CN210804831U - 用于反坦克导弹vr实体教学训练装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于反坦克导弹VR实体教学训练装置，涉及虚拟教学技术领域。本实用新型包括反坦克导弹模型组件、VR系统；VR系统连接有VR头戴显示器；VR系统连接有语音模块和VR摄像机A；VR系统连接有数据采集模块；VR头戴显示器外侧固定安装有风速传感器；三脚架上固定安装有VR摄像机B和陀螺仪传感器；VR系统均与风速传感器、VR摄像机B、陀螺仪传感器、光学瞄准传感器、数字导弹制导系统、发射按钮电性连接。本实用新型通过反坦克导弹模型组件和VR系统的作用，将反坦克导弹教学训练进行虚拟化，教学实战化，具有显著的提高实战场所的体验，教学效果实战化的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于虚拟教学技术领域，特别是涉及一种用于反坦克导弹VR实体教学训练装置。
背景技术
反坦克导弹是针对反坦克作战的一种重要装备，其在陆地作战中也是不可或缺的一种重要环节。传统的训练方法存在实战效果比较差，只是熟练的掌握操作流程，并无实战感受和实战时的心里素质，其传统的训练与实战时相差较大，而大大降低了实战的作战能力，以及实战中能否发挥出平常的操作熟练度。
随着电子技术和计算机技术的发展，传统训练方式的弊端逐渐暴露出来。例如，利用传统模型组件的课堂教学与实物相差太大；实物训练时新兵操作时存在危险等意外情况，从而无法保证充足的实物训练时间，以及实物发射时，反坦克导弹价格昂贵，存在成本很高的问题。
本实用新型的一种用于反坦克导弹VR实体教学训练装置通过反坦克导弹模型组件和VR系统的作用，将反坦克导弹教学训练进行虚拟化，让军人学习的时候几乎与实战场景相近，教学实战化，亲身可以感受到实战时的场景，具有显著的提高实战场所的体验，教学效果实战化，教学场所更加逼真的优点。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于反坦克导弹VR实体教学训练装置，通过反坦克导弹模型组件和VR系统的作用，解决了现有的传统模型组件的课堂教学与实物相差太大；实物训练时新兵操作时存在危险等意外情况，反坦克导弹价格昂贵，存在成本很高的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
本实用新型为一种用于反坦克导弹VR实体教学训练装置，包括反坦克导弹模型组件、VR系统和供电模块；所述反坦克导弹模型组件包括弹体模型、光学瞄准传感器、三脚架、数字导弹制导系统和发射按钮；
所述VR系统连接有VR头戴显示器；所述VR系统连接有语音模块和VR摄像机A；所述VR系统连接有A/D转换器；所述A/D转换器连接有数据采集模块；
所述VR头戴显示器用于学员观看VR系统中的视频信息；所述视频信息包含有通过VR摄像机A和VR摄像机B进行摄像的、并通过VR系统分析处理后的VR视频；其中，还包含了虚拟弹体模型在VR视频中飞行轨迹视频信息；所述语音模块用于学员听到，导弹发射时以及发射后的模拟声音；所述数据采集模块采集反坦克导弹模型组件上的数据信息，并通过A/D转换器传输至VR系统，由VR系统接收、整理、分析等，最终向语音模块输出模拟声音信息，向VR头戴显示器输出模拟的VR视频信息；
所述VR头戴显示器外侧固定安装有风速传感器；所述三脚架上固定安装有VR摄像机B和陀螺仪传感器；所述VR系统均与风速传感器、VR摄像机B、陀螺仪传感器、光学瞄准传感器、数字导弹制导系统电性连接；所述数字导弹制导系统与发射按钮电性连接；
