CN210802215U - 一种人机协同模拟演练系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种人机协同模拟演练系统，由模拟射击场、控制系统平台、移动机器人靶和射击信号发生器组成；模拟射击场内设有模拟灯光和监控探头；移动机器人靶由智能移动平台和射击模拟靶系统组成，射击模拟靶系统包括模拟射击人模、身份识别装置、射击信号接收装置和模拟中弹反馈装置等。本实用新型通过不同身份移动机器人靶无预定轨迹和速度的自由活动以及声光混合效果的配合，可以较为完整地模拟出恐怖袭击等城市突发事件的现场环境，使得演练不再仅仅是敌我双方的对抗，而是更接近城市突发事件的真实环境，非常适合用于军队、警察或武警人员平时的作战训练，可有效提其处置突发事件的技战水平。

Description

一种人机协同模拟演练系统

技术领域

本实用新型属于移动机器人应用领域，具体涉及一种人机协同模拟演练系统及其方法。

背景技术

轻武器实弹射击训练是中国人民解放军及公安、武警系统常态化训练中的不可或缺的科目。目前主要采取以下训练方法：

(1)固定靶标射击训练：在一定的距离上放置固定靶标，靶标位置不能移动，但可以隐显，受训练人员通过直接射击固定靶标进行射击训练，报靶方式可以以精度和命中报靶，是一种基础性单向射击。

(2)运动靶标射击训练：在一定的距离上设置运动靶标，靶标能按照规定的直线和速度运动，受训练人员通过直接射击运动靶标进行射击训练，报靶方式可以以精度和命中报靶，是一种在固定靶标射击训练基础上的进阶型单向射击。

由于固定靶标的位置固定不动，只能隐显，因此受训人员经过长时间训练后可以通过形成肌肉记忆，从而轻松应对固定靶标射击训练。而运动靶标虽然相对于固定靶标可以移动，但由于运动靶标的运动路线和速度固定，具备可预测性，因此受训人员经过长时间训练后可以形成惯性预瞄点，便于瞄准射击，从而可以较为轻松地应对运动靶标射击训练。

众所周知，当部队及公安、武警系统人员在面对恐怖袭击等重大危情时，现场情况通常都是极为复杂的，平民与恐怖分子混杂在一起，不同的声音和光线也交织在一起。而从现有的轻武器实弹射击训练模式可以看出，目前的射击训练解决方案都是基于一定的距离来进行射击演练，而且都是仅基于敌我双方的演练，固定靶标或移动靶标也均无法对受训人员进行射击，不能较为完整地反映出战场的真实情况，因此也不能完全适用于战术性对抗训练。如何针对恐怖袭击等重大危情环境进行模拟实战训练，尚无解决办法。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型旨在提供一种人机协同模拟演练系统，以模拟城市突发恐怖袭击事件，模拟现场人员混杂情景，提高警察、军队的处置突发事件的技战术水平。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种人机协同模拟演练系统，由一片模拟射击场、一个控制系统平台、若干个移动机器人靶和至少一个射击信号发生器组成；

所述模拟射击场为一片具有一定面积的训练场地，所述模拟射击场内布置有大小不等的掩体或障碍物；

若干个所述移动机器人靶可自由移动地设置在所述模拟射击场内，用于随机模拟“匪徒”或“平民”；所述移动机器人靶包括一个智能移动平台和至少一个安装在所述智能移动平台上的射击模拟靶系统；所述智能移动平台负责所述移动机器人靶的运动速度和方向，所述射击模拟靶系统负责接收来自受训人员的射击信号，所述移动机器人靶还集成有至少一个控制交互模块，所述控制交互模块负责实现对所述智能移动平台的控制及状态反馈的收集，负责实现对所述射击模拟靶系统的控制及中弹反馈的收集，以及负责实现所述移动机器人靶与所述控制系统平台的交互通讯；

所述射击信号发生器安装在所述受训人员所使用的轻武器上，用于向所述控制系统平台反馈所述受训人员的射击信息；

所述控制系统平台布设于后台，所述控制系统平台分别与所述控制交互模块和所述射击信号发生器远程连接，所述控制系统平台通过所述控制交互模块与所述移动机器人靶实现交互通讯，所述控制系统平台分别用于接收由所述射击信号发生器传送的射击信息，用于向所述控制交互模块发送训练指令，接收由所述控制交互模块回传的中弹数据，并统计射击成绩。

