CN201177900Y - 交互式作战仿真系统 - Google Patents

交互式作战仿真系统 Download PDF

Info

Publication number
CN201177900Y
CN201177900Y CNU2008200799993U CN200820079999U CN201177900Y CN 201177900 Y CN201177900 Y CN 201177900Y CN U2008200799993 U CNU2008200799993 U CN U2008200799993U CN 200820079999 U CN200820079999 U CN 200820079999U CN 201177900 Y CN201177900 Y CN 201177900Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
simulation
graphics workstation
interactive
usb
motion
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CNU2008200799993U
Other languages
English (en)
Inventor
陈晓
蒋毅
祖媛媛
周宏�
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Quartermaster Research Institute of General Logistics Department of CPLA
Original Assignee
Quartermaster Research Institute of General Logistics Department of CPLA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Quartermaster Research Institute of General Logistics Department of CPLA filed Critical Quartermaster Research Institute of General Logistics Department of CPLA
Priority to CNU2008200799993U priority Critical patent/CN201177900Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201177900Y publication Critical patent/CN201177900Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Processing Or Creating Images (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种交互式作战仿真系统，其特征在于：包括电磁式运动捕捉设备，模拟人体行进时的运动负荷的运动平台，用于射击信号的采集、拐弯信号处理的USB交互接口设备，用于播放战场音效的扬声器阵列，用于运行控制程序及虚拟场景生成的图形工作站，用于拼接完成对大画面投影的投影仪，以及通过作战仿真网络协议实现多机协同仿真的参演计算机。本实用新型提高系统的沉浸感；可以实现人体运动仿真；虚拟对抗以及网络对抗仿真。

Description

交互式作战仿真系统
技术领域
本实用新型涉及一种交互式作战仿真系统，尤指具有视景仿真，人体姿态采集、拟合，运动仿真，作战模拟，战场兵力生成的一种可扩展仿真平台。
背景技术
美国研制的虚拟人体战斗(VIC，Virtual Individual Combatant)仿真系统，下车勇士网络(DWN，Dismounted Warrior Network)仿真系统，下车步兵半自动兵力(DISAF，Dismounted Infantry Semi-AutomatedForces)生成系统及分队战术训练系统(SUTT，Small Unit TacticalTrainer)等作战仿真系统用于单兵装备研制及战术演练。从检索到的公开资料，以上系统的功能相对比较单一。其中，VIC、DWN系统主要用于新兵的作战训练及新装备的性能测试，系统结构的主要组成部分是基于虚拟现实技术的视景仿真平台，用以提供具有沉浸感的战场环境，来对新兵进行作战心理的训练或是对新装备的使用情况进行评估，其结构中交互手段比较少，缺少运动仿真、人体姿态采集等设备及控制程序；而SUTT系统则属于纯数字仿真，通过数学模型加入不同的限定条件，在软件环境中进行计算，没有实体人或物的参与。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于实战的要求，提升单兵信息化作战条件下的作战能力的交互式作战仿真系统。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种交互式作战仿真系统，其特征在于：包括电磁式运动捕捉设备，模拟人体行进时的运动负荷的运动平台，用于射击信号的采集、拐弯信号处理的USB交互接口设备，用于播放战场音效的扬声器阵列，用于运行控制程序及虚拟场景生成的图形工作站，用于拼接完成对大画面投影的投影仪，以及通过作战仿真网络协议实现多机协同仿真的参演计算机；其中图形工作站为系统的控制中枢，所述电磁式运动捕捉设备和运动平台通过串口与所述图形工作站相连接；所述USB交互接口通过USB接口与所述图形工作站进行通讯，实现人体操控数据的采集；所述投影仪通过VGA线与所述图形工作站进行连接；所述参演计算机通过网络与所述图形工作站相连，实现分布式仿真。
一种优选技术方案，其特征在于：所述图形工作站为两台长4米宽3米屏幕的E&S图形工作站，二者拼接完成长8米宽3米的显示幕墙。
一种优选技术方案，其特征在于：所述电磁式运动捕捉设备为三台。
本实用新型采用双4*3米屏幕，实现8*3米大屏幕虚拟战场环境显示；采用三维设计软件Creator进行三维战场环境建模；采用VEGA进行视景驱动，采用两台投影机对视景进行显示；采用三台电磁式运动捕捉设备FASTRAK对全副装备的参试人体12个关节点姿态进行实时采集、解算、拟合，实现动作的仿真；采用相对转角拟合的算法，有效减少了现场环境中的电磁干扰；开发基于USB的人机交互接口，采集系统中开关信号控制场景的转动进而模拟人体的转向运动及武器的射击模拟，利用A/D、D/A电路对控制信号进行数模、模数转换，适用于不同控制需求的系统；该接口同时提供USB转串口电路，实现多样的控制方式选择输出；应用大型自适应运动平台LE600，模拟人体在复杂地形条件下运动的能量消耗，使试验人员获得真实的运动体验；设计了战场环境中随机事件的同步触发方式及计算机间数据传输形式；建立了战场环境中各种事件发生时刻的统计学模型；提出了巡逻、机动两种模式的计算机兵力生成、控制方式；设计了敌兵的追击算法。通过人机交互设备及虚拟战场设计，提高系统的沉浸感。采用VC++开发环境，开发了系统控制平台程序，实现对系统的控制管理。
本实用新型有益效果是，采用大屏幕显示战场虚拟场景，提高系统的沉浸感；采用姿态采集设备对单兵战术动作进行采集，用于战术配合的演练及评估装备对人体运动姿态影响；采用大型运动平台，实现人体运动仿真；采用USB人机接口设备，实现拐弯、射击等人机交互；设计计算机生成兵力模型(CGF)，实现虚拟对抗；设计多机通讯协议，实现网络对抗仿真。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明，但并不意味着对本实用新型保护范围的限制。
附图说明
图1是本实用新型系统结构示意图。
具体实施方式
在图1所示本实用新型交互式仿真系统结构示意图中，101为美国POLHEMUS公司Fastrak姿态采集设备，是电磁式六自由度运动捕捉设备，用于实现人体各个关节六自由度姿态数据的采集。102为德国耶格公司LE600型运动平台，包括跑台及控制台两个部分，用于模拟人体行进时的运动负荷。103为USB交互接口设备，用于射击信号的采集、拐弯信号处理。104为扬声器阵列，用于播放战场音效。105为美国E&S图形工作站SimFUSION5000d，两台E&S图形工作站运行控制程序及虚拟场景的生成。106为两台松下投影仪，拼接完成对大画面的投影。107为参演计算机，由普通PC机组成，通过作战仿真网络协议实现多机的协同仿真。108为显示幕墙，室图像拼接融合后实现的8*3米显示屏幕。109为电磁传感器，为101设备的配套传感器。105为系统的控制中枢，其中101和102通过串口与105进行连接，实现数据传输，主程序通过并行的串口读取线程对姿态采集设备、运动平台速度、坡度进行控制。103通过USB接口与105进行通讯，实现人体操控数据的采集。106通过电脑VGA线与105进行连接，实现显示信息传输。107通过网络与105相连，实现分布式仿真。106将计算机图像投影于108。
所述Fastrak姿态采集设备的传感器固定于人体各个关节，用于采集人体关节的运动状态。人占在运动平台上，通过其运行速度控制虚拟场景移动，用于模拟人体的运动。
所述USB交互接口设备包括用于USB连线的连接的USB接口，用于运行下位机的控制程序，实现对交互设备的控制的51单片机，实现设备与其它串口设备的通讯的RS232串口，实现数字模拟信号的转换的A/D，D/A功能模块，以及人机交互按钮，用以实现场景的转向控制及射击信号的调节。

Claims (3)

1、一种交互式作战仿真系统，其特征在于：包括电磁式运动捕捉设备，模拟人体行进时的运动负荷的运动平台，用于射击信号的采集、拐弯信号处理的USB交互接口设备，用于播放战场音效的扬声器阵列，用于运行控制程序及虚拟场景生成的图形工作站，用于拼接完成对大画面投影的投影仪，以及通过作战仿真网络协议实现多机协同仿真的参演计算机；其中图形工作站为系统的控制中枢，所述电磁式运动捕捉设备和运动平台通过串口与所述图形工作站相连接；所述USB交互接口通过USB接口与所述图形工作站进行通讯；所述投影仪通过VGA线与所述图形工作站进行连接；所述参演计算机通过网络与所述图形工作站相连。
2、根据权利要求1所述的交互式作战仿真系统，其特征在于：所述图形工作站为两台长4米宽3米的E&S图形工作站，二者拼接完成长8米宽3米的显示幕墙。
3、根据权利要求2所述的交互式作战仿真系统，其特征在于：所述电磁式运动捕捉设备为三台。
CNU2008200799993U 2008-04-17 2008-04-17 交互式作战仿真系统 Expired - Fee Related CN201177900Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2008200799993U CN201177900Y (zh) 2008-04-17 2008-04-17 交互式作战仿真系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2008200799993U CN201177900Y (zh) 2008-04-17 2008-04-17 交互式作战仿真系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201177900Y true CN201177900Y (zh) 2009-01-07