所述风速传感器向VR系统输出此时的风速信息，VR系统将风速数据导入并进行分析；所述三脚架上固定安装有VR摄像机B和陀螺仪传感器的作用是：VR摄像机便于VR头戴显示器上显示此时反坦克导弹模型的三脚架放置点的三维图形信息；陀螺仪传感器用于三脚架的空间移动和定位信息；所述光学瞄准传感器将实时的将其瞄准的图像信息传输至VR系统；所述数字导弹制导系统将设置有打击地点的位置信息等需要的参数传输至VR系统；所述发射按钮向VR系统输出已发射信息，此时，VR系统通过接收到的数据，进行分析，得出弹体模型的飞行数据信息，并开始向VR头戴显示器输出模拟的VR视频信息；
所述VR系统与VR资源库连接；所述VR系统与存储模块连接；所述供电模块对本实用新型的反坦克导弹虚拟教学训练装置进行供电；
本实用新型的虚拟教学训练装置可以在真实场地进行VR的虚拟教学，也可以通过VR资源库中的地形信息进行VR的虚拟教学；所述存储模块对教学中的数据、视频等信息进行记录和储存，方便进行观看。
进一步地，所述反坦克导弹模型组件与现有的反坦克导弹组件的结构特征和重量特征上均相同；所述反坦克导弹模型组件的弹体模型为弹体模型；所述弹体模型的尾部设置有弹射装置；所述弹射装置的作用是：在按下发射按钮时，弹射装置启动，并将弹体模型弹出，给与学员一个直观的真实的感受其后坐力，具有提高实战体验的感受，提高实战模拟教学的效果，并且提高虚拟实战时的逼真效果，使得学员感同身受。
进一步地，所述弹射装置包括弹簧和底座；所述底座通过弹簧与弹体模型的尾部固定连接；所述弹体模型周侧面设置有一个限位块；
所述反坦克导弹模型组件上的发射筒内壁开设有与限位块相配合的限位槽；所述限位槽的路径为L型；所述限位块与限位槽滑动配合；所述限位槽内顶面开设有贯穿孔；所述贯穿孔中活动安装有发射按钮；所述发射按钮上安装有限位传感器；所述数字导弹制导系统与发射按钮上的限位传感器电性连接；
所述弹体模型的头部固定有圆球部；所述圆球部采用轻质的橡胶材质；
所述弹射装置的作用是，可以模拟导弹发射时的后坐力的感受，显得更加真实的感受，以及发射时的人体姿态的学习等等。
进一步地，所述数字导弹制导系统包括制导模块和控制模块；所述制导模块为反坦克导弹的制导部；所述控制模块为反坦克导弹的控制部；所述VR系统与数字导弹制导系统中的控制模块连接；所述VR系统与数字导弹制导系统中的制导模块连接；所述制导模块通过VR系统接收模拟中的位置信息；所述控制模块通过VR系统接收模拟中导弹的姿态；
所述制导模块用于测量虚拟场所中的导弹相对目标的位置和速度，按预定规律加以计算处理，形成制导指令，通过导弹姿态控制系统控制导弹，使它沿着适当的弹道飞行，直至命中目标；所述控制模块由敏感装置、计算装置和执行机构组成，其功用是保证导弹能稳定地飞行；此外，接受制导系统送来的制导指令，控制导弹的姿态，改变导弹的飞行弹道，命中目标；
所述VR系统根据数据分析得出的着弹点的位置信息、速度信息、弹体的姿态信息等数据后，再进行模拟分析、得出爆炸效果视频，以及毁伤效果分析；
所述VR系统实时与制导模块和控制模块进行信息交互，即VR系统实时向制导模块输出虚拟场所中的导弹相对目标的位置和速度，制导模块按照数字导弹制导系统预定规律加以计算处理，形成制导指令，将制导指令传输至VR系统和控制模块；所述控制模块通过制导指令进行分析，将控制导弹的指令传输至VR系统；所述VR系统通过制导模块和控制模块的指令信息进行分析，得出弹体模型模块在VR视频中的飞行数据，从而将其VR视频传输至VR头戴显示器，学员便能亲身感受到与实战反坦克导弹发射仿真程度很高的虚拟教学训练。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型通过反坦克导弹模型组件和VR系统的作用，将反坦克导弹教学训练进行虚拟化，让军人学习的时候几乎与实战场景相近，教学实战化，亲身可以感受到实战时的场景，具有显著的提高实战场所的体验，教学效果实战化，教学场所更加逼真，也有利于战时更好更快的适应环境的优点。
当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的一种用于反坦克导弹VR实体教学训练装置中的系统框架图；
图2为本实用新型的一种用于反坦克导弹VR实体教学训练装置的结构示意图；