进一步的，所述智能移动平台为具有导航、避障、视觉传感、主动调姿等功能的智能移动轮式小车或智能履带式小车。

进一步的，所述射击模拟靶系统包括模拟射击人模、射击信号接收装置和模拟中弹反馈装置，其中，所述模拟射击人模设置在所述智能移动平台上，以模拟出“匪徒”或“平民”的人形，负责承受来自所述受训人员的射击伤害；所述模拟中弹反馈装置为一个翻转机构，所述模拟射击人模通过所述翻转机构与所述智能移动平台相连接，所述翻转机构与所述控制交互模块连接，所述翻转机构通过带动所述模拟射击人模倾倒以模拟所述移动机器人靶的“中弹身亡”；所述射击信号接收装置为一个可设置感应范围的激波报靶传感器，所述激波报靶传感器设置在所述模拟射击人模或所述智能移动平台上的任意位置，所述激波报靶传感器与所述控制交互模块连接，所述激波报靶传感器用于形成以所述模拟射击人模为基准的有效感应范围，以模拟出可中弹区域，并负责接收来自所述受训人员的射击信号以及负责向所述控制交互模块反馈中弹情况。

优选的，所述射击信号接收装置还可以为若干个与所述控制交互模块连接的压电式传感器，所述压电式传感器通过一个人模皮套均匀且密集地布设在所述模拟射击人模上，形成以所述模拟射击人模为基准的有效感应范围，以模拟出可中弹区域，并负责接收来自所述受训人员的射击信号以及负责向所述控制系统平台反馈中弹情况。

优选的，所述模拟中弹反馈装置还可以为一个或多个与所述控制交互模块连接的闪烁灯珠，所述闪烁灯珠布设在所述模拟射击人模或所述智能移动平台上的任意位置，所述闪烁灯珠通过不停的闪烁以模拟所述移动机器人靶的“中弹身亡”。

进一步的，所述射击模拟靶系统还包括一个与所述控制交互模块连接的的身份识别装置，所述身份识别装置为一个或多个LED灯珠，所述LED灯珠通过其自身的常亮或熄灭作为“匪徒”或“平民”身份模拟的识别。所述LED灯珠可以均匀地设置在所述模拟射击人模的正反面，或均匀地设置在所述模拟射击人模的外轮廓上，或设置在所述智能移动平台上，或其他任何可以用于显示所述移动机器人靶身份的地方。

进一步的，所述射击模拟靶系统还包括一个与所述控制交互模块连接的激光信号发射器，所述激光信号发射器设置在所述模拟射击人模或所述智能移动平台上，用于模拟匪徒的射击；同时在所述受训人员的作训服和头盔上均设置有若干个与所述控制系统平台远程连接的激光信号接收器，用于记录受训人员的中弹情况。

进一步的，在所述受训人员的作训服上设置有一个与所述控制系统平台远程连接的振动器，以模拟所述受训人员的“中弹受伤”；在所述受训人员的头盔上设置有一个与所述控制系统平台远程连接的烟雾发生器，以模拟所述受训人员的“中弹牺牲”。

进一步的，所述控制系统平台具有便于工作人员操作及显示训练结果的人机交互界面。

进一步的，所述模拟射击人模为3D人型靶、平面人型靶或其他可以模拟人型的标靶。

进一步的，本系统还包括一个环境模拟系统，所述环境模拟系统由模拟灯光和模拟发声装置组成；所述模拟灯光设置在所述模拟射击场的四周，并与所述控制系统平台远程连接，用于模拟恐怖袭击现场的光线环境；所述模拟发声装置设置在所述模拟射击人模或所述智能移动平台上，并与所述控制交互模块连接，用于发出与“匪徒”或“平民”身份相对应的音效，模拟现场的声音环境。

进一步的，本系统还包括一个训练监控系统，所述训练监控系统由若干个监控探头组成，所述监控探头设置在所述模拟射击场的四周，并与所述控制系统平台远程连接，用于监视整个所述模拟射击场的状况及所述受训人员的训练情况。

本实用新型的人机协同模拟演练方法包括以下步骤：

1)受训人员将用于向控制系统平台反馈射击信息的射击信号发生器安装在所使用的轻武器上，并确认所述射击信号发生器与所述控制系统平台连接成功；

2)所述受训人员位于模拟射击场外就位后，教官通过所述控制系统平台上的人机交互界面操控系统进入初始化准备状态，此时所述控制系统平台通过所述控制交互模块控制所有移动机器人靶上的激波报靶传感器工作，所述激波报靶传感器根据模拟射击人模的外型形成一定的报靶范围，以模拟出人体的有效射击区域，并且此时所有所述移动机器人靶的身份均为“平民”，均可在不超越所述模拟射击场范围且互不相撞的原则下自由活动，所述控制系统平台或根据需求通过所述控制交互模块将任意一个所述移动机器人靶调动到所述模拟射击场的任意区域；

