其特征在于：所述的位姿转换单元设置在网络云存储计算环境中，通过北斗、通信、惯导等手段确定士兵当前位置，再结合视觉SLAM、深度相机等手段确定士兵观察方位，得到士兵在战场环境中的相对位置；基于多个士兵“共视”的物体，实现相互之间转换矩阵的自动计算，将多个士兵纳入到统一作战视图中，并能提供数据传输和协同共享。
4.如权利要求1所述的一种基于混合现实的战斗协同系统，其特征在于：所述的态势增强显示模块嵌入式地设置在士兵可穿戴头盔中，利用穿透式光学显示单元，采用自由曲面模式或者光波导模式实现光路变换，实现不影响士兵正常视野的前提下，将虚拟信息(对象)呈现在目标位置，同时能够实现将指令信息投射到视野前方固定的位置。
5.如权利要求1所述的一种基于混合现实的战斗协同系统，其特征在于：所述的情报信息服务模块设置在网络云存储计算环境中，获取每个士兵实时位置，采取预加载的方式，将士兵当前周围一定范围内的情报信息推送至态势增强显示模块中。
6.如权利要求1所述的一种基于混合现实的战斗协同系统，其特征在于：所述的情报信息服务模块，根据人的视距及打击范围，将战场环境划分成规则平面网格，网格具有固定的长度和宽度，当士兵机动到某地需要观察周边环境之前，通过自组织网络将周边一定范围内网格内的信息推送到态势增强显示模块中；当士兵机动到其他位置时，该模块可以自动判断并将需要更新的网格内信息推送给士兵。
7.如权利要求1所述的一种基于混合现实的战斗协同系统，其特征在于：所述的战斗协同交互模块嵌入式设置在士兵可穿戴头盔中，利用操控手柄、眼动跟踪、手势识别、语音输入等手段，将获取并上报的情报信息、需要传送的协同信息、需要下达的指令信息等，采集、处理、传输和识别，确保支持通过多种媒介手段实现战术协同过程。
8.如权利要求1所述的一种基于混合现实的战斗协同系统，其特征在于：所述的态势综合显示模块设置在机动或固定指挥所中，基于情报信息服务模块提供的支撑数据，将所有战场态势或情报信息，按照类别显示在作战指挥屏幕上，指挥员或参谋人员可以根据需要选择打开或关闭，支持向某个士兵甚至武器平台下达指令，完成整个战斗指挥控制过程。
9.如权利要求1所述的一种基于混合现实的战斗协同系统，其特征在于：所述的网络传输服务模块设置在士兵和网络通信节点中，基于自组织网络，实现在机动状态下各作战单元之前顺畅互联，特别是能够支持针对不同优先级数据，以及当前网络状态，实现信息按需优化传输，确保实时性数据的快速协同共享。
10.一种面向士兵及班组作战的战斗协同方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)士兵在战场环境中进行机动作战，通过佩戴设置在可穿戴头盔内的位姿跟踪转换模块，实现对自身绝对或相对位置的实时跟踪，以及头部眼睛视野的观察方位参数；并利用战斗协同交互模块将识别的场景信息及自身位姿信息，通过网络传输服务模块传输到战术网络云存储计算环境中；
(2)不同士兵经过相同场景或物体附近时，战术网络云存储计算环境自动调用位姿跟踪转换模块将士兵与当前场景的变换关系进行解算，并通过多个相同的场景或物体进行优化和平差，提升计算精度，将所有士兵构建成统一的参考坐标系，每个士兵视野空间中的目标均可以变换到参考坐标系中，反之，参考坐标系中的坐标也可以变换到每个士兵的视野空间中；
(3)当士兵发现目标或情报信息，使用战斗协同交互模块操控手柄、眼动、手势或语音将这些信息描述出来，以图片、文字、图表等方式保存，并将这些信息与目标的空间位置建立联系，同时通过网络传输服务模块将这些属性及位置信息发送到网络云存储环境中，传输至情报信息服务模块；
(4)情报信息服务模块根据每个士兵当前的机动位置，按照预定的显示约束条件，将其周边一定范围内的情报信息推送到这个士兵的态势增强显示模块，士兵可以根据需要选择显示/关闭不同类型的信息；
(5)每个士兵同时能够知道自己在全局战场中的位置，以及实时看到其他士兵及作战装备的位置信息，能够跨越时间和空间与其他士兵进行点对点交流，并将所要表达的信息定向传送给协同对象。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010803148.4A CN112099620A (zh) | 2020-08-11 | 2020-08-11 | 一种面向士兵及班组作战的战斗协同系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010803148.4A CN112099620A (zh) | 2020-08-11 | 2020-08-11 | 一种面向士兵及班组作战的战斗协同系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112099620A true CN112099620A (zh) | 2020-12-18 |
Family
ID=73752951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010803148.4A Pending CN112099620A (zh) | 2020-08-11 | 2020-08-11 | 一种面向士兵及班组作战的战斗协同系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112099620A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112422353A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-02-26 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种基于效用性的兵力配系网络生成方法 |
| CN113838323A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-24 | 孙丽 | 一种基于mr技术的战前救援模拟培训装置 |
| CN114615463A (zh) * | 2022-02-15 | 2022-06-10 | 中国人民解放军东部战区总医院 | 战场医疗信息传输系统和传输方法 |
| CN114743433A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-07-12 | 中国科学院软件研究所 | 模拟飞行训练环境下威胁的多通道告警呈现方法及装置 |