图3为弹体模型和弹射装置的结构示意图；
图4为发射筒内壁的限位槽的结构示意图；
图5为发射筒内壁与弹体模型的内部结构示意图；
图6为图5中A处的局部放大示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-反坦克导弹模型组件，2-弹射装置，101-弹体模型，102-光学瞄准传感器，103-三脚架，104-数字导弹制导系统，105-发射按钮，106-限位块，107-限位槽，108-贯穿孔，109-发射筒，201-弹簧，202-底座。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-6所示，本实用新型为一种用于反坦克导弹VR实体教学训练装置，包括反坦克导弹模型组件1、VR系统和供电模块；反坦克导弹模型组件1包括弹体模型101、光学瞄准传感器102、三脚架103、数字导弹制导系统104和发射按钮105；
VR系统连接有VR头戴显示器；VR系统连接有语音模块和VR摄像机A；VR系统连接有A/D转换器；A/D转换器连接有数据采集模块；
VR头戴显示器用于学员观看VR系统中的视频信息；视频信息包含有通过VR摄像机A和VR摄像机B进行摄像的、并通过VR系统分析处理后的VR视频；其中，还包含了虚拟弹体模型101在VR视频中飞行轨迹视频信息；语音模块用于学员听到，导弹发射时以及发射后的模拟声音；数据采集模块采集反坦克导弹模型组件1上的数据信息，并通过A/D转换器传输至VR系统，由VR系统接收、整理、分析等，最终向语音模块输出模拟声音信息，向VR头戴显示器输出模拟的VR视频信息；
VR头戴显示器外侧固定安装有风速传感器；三脚架103上固定安装有VR摄像机B和陀螺仪传感器；VR系统均与风速传感器、VR摄像机B、陀螺仪传感器、光学瞄准传感器102、数字导弹制导系统104电性连接；数字导弹制导系统104与发射按钮105电性连接；
风速传感器向VR系统输出此时的风速信息，VR系统将风速数据导入并进行分析；三脚架103上固定安装有VR摄像机B和陀螺仪传感器的作用是：VR摄像机便于VR头戴显示器上显示此时反坦克导弹模型的三脚架103放置点的三维图形信息；陀螺仪传感器用于三脚架103的空间移动和定位信息；光学瞄准传感器102将实时的将其瞄准的图像信息传输至VR系统；数字导弹制导系统104将设置有打击地点的位置信息等需要的参数传输至VR系统；发射按钮105向VR系统输出已发射信息，此时，VR系统通过接收到的数据，进行分析，得出弹体模型101的飞行数据信息，并开始向VR头戴显示器输出模拟的VR视频信息；
VR系统与VR资源库连接；VR系统与存储模块连接；供电模块对本实用新型的反坦克导弹虚拟教学训练装置进行供电；
本实用新型的虚拟教学训练装置可以在真实场地进行VR的虚拟教学，也可以通过VR资源库中的地形信息进行VR的虚拟教学；存储模块对教学中的数据、视频等信息进行记录和储存，方便进行观看。
优选地，反坦克导弹模型组件1与现有的反坦克导弹组件的结构特征和重量特征上均相同；反坦克导弹模型组件1的弹体模型101为弹体模型101；弹体模型101的尾部设置有弹射装置2；弹射装置2的作用是：在按下发射按钮105时，弹射装置2启动，并将弹体模型101弹出，给与学员一个直观的真实的感受其后坐力，具有提高实战体验的感受，提高实战模拟教学的效果，并且提高虚拟实战时的逼真效果，使得学员感同身受。
优选地，弹射装置2包括弹簧201和底座202；底座202通过弹簧201与弹体模型101的尾部固定连接；弹体模型101周侧面设置有一个限位块106；
反坦克导弹模型组件1上的发射筒109内壁开设有与限位块106相配合的限位槽107；限位槽107的路径为L型；限位块106与限位槽107滑动配合；限位槽107内顶面开设有贯穿孔108；贯穿孔108中活动安装有发射按钮105；发射按钮105上安装有限位传感器；数字导弹制导系统104与发射按钮上的限位传感器电性连接；
弹体模型101的头部固定有圆球部；圆球部采用轻质的橡胶材质；
弹射装置2的作用是，可以模拟导弹发射时的后坐力的感受，显得更加真实的感受，以及发射时的人体姿态的学习等等。
优选地，数字导弹制导系统104包括制导模块和控制模块；制导模块为反坦克导弹的制导部；控制模块为反坦克导弹的控制部；VR系统与数字导弹制导系统104中的控制模块连接；VR系统与数字导弹制导系统104中的制导模块连接；制导模块通过VR系统接收模拟中的位置信息；控制模块通过VR系统接收模拟中导弹的姿态；
制导模块用于测量虚拟场所中的导弹相对目标的位置和速度，按预定规律加以计算处理，形成制导指令，通过导弹姿态控制系统控制导弹，使它沿着适当的弹道飞行，直至命中目标；控制模块由敏感装置、计算装置和执行机构组成，其功用是保证导弹能稳定地飞行；此外，接受制导系统送来的制导指令，控制导弹的姿态，改变导弹的飞行弹道，命中目标；
VR系统根据数据分析得出的着弹点的位置信息、速度信息、弹体的姿态信息等数据后，再进行模拟分析、得出爆炸效果视频，以及毁伤效果分析；
VR系统实时与制导模块和控制模块进行信息交互，即VR系统实时向制导模块输出虚拟场所中的导弹相对目标的位置和速度，制导模块按照数字导弹制导系统104预定规律加以计算处理，形成制导指令，将制导指令传输至VR系统和控制模块；控制模块通过制导指令进行分析，将控制导弹的指令传输至VR系统；VR系统通过制导模块和控制模块的指令信息进行分析，得出弹体模型101模块在VR视频中的飞行数据，从而将其VR视频传输至VR头戴显示器，学员便能亲身感受到与实战反坦克导弹发射仿真程度很高的虚拟教学训练。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (2)
1.一种用于反坦克导弹VR实体教学训练装置，包括反坦克导弹模型组件(1)和VR系统；所述反坦克导弹模型组件(1)包括弹体模型(101)、光学瞄准传感器(102)、三脚架(103)、数字导弹制导系统(104)和发射按钮(105)；所述反坦克导弹模型组件(1)与现有的反坦克导弹组件的结构特征和重量特征上均相同；其特征在于：
所述VR系统连接有VR头戴显示器；所述VR系统连接有语音模块和VR摄像机A；所述VR系统连接有A/D转换器；所述A/D转换器连接有数据采集模块；
所述VR头戴显示器外侧固定安装有风速传感器；所述三脚架(103)上固定安装有VR摄像机B和陀螺仪传感器；所述VR系统均与风速传感器、VR摄像机B、陀螺仪传感器、光学瞄准传感器(102)、数字导弹制导系统(104)电性连接；所述数字导弹制导系统(104)与发射按钮(105)电性连接；
所述VR系统与VR资源库连接；所述VR系统与存储模块连接；
所述弹体模型(101)的尾部设置有弹射装置(2)；所述弹射装置(2)包括弹簧(201)和底座(202)；所述底座(202)通过弹簧(201)与弹体模型(101)的尾部固定连接；所述弹体模型(101)周侧面设置有一个限位块(106)；
所述反坦克导弹模型组件(1)上的发射筒(109)内壁开设有与限位块(106)相配合的限位槽(107)；所述限位槽(107)的路径为L型；所述限位块(106)与限位槽(107)滑动配合；所述限位槽(107)内顶面开设有贯穿孔(108)；所述贯穿孔(108)中活动安装有发射按钮(105)；所述发射按钮(105)上安装有限位传感器；所述限位传感器与数字导弹制导系统(104)电性连接；
所述弹体模型(101)的头部固定有圆球部；所述圆球部采用轻质的橡胶材质。
2.根据权利要求1所述的一种用于反坦克导弹VR实体教学训练装置，其特征在于，所述数字导弹制导系统(104)包括制导模块和控制模块；所述制导模块为反坦克导弹的制导部；所述控制模块为反坦克导弹的控制部。
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