3)系统初始化准备完毕后，根据训练项目需要，教官可通过所述控制系统平台上的所述人机交互界面设定系统的训练模式，此时所述控制系统平台的后台控制程序设定至少一个所述移动机器人靶的身份由“平民”转换为“匪徒”，并且通过所述控制交互模块控制身份变为“匪徒”的所述移动机器人靶上的LED灯珠开启常亮，以作为与其他“平民”身份的所述移动机器人靶的区别，同时所述控制系统平台通过所述控制交互模块告知其他“平民”身份的所述移动机器人靶人群中出现“匪徒”的信息；

4)在所述控制系统平台的后台控制程序控制下，通过所述控制交互模块控制所有“平民”身份的所述移动机器人靶按照远离“匪徒”身份的所述移动机器人靶的原则进行移动，而通过所述控制交互模块控制“匪徒”身份的所述移动机器人靶则开始迅速逃窜，向与其距离最近的“平民”身份的所述移动机器人靶进行移动；

5)所述受训人员从外围进入所述模拟射击场，开始搜索并寻找时机“击毙”或“击伤”作为“匪徒”身份的所述移动机器人靶，同时所述受训人员应注意避免误伤“平民”身份的所述移动机器人靶；

6)当所述受训人员将实弹击中所述移动机器人靶的模拟射击人模时，子弹同时穿过所述激波报靶传感器的感应范围，所述激波报靶传感器随即产生中弹感应，并根据所述移动机器人靶的身份和感应位置通过所述控制交互模块向所述控制系统平台做出一次报靶；同时，所述射击信号发生器将包括射击次数、射击时长及射击频率在内的射击信息反馈至所述控制系统平台；

7)所述控制系统平台根据包括中弹次数和中弹部位在内的报靶信息，从而判定每个所述移动机器人靶的伤亡情况；对于判定为“中弹受伤”的所述移动机器人靶，所述控制系统平台通过所述控制交互模块将控制其运动速度逐渐降低，以模拟受伤；对于判定为“中弹身亡”的所述移动机器人靶，所述控制系统平台将通过所述控制交互模块将其运动速度由逐渐降低变为立即停止，同时所述控制系统平台通过所述控制交互模块控制停止运动的所述移动机器人靶上的翻转机构翻转，从而带动停止运动的所述移动机器人靶的所述模拟射击人模倾倒，以模拟死亡；

8)当训练结束后，所述控制系统平台控制所有所述移动机器人靶停止移动，并再次操控系统回到初始化准备状态，预备一下轮训练或关闭系统；最后所述控制系统平台根据所述激波报靶传感器的报靶信息和所述激光信号接收器的射击信息，对受训人员在本轮训练中包括匪徒伤亡状况、平民伤亡状况、射击次数、训练使用时间在内的训练参数进行综合数据分析，并在所述人机交互界面报告训练结果。

进一步的，所述的训练模式为任务模式，其具体方式为：

通过所述控制系统平台设定固定数量的所述移动机器人靶为“匪徒”身份，所述受训人员进入所述模拟射击场后，以“匪徒”身份的所述移动机器人靶被全部“击毙”作为训练结束；

所述控制系统平台根据包括匪徒伤亡状况、平民伤亡状况、射击次数、训练使用时间在内的训练参数进行综合数据分析，并在所述人机交互界面报告所述任务模式的训练结果，以用时最短、误伤“平民”最少、射击次数最少为优。

进一步的，所述的训练模式为时间模式，其具体方式为：

通过所述控制系统平台设定一个固定的训练时间，并随机设定一个所述移动机器人靶为“匪徒”身份，所述受训人员进入所述模拟射击场，寻找并“击毙”该名“匪徒”身份的所述移动机器人靶后，所述控制系统平台随即将该个所述移动机器人靶的身份专设为“平民”，并立即随机设定另一个所述移动机器人靶的身份为“匪徒”，所述受训人员继续寻找并“击毙”下一名“匪徒”身份的所述移动机器人靶，循环如此，以训练时间耗尽作为训练结束；

所述控制系统平台包括匪徒伤亡状况、平民伤亡状况、射击次数、训练使用时间在内的训练参数进行综合数据分析，并在人机交互界面报告所述任务模式的训练结果，以“击毙匪徒”最多、“误伤平民”最少、射击次数最少为优。

进一步的，在所述受训人员在所述模拟射击场内进行射击训练时，在所述控制系统平台的后台控制程序控制下，“匪徒”身份的所述移动机器人靶上的激光信号发射器不定时地朝所述受训人员发射激光信号，以模拟反击；

所述受训人员在寻找时机击毙或击伤“匪徒”身份的所述移动机器人靶的同时，应注意躲避“匪徒”身份的所述移动机器人靶利用所述激光信号发射器进行的模拟反击，以及避免误伤“平民”身份的所述移动机器人靶；

当“匪徒”身份的所述移动机器人靶将所述激光信号发射器所发射的激光信号照射到所述受训人员位于作训服或头盔上的激光信号接收器时，所述激光信号接收器随即产生中弹感应，并根据感应的部位向所述控制系统平台做出一次报伤，同时所述控制系统平台控制位于作训服上的振动器产生一次振动，向受训人员作出一次受伤警告；

所述控制系统平台根据包括受伤次数和受伤部位在内的报伤信息，从而判定所述受训人员的伤亡情况，当所述受训人员被所述控制系统平台判定为“中弹牺牲”时，所述控制系统平台控制位于所述受训人员头盔上的烟雾发生器产生烟雾，以告知受训人员应立即退出训练。

进一步的，在所述受训人员在所述模拟射击场内进行射击训练时，在所述控制系统平台的后台控制程序控制下，位于所述模拟射击场内的模拟灯光开始模拟实战现场环境光线，位于所述移动机器人靶上的模拟发声装置分别发出与之身份对应的尖叫或呼喊声，两者共同模拟出恐怖袭击现场的真实环境。

进一步的，在所述受训人员在所述模拟射击场内进行射击训练时，所述模拟射击场内的监控探头对训练过程进行实时监控，并将监控画面回传至所述控制系统平台，教官通过所述人机交互界面观察监控画面，监督训练过程。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过不同身份移动机器人靶的自由活动以及声光混合效果的配合，可以较为完整地模拟出恐怖袭击等城市突发事件的现场环境，用于军队、警察或武警人员平时的作战训练。本实用新型的模拟演练不再仅仅是敌我双方的对抗，还加入了如平民等外围人员，而且本实用新型的移动机器人靶无论身份，均无预定的运动轨迹和速度，从而可以模拟现场人员混杂的情景，更接近城市突发事件的真实环境，可有效提高军队、警察或武警人员处置突发事件的技战水平。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型人机协同模拟演练系统的架构图；

图2为本实用新型人机协同模拟演练系统的模块连接示意图；

图3为本实用新型人机协同模拟演练系统优选实施例的模块连接示意图；

图4为本实用新型人机协同模拟演练系统的移动机器人靶的外部结构示意图；

图5为本实用新型人机协同模拟演练系统的受训人员装备示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。

参见图1和图2所示，一种人机协同模拟演练系统，由一片模拟射击场1、一个控制系统平台2、若干个移动机器人靶3和至少一个射击信号发生器12组成。

所述模拟射击场1为一片具有一定面积的训练场地，所述模拟射击场1内布置有大小不等的掩体或障碍物。

若干个所述移动机器人靶3可自由移动地设置在所述模拟射击场1内，用于随机模拟“匪徒”或“平民”；所述移动机器人靶3 包括一个智能移动平台301和至少一个安装在所述智能移动平台 301上的射击模拟靶系统302，所述智能移动平台301负责所述移动机器人靶3的运动速度和方向，所述射击模拟靶系统302负责接收来自受训人员6的射击信号；所述移动机器人靶3还集成有至少一个控制交互模块309，所述控制交互模块309负责实现对所述智能移动平台301的控制及状态反馈的收集，负责实现对所述射击模拟靶系统302的控制及中弹反馈的收集，以及负责实现所述移动机器人靶3与所述控制系统平台2的交互通讯。

所述射击信号发生器12安装在所述受训人员6所使用的轻武器上，用于向所述控制系统平台2反馈所述受训人员6的射击信息。

所述控制系统平台2布设于后台，具有便于工作人员操作及显示训练结果的人机交互界面7；所述控制系统平台分别与所述控制交互模块309和所述射击信号发生器远程连接，所述控制系统平台2通过所述控制交互模块309与所述移动机器人靶3实现交互通讯，所述控制系统平台2分别用于接收由所述射击信号发生器12传送的射击信息，用于向所述控制交互模块309发送训练指令，接收由所述控制交互模块309回传的中弹数据，并统计射击成绩。