Family

ID=40217923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU2008200799993U Expired - Fee Related CN201177900Y (zh) 2008-04-17 2008-04-17 交互式作战仿真系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201177900Y (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101915517A (zh) * 2010-08-30 2010-12-15 上海公安高等专科学校 全天候双向仿真模拟影像射击训练系统
CN103208214A (zh) * 2013-03-15 2013-07-17 江苏省电力公司 一种电力变电站新型仿真系统
CN105457276A (zh) * 2015-11-19 2016-04-06 上海曼恒智能科技有限公司 一种fps游戏仿真系统
CN106094564A (zh) * 2016-06-08 2016-11-09 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种多机协同作战仿真控制装置
CN106682351A (zh) * 2017-01-10 2017-05-17 北京捷安申谋军工科技有限公司 基于计算机生成兵力的作战仿真系统及仿真方法
CN108172059A (zh) * 2018-02-28 2018-06-15 高振峰 一种基于虚拟现实方式警察警械武器使用训练方法
CN108664121A (zh) * 2018-03-31 2018-10-16 中国人民解放军海军航空大学 一种仿真作战体系演练系统

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101915517A (zh) * 2010-08-30 2010-12-15 上海公安高等专科学校 全天候双向仿真模拟影像射击训练系统
CN103208214A (zh) * 2013-03-15 2013-07-17 江苏省电力公司 一种电力变电站新型仿真系统
CN105457276A (zh) * 2015-11-19 2016-04-06 上海曼恒智能科技有限公司 一种fps游戏仿真系统
CN106094564A (zh) * 2016-06-08 2016-11-09 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种多机协同作战仿真控制装置
CN106094564B (zh) * 2016-06-08 2019-03-29 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种多机协同作战仿真控制装置
CN106682351A (zh) * 2017-01-10 2017-05-17 北京捷安申谋军工科技有限公司 基于计算机生成兵力的作战仿真系统及仿真方法
CN108172059A (zh) * 2018-02-28 2018-06-15 高振峰 一种基于虚拟现实方式警察警械武器使用训练方法
CN108664121A (zh) * 2018-03-31 2018-10-16 中国人民解放军海军航空大学 一种仿真作战体系演练系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201177900Y (zh) 交互式作战仿真系统
CN205210819U (zh) 虚拟现实人机交互终端
CN106530897B (zh) 一种飞行模拟训练装置
CN103502920B (zh) 使用可显示的键盘、辅助键盘和/或其它用户输入设备管理、选择和更新可视界面内容的系统及方法
CN103295446B (zh) 协同式虚拟坦克仿真训练系统及方法
CN201819618U (zh) 虚拟影像型对抗射击训练系统
CN206989807U (zh) 一种坦克嵌入式射击训练模拟器
CN201364657Y (zh) 一种船舶机舱虚拟现实仿真系统
CN205039917U (zh) 基于cave系统的海底世界模拟系统
Brunnett et al. V-Pong: an immersive table tennis simulation
CN106772293B (zh) 一种机载雷达模拟器
CN102184655A (zh) 虚实场景信号便携式处理平台
CN211124496U (zh) 一种飞行模拟机
CN206369869U (zh) 一种基于vr与三维技术的仿真模拟汽车与军事训练系统
CN207818006U (zh) 一种新装备通用vr战术训练平台
CN113656963B (zh) 一种可实时交互控制的分布式作战推演仿真系统
CN208889074U (zh) 一种瞄准镜模拟装置
CN113593359A (zh) 一种大型直升机的模拟仿真培训系统
CN112991864A (zh) 一种大型直升机的模拟仿真培训系统
CN202590245U (zh) 多功能动感单车
CN202600350U (zh) 一种全息电控展示墙
CN112185205A (zh) 一种沉浸式平行训练系统
CN111161580A (zh) 一种单兵信息系统训练模拟器
CN206597303U (zh) 一种仿真两栖突击车模拟系统
Yuan et al. Virtual fire drill system supporting co-located collaboration

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090107

Termination date: 20150417

EXPY Termination of patent right or utility model