| CN117130492A (zh) * | 2023-10-27 | 2023-11-28 | 中国电子科技集团公司第十五研究所 | 基于混合实现的训练态势可视化系统及其实现方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101465071A (zh) * | 2009-01-08 | 2009-06-24 | 上海交通大学 | 多平台目标跟踪与分布交互仿真系统 |
| CN102253391A (zh) * | 2011-04-19 | 2011-11-23 | 浙江大学 | 一种基于多激光雷达的行人目标跟踪方法 |
| CN106909215A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-06-30 | 深圳市皓华网络通讯股份有限公司 | 基于精确定位和增强现实的消防作战三维可视化指挥系统 |
| US20170307881A1 (en) * | 2016-04-22 | 2017-10-26 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus and method for transforming augmented reality information of head-up display for vehicle |
| CN107463262A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-12-12 | 中国电子科技集团公司第二十八研究所 | 一种基于HoloLens的多人协同交互方法 |
| CN110543019A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-12-06 | 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院 | 模块化增强现实军用头盔显示器 |
| CN111061374A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种支持多人模式增强现实应用的方法及装置 |
| CN111132063A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-05-08 | 山东超越数控电子股份有限公司 | 一种面向特种作战的穿戴式设备系统 |
| CN111199561A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-05-26 | 上海曼恒数字技术股份有限公司 | 一种用于虚拟现实设备的多人协同定位方法及系统 |
-
2020
- 2020-08-11 CN CN202010803148.4A patent/CN112099620A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101465071A (zh) * | 2009-01-08 | 2009-06-24 | 上海交通大学 | 多平台目标跟踪与分布交互仿真系统 |
| CN102253391A (zh) * | 2011-04-19 | 2011-11-23 | 浙江大学 | 一种基于多激光雷达的行人目标跟踪方法 |
| US20170307881A1 (en) * | 2016-04-22 | 2017-10-26 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus and method for transforming augmented reality information of head-up display for vehicle |
| CN106909215A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-06-30 | 深圳市皓华网络通讯股份有限公司 | 基于精确定位和增强现实的消防作战三维可视化指挥系统 |
| CN107463262A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-12-12 | 中国电子科技集团公司第二十八研究所 | 一种基于HoloLens的多人协同交互方法 |
| CN110543019A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-12-06 | 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院 | 模块化增强现实军用头盔显示器 |
| CN111061374A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种支持多人模式增强现实应用的方法及装置 |
| CN111132063A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-05-08 | 山东超越数控电子股份有限公司 | 一种面向特种作战的穿戴式设备系统 |
| CN111199561A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-05-26 | 上海曼恒数字技术股份有限公司 | 一种用于虚拟现实设备的多人协同定位方法及系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 高宇等: "基于增强现实的虚拟实景空间的研究与实现", 《小型微型计算机系统》 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112422353A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-02-26 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种基于效用性的兵力配系网络生成方法 |