参见图2、图3和图4所示，作为优选实施例，所述智能移动平台301可以为具有导航、避障、视觉传感、主动调姿等功能的智能移动轮式小车或智能履带式小车；所述射击模拟靶系统302则包括模拟射击人模303、射击信号接收装置305、模拟中弹反馈装置 306和身份识别装置304。其中，

所述模拟射击人模303为一个3D人型靶，所述3D人型靶设置在所述智能移动平台301上，以模拟出“匪徒”或“平民”的人形，负责承受来自所述受训人员6的射击伤害；

所述模拟中弹反馈装置306为一个翻转机构306a，所述模拟射击人模303通过所述翻转机构306a与所述智能移动平台301相连接，所述翻转机构306a与所述控制交互模块309连接，所述翻转机构 306a通过带动所述模拟射击人模303倾倒以模拟所述移动机器人靶 3的“中弹身亡”；

所述射击信号接收装置305为一个可设置感应范围的激波报靶传感器305a，所述激波报靶传感器305a设置在所述模拟射击人模 303或所述智能移动平台301上的任意位置，所述激波报靶传感器 305a与所述控制交互模块309连接，所述激波报靶传感器305a用于形成以所述模拟射击人模303为基准的有效感应范围，以模拟出可中弹区域，并负责接收来自所述受训人员6的射击信号以及负责向所述控制交互模块309反馈中弹情况；

所述身份识别装置304为一个或多个与所述控制交互模块309 连接的LED灯珠304a，所述LED灯珠304a通过其自身的常亮或熄灭作为“匪徒”或“平民”身份模拟的识别。所述LED灯珠304a 可以均匀地设置在所述模拟射击人模303的正反面，或均匀地设置在所述模拟射击人模303的外轮廓上，或设置在所述智能移动平台 301上，或其他任何可以用于显示所述移动机器人靶3身份的地方。

进一步的，所述模拟射击人模303也可以为平面人型靶或其他可以模拟人型的标靶。

进一步的，所述射击信号接收装置305也可以为若干个与所述控制交互模块309连接的压电式传感器，所述压电式传感器通过一个人模皮套均匀且密集地布设在所述模拟射击人模303上，形成以所述模拟射击人模303为基准的有效感应范围，以模拟出可中弹区域，并负责接收来自所述受训人员6的射击信号以及负责向所述控制系统平台2反馈中弹情况。

进一步的，所述模拟中弹反馈装置306也可以为一个或多个与所述控制交互模块309连接的闪烁灯珠，所述闪烁灯珠布设在所述模拟射击人模303或所述智能移动平台301上，所述闪烁灯珠通过不停的闪烁以模拟所述移动机器人靶3的“中弹身亡”。

进一步的，参见图2-5所示，本实用新型的所述射击模拟靶系统302还包括一个与所述控制交互模块309连接的激光信号发射器 308，所述激光信号发射器308设置在所述模拟射击人模303或所述智能移动平台301上，用于模拟匪徒的射击；同时在所述受训人员 6的作训服和头盔上均设置有若干个与所述控制系统平台2远程连接的激光信号接收器8，用于记录受训人员6的中弹情况。

进一步的，参见图2、3和5所示，在所述受训人员6的作训服上设置有一个与所述控制系统平台2远程连接的振动器10，以模拟所述受训人员6的“中弹受伤”；在所述受训人员6的头盔上设置有一个与所述控制系统平台2远程连接的烟雾发生器11，以模拟所述受训人员6的“中弹牺牲”。

进一步的，参见图1-4所示，作为优选实施例，本实用新型还包括一个环境模拟系统，所述环境模拟系统由模拟灯光4和模拟发声装置307组成；所述模拟灯光4设置在所述模拟射击场1的四周，并与所述控制系统平台2远程连接，用于模拟恐怖袭击现场的光线环境；所述模拟发声装置307设置在所述模拟射击人模303或所述智能移动平台301上，并与所述控制交互模块309连接，用于发出与“匪徒”或“平民”身份相对应的音效，模拟现场的声音环境。

进一步的，参见图1-3所示，作为优选实施例，本实用新型还包括一个训练监控系统，所述训练监控系统由若干个监控探头5组成，所述监控探头5设置在所述模拟射击场1的四周，并与所述控制系统平台2远程连接，用于监视整个所述模拟射击场1的状况及所述受训人员6的训练情况。

参见图1-5所示，本实用新型的人机协同模拟演练方法包括以下步骤：

1)受训人员6用于向控制系统平台2反馈射击信息的射击信号发生器12安装在所使用的轻武器上，并确认所述射击信号发生器 12与所述控制系统平台2连接成功；

2)所述受训人员6位于模拟射击场1外就位后，教官通过所述控制系统平台2上的人机交互界面7操控系统进入初始化准备状态，此时所述控制系统平台2通过所述控制交互模块309控制所有移动机器人靶3上的激波报靶传感器305a工作，所述激波报靶传感器305a根据模拟射击人模303的外型形成一定的报靶范围，以模拟出人体的有效射击区域，并且此时所有所述移动机器人靶3的身份均为“平民”，均可在不超越所述模拟射击场1范围且互不相撞的原则下自由活动，所述控制系统平台2或根据需求通过所述控制交互模块309将任意一个所述移动机器人靶3调动到所述模拟射击场1的任意区域；

3)系统初始化准备完毕后，根据训练项目需要，教官可通过所述控制系统平台2上的所述人机交互界面7设定系统的训练模式，此时所述控制系统平台2的后台控制程序设定至少一个所述移动机器人靶3的身份由“平民”转换为“匪徒”，并且通过所述控制交互模块309控制身份变为“匪徒”的所述移动机器人靶3上的LED灯珠304a开启常亮，以作为与其他“平民”身份的所述移动机器人靶 3的区别，同时所述控制系统平台2通过所述控制交互模块309告知其他“平民”身份的所述移动机器人靶3人群中出现“匪徒”的信息；

4)在所述控制系统平台2的后台控制程序控制下，通过所述控制交互模块309控制所有“平民”身份的所述移动机器人靶3按照远离“匪徒”身份的所述移动机器人靶3的原则进行移动，而通过所述控制交互模块309控制“匪徒”身份的所述移动机器人靶3则开始迅速逃窜，向与其距离最近的“平民”身份的所述移动机器人靶3进行移动；

5)所述受训人员6从外围进入所述模拟射击场1，开始搜索并寻找时机“击毙”或“击伤”作为“匪徒”身份的所述移动机器人靶3，同时所述受训人员6应注意避免误伤“平民”身份的所述移动机器人靶3；

6)当所述受训人员6将实弹击中所述移动机器人靶3的模拟射击人模303时，子弹同时穿过所述激波报靶传感器305a的感应范围，所述激波报靶传感器305a随即产生中弹感应，并根据所述移动机器人靶3的身份和感应位置通过所述控制交互模块309向所述控制系统平台2做出一次报靶；同时，所述射击信号发生器12将包括射击次数、射击时长及射击频率在内的射击信息反馈至所述控制系统平台2；

7)所述控制系统平台2根据包括中弹次数和中弹部位在内的报靶信息，从而判定每个所述移动机器人靶3的伤亡情况；对于判定为“中弹受伤”的所述移动机器人靶3，所述控制系统平台2将通过所述控制交互模块309控制其运动速度逐渐降低，以模拟受伤；对于判定为“中弹身亡”的所述移动机器人靶3，所述控制系统平台 2将通过所述控制交互模块309将其运动速度由逐渐降低变为立即停止，同时所述控制系统平台2通过所述控制交互模块309控制停止运动的所述移动机器人靶3上的翻转机构306a翻转，从而带动停止运动的所述移动机器人靶3的所述模拟射击人模303倾倒，以模拟死亡；

8)当训练结束后，所述控制系统平台2控制所有所述移动机器人靶3停止移动，并再次操控系统回到初始化准备状态，预备一下轮训练或关闭系统；最后所述控制系统平台2根据所述激波报靶传感器305a的报靶信息和所述激光信号接收器8的射击信息，对受训人员6在本轮训练中包括匪徒伤亡状况、平民伤亡状况、射击次数、训练使用时间在内的训练参数进行综合数据分析，并在所述人机交互界面7报告训练结果。

进一步的，所述的训练模式可以设定为任务模式，其具体训练方式为：

通过所述控制系统平台2设定固定数量的所述移动机器人靶3 为“匪徒”身份，所述受训人员6进入所述模拟射击场1后，以“匪徒”身份的所述移动机器人靶3被全部“击毙”作为训练结束；

所述控制系统平台2根据包括匪徒伤亡状况、平民伤亡状况、射击次数、训练使用时间在内的训练参数进行综合数据分析，并在所述人机交互界面7报告所述任务模式的训练结果，以用时最短、误伤“平民”最少、射击次数最少为优。

进一步的，所述的训练模式也可以设定为时间模式，其具体训练方式为：

通过所述控制系统平台2设定一个固定的训练时间，并随机设定一个所述移动机器人靶3为“匪徒”身份，所述受训人员6进入所述模拟射击场1，寻找并“击毙”该名“匪徒”身份的所述移动机器人靶3后，所述控制系统平台2随即将该个所述移动机器人靶 3的身份专设为“平民”，并立即随机设定另一个所述移动机器人靶 3的身份为“匪徒”，所述受训人员6继续寻找并“击毙”下一名“匪徒”身份的所述移动机器人靶3，循环如此，以训练时间耗尽作为训练结束；

所述控制系统平台2包括匪徒伤亡状况、平民伤亡状况、射击次数、训练使用时间在内的训练参数进行综合数据分析，并在人机交互界面7报告所述任务模式的训练结果，以“击毙匪徒”最多、“误伤平民”最少、射击次数最少为优。

进一步的，作为强化训练的一种优选手段，在所述受训人员6 在所述模拟射击场1内进行射击训练时，在所述控制系统平台2的后台控制程序控制下，通过所述控制交互模块309控制“匪徒”身份的所述移动机器人靶3上的激光信号发射器308不定时地朝所述受训人员6发射激光信号，以模拟反击；

所述受训人员6在寻找时机击毙或击伤“匪徒”身份的所述移动机器人靶3的同时，应注意躲避“匪徒”身份的所述移动机器人靶3利用所述激光信号发射器308进行的模拟反击，以及避免误伤“平民”身份的所述移动机器人靶3；

当“匪徒”身份的所述移动机器人靶3将所述激光信号发射器 308所发射的激光信号照射到所述受训人员6位于作训服或头盔上的激光信号接收器8时，所述激光信号接收器8随即产生中弹感应，并根据感应的部位向所述控制系统平台2做出一次报伤，同时所述控制系统平台2控制位于作训服上的振动器10产生一次振动，向受训人员6作出一次受伤警告；

所述控制系统平台2根据包括受伤次数和受伤部位在内的报伤信息，从而判定所述受训人员6的伤亡情况，当所述受训人员6被所述控制系统平台2判定为“中弹牺牲”时，所述控制系统平台2 控制位于所述受训人员6头盔上的烟雾发生器11产生烟雾，以告知受训人员6应立即退出训练。

进一步的，为了更好地模拟出突发现场的真实环境，在所述受训人员6在所述模拟射击场1内进行射击训练时，在所述控制系统平台2的后台控制程序控制下，位于所述模拟射击场1内的模拟灯光4开始模拟实战现场环境光线，位于所述移动机器人靶3上的模拟发声装置307分别发出与之身份对应的尖叫或呼喊声，两者共同模拟出恐怖袭击现场的真实环境。

进一步的，为了更好地观察和掌控训练情况，在所述受训人员 6在所述模拟射击场1内进行射击训练时，所述模拟射击场1内的监控探头5对训练过程进行实时监控，并将监控画面回传至所述控制系统平台2，教官通过所述人机交互界面7观察监控画面，监督训练过程。

上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种人机协同模拟演练系统，其特征在于：由一片模拟射击场(1)、一个控制系统平台(2)、若干个移动机器人靶(3)和至少一个射击信号发生器(12)组成；

所述模拟射击场(1)为一片具有一定面积的训练场地，所述模拟射击场(1)内布置有大小不等的掩体或障碍物；

若干个所述移动机器人靶(3)可自由移动地设置在所述模拟射击场(1)内，用于模拟“匪徒”或“平民”；所述移动机器人靶(3)包括一个智能移动平台(301)和至少一个安装在所述智能移动平台(301)上的射击模拟靶系统(302)，所述智能移动平台(301)负责所述移动机器人靶(3)的运动速度和方向，所述射击模拟靶系统(302)负责接收来自受训人员(6)的射击信号；所述移动机器人靶(3)还集成有至少一个控制交互模块(309)，所述控制交互模块(309)负责实现对所述智能移动平台(301)的控制及状态反馈的收集，负责实现对所述射击模拟靶系统(302)的控制及中弹反馈的收集，以及负责实现所述移动机器人靶(3)与所述控制系统平台(2)的交互通讯；

所述射击信号发生器(12)安装在所述受训人员(6)所使用的轻武器上，用于向所述控制系统平台(2)反馈所述受训人员(6)的射击信息；

所述控制系统平台(2)布设于后台，所述控制系统平台(2)分别与所述控制交互模块(309)和所述射击信号发生器(12)远程连接，所述控制系统平台(2)通过所述控制交互模块(309)与所述移动机器人靶(3)实现交互通讯，所述控制系统平台(2)分别用于接收由所述射击信号发生器(12)传送的射击信息，用于向所述控制交互模块(309)发送训练指令，接收由所述控制交互模块(309)回传的中弹数据，并统计射击成绩。

2.根据权利要求1所述的人机协同模拟演练系统，其特征在于：所述智能移动平台(301)为具有导航、避障、视觉传感、主动调姿功能的智能移动轮式小车或智能履带式小车。

3.根据权利要求1所述的人机协同模拟演练系统，其特征在于：所述射击模拟靶系统(302)包括模拟射击人模(303)、射击信号接收装置(305)和模拟中弹反馈装置(306)；其中，所述模拟射击人模(303)设置在所述智能移动平台(301)上，以模拟“匪徒”或“平民”的人形，负责承受来自所述受训人员(6)的射击伤害；所述模拟中弹反馈装置(306)为一个翻转机构(306a)，所述模拟射击人模(303)通过所述翻转机构(306a)与所述智能移动平台(301)相连接，所述翻转机构(306a)与所述控制交互模块(309)连接，所述翻转机构(306a)通过带动所述模拟射击人模(303)倾倒以模拟所述移动机器人靶(3)的“中弹身亡”；所述射击信号接收装置(305)为一个可设置感应范围的激波报靶传感器(305a)，所述激波报靶传感器(305a)设置在所述模拟射击人模(303)或所述智能移动平台(301)上的任意位置，所述激波报靶传感器(305a)与所述控制交互模块(309)连接，所述激波报靶传感器(305a)用于形成以所述模拟射击人模(303)为基准的有效感应范围，以模拟出可中弹区域，并负责接收来自所述受训人员(6)的射击信号以及负责向所述控制交互模块(309)反馈中弹情况。

4.根据权利要求3所述的人机协同模拟演练系统，其特征在于：所述射击模拟靶系统(302)还包括一个与所述控制交互模块(309)连接的身份识别装置(304)，所述身份识别装置(304)为一个或多个LED灯珠(304a)，所述LED灯珠(304a)设置在所述模拟射击人模(303)或所述智能移动平台(301)上的任意位置。

5.根据权利要求3所述的人机协同模拟演练系统，其特征在于：所述移动机器人靶(3)还包括一个与所述控制交互模块(309)连接的激光信号发射器(308)，所述激光信号发射器(308)设置在所述模拟射击人模(303)或所述智能移动平台(301)上，用于模拟匪徒的射击；同时在所述受训人员(6)的作训服和头盔上均设置有若干个与所述控制系统平台(2)远程连接的激光信号接收器(8)，用于记录受训人员(6)的中弹情况。

6.根据权利要求5所述的人机协同模拟演练系统，其特征在于：在所述受训人员(6)的作训服上设置有一个与所述控制系统平台(2)远程连接的振动器(10)，以模拟所述受训人员(6)的“中弹受伤”；在所述受训人员(6)的头盔上设置有一个与所述控制系统平台(2)远程连接的烟雾发生器(11)，以模拟所述受训人员(6)的“中弹牺牲”。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的人机协同模拟演练系统，其特征在于：所述控制系统平台(2)具有便于工作人员操作及显示训练结果的人机交互界面(7)。

8.根据权利要求3-6中任意一项所述的人机协同模拟演练系统，其特征在于：所述模拟射击人模(303)为3D人型靶或平面人型靶。

9.根据权利要求3-6中任意一项所述的人机协同模拟演练系统，其特征在于：还包括一个环境模拟系统，所述环境模拟系统由模拟灯光(4)和模拟发声装置(307)组成；所述模拟灯光(4)设置在所述模拟射击场(1)的四周，并与所述控制系统平台(2)远程连接，用于模拟恐怖袭击现场的光线环境；所述模拟发声装置(307)设置在所述模拟射击人模(303)或所述智能移动平台(301)上，并与所述控制系统平台(2)远程连接，用于发出与“匪徒”或“平民”身份相对应的音效，模拟现场的声音环境。

10.根据权利要求1-6中任意一项所述的人机协同模拟演练系统，其特征在于：还包括一个训练监控系统，所述训练监控系统由若干个监控探头(5)组成，所述监控探头(5)设置在所述模拟射击场(1)的四周，并与所述控制系统平台(2)远程连接，用于监视整个所述模拟射击场(1)的状况及所述受训人员(6)的训练情况。

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