| CN112422353B (zh) * | 2021-01-25 | 2021-04-09 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种基于效用性的兵力配系网络生成方法 |
| CN113838323A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-24 | 孙丽 | 一种基于mr技术的战前救援模拟培训装置 |
| CN114743433A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-07-12 | 中国科学院软件研究所 | 模拟飞行训练环境下威胁的多通道告警呈现方法及装置 |
| CN114615463A (zh) * | 2022-02-15 | 2022-06-10 | 中国人民解放军东部战区总医院 | 战场医疗信息传输系统和传输方法 |
| CN114615463B (zh) * | 2022-02-15 | 2024-02-23 | 中国人民解放军东部战区总医院 | 战场医疗信息传输系统和传输方法 |
| CN117130492A (zh) * | 2023-10-27 | 2023-11-28 | 中国电子科技集团公司第十五研究所 | 基于混合实现的训练态势可视化系统及其实现方法 |
| CN117130492B (zh) * | 2023-10-27 | 2024-01-23 | 中国电子科技集团公司第十五研究所 | 基于混合实现的训练态势可视化系统及其实现方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112099620A (zh) | 一种面向士兵及班组作战的战斗协同系统及方法 | |
| US11455137B2 (en) | Systems and methods for virtual and augmented reality | |
| US9892563B2 (en) | System and method for generating a mixed reality environment | |
| US11789523B2 (en) | Electronic device displays an image of an obstructed target | |
| CN112114668B (zh) | 基于数字孪生的ar单兵伴随侦察无人机系统及其侦察方法 | |
| US10030931B1 (en) | Head mounted display-based training tool | |
| US20150054826A1 (en) | Augmented reality system for identifying force capability and occluded terrain | |
| US20110151955A1 (en) | Multi-player augmented reality combat | |
| US20130176192A1 (en) | Extra-sensory perception sharing force capability and unknown terrain identification system | |
| CN105212418A (zh) | 基于红外夜视功能的增强现实智能头盔研制 | |
| CN106909215A (zh) | 基于精确定位和增强现实的消防作战三维可视化指挥系统 | |
| US9646417B1 (en) | Augmented reality system for field training | |
| Zhu et al. | AR-Weapon: live augmented reality based first-person shooting system | |
| KR20210072902A (ko) | 복수의 사용자에게 최적화된 증강현실 시계 공유 전술 훈련 시스템 | |
| US20210335145A1 (en) | Augmented Reality Training Systems and Methods | |
| US10032386B2 (en) | Method for carrying out a real situation simulation test including generation of various virtual contexts | |
| CN115311918B (zh) | 虚实融合训练系统以及方法 | |
| CN112286076B (zh) | 一种实车火控触发数据采集仿真系统 | |
| Barrilleaux | Experiences and observations in applying augmented reality to live training | |
| Cai et al. | Multi-source information fusion augmented reality benefited decision-making for unmanned aerial vehicles: A effective way for accurate operation | |
| KR20220165948A (ko) | 원격 협업 방법 및 그 시스템 | |
| Yuan et al. | Virtual fire drill system supporting co-located collaboration | |
| JP2003173475A (ja) | 行動支援端末、行動支援システム、及び、行動支援方法 | |
| Kurzeja et al. | Simulation systems for Unmanned Aerial Vehicles | |
| Ma et al. | Design of individual soldier situation generation software based on AR |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201218 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |