CN217083487U - 迫击炮模拟训练系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开一种迫击炮模拟训练系统。在一具体实施方式中，该系统包括：第一显示装置、图像采集器、模拟激光测距仪、至少一个模拟迫击炮和模拟炮弹；其中，模拟激光测距仪包括目镜显示屏，模拟迫击炮设置有激光器和击发感应器，激光器固定在模拟迫击炮的炮管上，模拟炮弹设置有装药号设定装置；第一显示装置和目镜显示屏，分别用于显示训练场景；图像采集器，用于采集包含激光器出射激光形成的激光点的图像；击发感应器，用于感测模拟炮弹置入模拟迫击炮的炮管的装弹操作。该实施方式具有简便、实用、易操作、易布置撤收等设计优点，基于该实施方式，可实现在室内进行基于战场环境和实弹背景的迫击炮模拟训练。

Description

迫击炮模拟训练系统

技术领域

本实用新型涉及军事训练技术领域。更具体地，涉及一种迫击炮模拟训练系统。

背景技术

迫击炮是对目标实施曲射的一种火炮，为部队基本的火力支援和压制武器，在部队内大量配置。其最大本领是杀伤近距离或在山丘等障碍物后面的敌人，用来摧毁轻型工事或桥梁等，也可用于施放烟幕弹和照明弹。为了提高和保持战斗力，每年要进行必要的实弹射击训练，但由于实弹射击对场地要求严格，训练保障复杂，加上安全问题，每年只能进行有限的实弹射击检验，难以作为日常性的训练手段，所以大量的日常训练为非实弹的模拟训练。目前，部队缺乏有效的模拟训练手段，只能按口令进行简单的操炮，操作精度、射击效果等均无法检验，难以有效提高训练水平。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种迫击炮模拟训练系统，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

本实用新型提供了一种迫击炮模拟训练系统，包括第一显示装置、图像采集器、模拟激光测距仪、至少一个模拟迫击炮和模拟炮弹；

其中，模拟激光测距仪包括目镜显示屏，所述模拟迫击炮设置有激光器和击发感应器，所述激光器固定在所述模拟迫击炮的炮管上，所述模拟炮弹设置有装药号设定装置；

所述第一显示装置和所述目镜显示屏，分别用于显示训练场景；

所述图像采集器，用于采集包含所述激光器出射激光形成的激光点的图像；

所述击发感应器，用于感测所述模拟炮弹置入所述模拟迫击炮的炮管的装弹操作。

可选地，所述模拟迫击炮还设置有用于感测所述炮管的姿态数据的姿态传感器。

可选地，所述击发感应器为近场通信读卡器，所述模拟炮弹还设置有用于在所述模拟炮弹置入所述模拟迫击炮后向所述读卡器发送装药号信息的电子标签。

可选地，所述炮管的底部设置有卸弹机构。

可选地，模拟激光测距仪还包括角度传感器。

可选地，所述迫击炮模拟训练系统还包括用于播放对应训练场景的预设音效的扬声器。

可选地，所述迫击炮模拟训练系统还包括用于显示另一训练场景的第二显示装置。

可选地，所述第一显示装置和所述第二显示装置分别为投影仪。

可选地，所述装药号设定装置为按键设定面板。

可选地，所述模拟迫击炮包括固定底座及用于调整炮管姿态的方向机和高低机。

本实用新型的有益效果如下：

本实施例提供的迫击炮模拟训练系统具有简便、实用、易操作、易布置撤收等设计优点，可通过采用与部队实装仿真度较高的器材，减少模拟装备可能带来的额外或孤僻动作；尽量保证模拟训练过程同实弹射击保持一致的观察、指挥、修正和操作手法。基于本实用新型所述的迫击炮模拟训练系统，可实现在室内进行基于战场环境和实弹背景的迫击炮模拟训练，可实现集侦察、指挥、装定诸元、射击、目标毁伤、修正等为一体的多种训练类型的协同模拟训练，在指挥员、侦察兵、计算兵、各炮手的共同协作下，用实弹射击相同的要领和射击法则协同完成完整的射击过程，可实现操作手法和指挥方式与实弹射击完全一致来保证训练效果，可以使多角色的作战人员均得到有效的锻炼，从而整体提高部队的作战水平。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本实用新型实施例提供的迫击炮模拟训练系统的示意图。

图2示出模拟迫击炮的示意图。

图3示出模拟炮弹的示意图。

图4示出第一显示装置显示的包含目标和炸点的训练场景的示意图。

图5示出目镜显示屏显示的包含目标和炸点的训练场景的示意图。

图6示出第一显示装置显示的包含被炸毁目标的训练场景的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

目前，为了提高和保持战斗力，每年要进行必要的迫击炮实弹射击训练，但由于实弹射击对场地要求严格，训练保障复杂，加上安全问题，每年只能进行有限的实弹射击检验，难以作为日常性的训练手段，所以大量的日常训练为非实弹的模拟训练。目前，部队缺乏有效的模拟训练手段，只能按口令进行简单的操炮，操作精度、射击效果等均无法检验，难以有效提高训练水平。进一步，实用新型人认为，现有的部分迫击炮模拟训练器材基本上是基于单炮的操作模拟训练，缺乏战场环境模拟和协同训练模拟，无法作为迫击炮协同综合训练手段。在实战中，侦察、计算、指挥、操炮、射击、效果分析、修正等环节均要有过硬的技术和手段，而这些技术和手段必须在日常训练中得到充分而扎实的训练，并要经过反复的协同才能掌握。这样就急需提供一套适用于协同训练的、集多种功能为一体的、基于实战背景的训练手段，以期解决现有的训练手段存在的无战术背景、无真实目标、无精度检验、无修正指挥、无协同作业等问题。

有鉴于此，如图1所示，本实用新型的一个实施例提供了一种迫击炮模拟训练系统，包括第一显示装置120、图像采集器130、模拟激光测距仪140、至少一个模拟迫击炮110和模拟炮弹(图1中未示出)；其中，模拟激光测距仪140包括目镜显示屏；如图2所示，所述模拟迫击炮110设置有激光器111和击发感应器，所述激光器111固定在所述模拟迫击炮110的炮管112上；如图3所示，模拟炮弹210设置有装药号设定装置211；

所述第一显示装置120和所述目镜显示屏，分别用于显示训练场景；

所述图像采集器130，用于采集包含所述激光器111出射激光形成的激光点的图像；

所述击发感应器，用于感测所述模拟炮弹210置入所述模拟迫击炮110的炮管112的装弹操作。

其中，第一显示装置120和目镜显示屏分别显示的训练场景，在模拟迫击炮110射击前包含目标、地形等；在模拟迫击炮110射击后加入了炸点，如图4所示。例如，炸点的位置可利用外置的计算机设备，根据识别图像采集器130采集的包含激光点的图像中激光点位置及预知或可计算得到的训练场景的地形数据计算得到炮管112的炮管姿态，再根据炮管姿态和模拟炮弹210的装药号进行弹道计算得到训练场景中的炸点位置。

本实施例提供的迫击炮模拟训练系统具有简便、实用、易操作、易布置撤收等设计优点，可通过采用与部队实装仿真度较高的器材，减少模拟装备可能带来的额外或孤僻动作；尽量保证模拟训练过程同实弹射击保持一致的观察、指挥、修正和操作手法。本实施例提供的迫击炮模拟训练系统，可以模拟激光测距仪140模拟观察所、以模拟迫击炮110模拟迫击炮阵地、以第一显示装置120显示的训练场景模拟战场、以第一显示装置120显示的训练场景中的敌方工事等为目标，基于本实施例提供的迫击炮模拟训练系统，可实现在室内进行基于战场环境和实弹背景的迫击炮模拟训练，可实现集侦察、指挥、装定诸元、射击、目标毁伤、修正等为一体的多种训练类型的协同模拟训练，在指挥员、侦察兵、计算兵、各炮手的共同协作下，用实弹射击相同的要领和射击法则协同完成完整的射击过程，可实现操作手法和指挥方式与实弹射击完全一致来保证训练效果，可以使多角色的作战人员均得到有效的锻炼，从而整体提高部队的作战水平。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，第一显示装置120为投影仪，投影仪出光成像在幕布121上。例如，第一显示装置还可以为LCD显示屏、OLED显示屏、QLED显示屏等。

在一个具体示例中，第一显示装置120和所述目镜显示屏显示的包含目标的训练场景可模拟普通中等起伏地形、大高差山地地形、湖泊及水网地形、沙漠、丘陵、高原、丛林等多种地形，各地形均可模拟白天、夜间、雾、雨、雪等多种气象条件，仿真地形幅员可达10km×10km。可通过外置的计算机设备进行仿真，可利用外置的计算机设备配合模拟激光测距仪140、模拟迫击炮110等实现作战要素在虚拟空间中的精确定位。

在一种可能的实现方式中，模拟激光测距仪140还包括角度传感器。在一个具体示例中，模拟激光测距仪140用以模拟观察所配置的实装激光测距仪，外形与实装激光测距仪相同，内含目镜显示屏、陀螺仪、通信电路等。其可逼真显示视场内景象和目标，供侦察兵进行观测侦察作业，测定目标或炸点，操作方法流程与实装激光测距仪相一致。镜内场景的视场大小与实装激光测距仪相同。模拟激光测距仪140设置的目镜显示屏可用于侦察兵观察地形、寻找目标等，模拟激光测距仪140可设置例如陀螺仪的角度传感器，当侦察兵操作模拟激光测距仪140时在目镜微显示屏中显示的训练场景中寻找、确定目标或炸点时，陀螺仪会感测到模拟激光测距仪140的方向和高低转动量从而实时改变目镜显示屏显示的场景图像，当镜内十字线与目标重叠时，侦察兵可通过例如按压测距按键的锁定操作来测量目标或炸点，与现有的实装激光测距仪功能类似的是，模拟激光测距仪140可自动计算目标或炸点的距离、方向角、高低角，并通过目镜显示屏的显示窗口进行显示，其中，目标的距离可由模拟激光测距仪140或外置的计算机设备根据训练场景的场景数据获取，需要说明的是，训练场景中各物体的距离都是根据场景数据可直接得到或可精确计算得到的，显示的炸点的距离可根据炸点位置确定。在侦察兵得到目标的距离、方向角、高低角后，即可告知计算兵，由计算兵根据目标的距离、方向角、高低角，结合事先通报的战队队形(模拟迫击炮110的位置)、由场景数据获取的包括风向、风力、气温、气压等气象数据计算得到迫击炮的包括表尺(高低)、方向、装药号的开始诸元，实现对计算兵的训练，其中，计算兵的计算可依据射表进行，射表是利用外弹道学的经验公式计算炮弹在不同仰角、不同条件下的弹道信息，并利用在靶场大量试射的实验数据，最终整合得到的。

在一种可能的实现方式中，所述模拟迫击炮110包括固定底座114及用于调整炮管姿态的方向机115和高低机116。

在一种可能的实现方式中，所述炮管112的底部设置有卸弹机构113。

接续前述示例，如图2所示，模拟迫击炮110包括固定底座114、炮管112、方向机115、高低机116和支架117，模拟迫击炮110按照迫击炮型号定制炮管112、支架117及固定底座114等部件，如：87式82mm迫击炮，89A式60mm迫击炮等，其尺寸、重量与实装迫击炮一致，设计要求为所有卡口处的制作精度与实装迫击炮误差在0.1mm内，外观尺寸误差在1mm以内。其中，为了增加通用性，支架117和固定底座114可直接使用实装迫击炮的支架和固定底座代替。模拟迫击炮110的支架117与实装迫击炮操作手法一致，方向机115、高低机116等转动机构的阻尼系数与实装迫击炮一致，固定底座114可考虑了地胶防滑要求而做出调整，但需保证与实装迫击炮固定底座操作一致。另外，炮管112设置有瞄准镜支架，以支持安装实装瞄准镜。其中，炮管112的底部设置有例如配合可转动盖板或简单开口的卸弹机构113，以便于卸弹。装定操作例如由炮手通过模拟迫击炮110的方向机115和高低机116实现对炮管112的方向、高低的调节，以装定开始诸元，其中，在训练过程中，开始诸元是由计算兵计算得到后报告给指挥员，指挥员下达射击口令告知炮手的。固定底座114是固定的，则模拟迫击炮110与幕布121的相对位置固定，外置的计算机设备即可根据模拟迫击炮110与幕布121之间的固定相对位置，将模拟迫击炮110模拟在虚拟的训练环境中，使模拟迫击炮110的炮管姿态对弹道产生的影响同实弹射击一致，这样模拟迫击炮110的操作手法就可以同实弹射击完全一致，避免了模拟训练的多余动作。

接续前述示例，激光器111固定在所述模拟迫击炮110的炮管112上，使得激光器111的出射激光方向与炮管112的模拟出射炮弹方向之间的夹角固定，在炮手对模拟迫击炮110进行装定操作时激光器111的出射激光方向与炮管112的模拟出射炮弹方向同步转动，这样，外置的计算机设备就可以根据识别图像采集器130采集的包含激光点的图像中激光点位置及预知或可计算得到的训练场景的地形数据计算得到炮管112的炮管姿态，作为弹道计算的原始数据以及作为模拟迫击炮110操作精度的存档。

接续前述示例，本实施例提供的迫击炮模拟训练系统，可同时设置多个模拟迫击炮110以同时训练多个炮手，其中，每个模拟迫击炮110配置一发模拟炮弹210。模拟炮弹210尺寸与实弹完全一致，弹体上设置有例如为按键设定面板的装药号设定装置211，用以炮手设置装药号(装药号关联到炮弹底部药包数量)，从而达到和实弹一致的训练效果。设计上，模拟炮弹210装填寿命大于6000次，装填误报率小于1/1000；模拟炮弹210尺寸(外径)与实装炮弹误差小于1mm。另外，考虑炮弹到对底座的冲击，所以可适当减轻模拟炮弹210的重量。炮手按实弹射击手法从炮管112的炮口装弹发射，模拟炮弹210进入炮管112(落到炮管112底部)时，击发感应器感应而模拟本炮击发。炮弹可便捷地从卸弹机构113取出并继续发射，发射速度不低于每分种10发。

在一种可能的实现方式中，所述击发感应器为近场通信读卡器，所述模拟炮弹210还设置有用于在所述模拟炮弹210置入所述模拟迫击炮110后向所述读卡器发送装药号信息的电子标签。

在一个具体示例中，所述模拟迫击炮110还设置有例如蓝牙模块等无线通信模块的通信装置，用于将所述近场通信读卡器获取的装药号信息发送至外置的计算机设备，使其获得弹道计算的依据。

在模拟炮弹210置入炮管112后靠近近场通信读卡器时，可通过近场通信读卡器能够读取到电子标签发送的装药号信息来判定已进行装弹操作，且还可判定本炮击发而通过通信装置向外置的计算机设备发送作为启动信号的装药号信息(通过一次数据传输完成两个功能)使外置的计算机设备在判定本炮击发时开始相应的计算，并通过例如内部数据线向激光器111发送启动信号使激光器111在判定本炮击发时出射激光。

另外，也可在模拟炮弹210设置无线通信模块而直接将装药号信息发送至外置的计算机设备，击发感应器还可为设置在炮管112底部的压力传感器等。

在一种可能的实现方式中，所述迫击炮模拟训练系统还包括用于播放对应训练场景的预设音效的扬声器。

由此，可通过例如立体音响设备的扬声器来模拟例如炮弹发射音、弹道音、爆炸音和战场环境音等各种战场音效，使得模拟训练更为接近实战，可进一步提升训练效果。

在一种可能的实现方式中，所述模拟迫击炮110还设置有用于感测所述炮管112的姿态数据的姿态传感器。

在一个具体示例中，所述模拟迫击炮110还设置有用于将姿态传感器感测的所述炮管112姿态数据发送至外置的计算机设备的通信装置，以使外置的计算机设备可在进行炮管姿态计算时将姿态数据也作为依据。由于仅依据激光点位置计算炮管112的炮管姿态可能会出现误差，因此，本实现方式引入例如设置在炮管112上的例如包括重力传感器的姿态传感器感测的炮管112的姿态数据，可提升计算的精确性。

在一个具体示例中，外置的计算机设备可基于C43(43年阻力定律)弹道系数，根据所述炮管112的炮管姿态、模拟炮弹210的弹形系数、推力系数及装药号和训练场景的气象数据，采用龙格-库达法进行弹道积分计算，实时积分得到弹丸的弹道轨迹，在训练场景的模拟地形中进行碰撞检测，将碰撞到目标或其他物体的位置作为炸点位置，从而得到训练场景中的炸点位置。

在一种可能的实现方式中，所述系统还包括用于显示另一训练场景的第二显示装置。在一个具体示例中，第二显示装置可以为投影仪，投影仪出光成像在幕布上。例如，第二显示装置还可以为LCD显示屏、OLED显示屏、QLED显示屏等。

由此，可实现间瞄射击的训练，即例如通过双投影仪进行双屏幕显示，操作模拟激光测距仪140的侦察兵所在的观察所和操作模拟迫击炮110的炮手所在的火炮阵地分开在不同的屏幕前，模拟激光测距仪140放置在显示包括目标的第一训练场景前，且目镜显示屏显示包括目标的训练场景，即，观察所所在的屏幕显示观察所前方的地形—包括目标的第一训练场景。而火炮阵地所在屏幕只显示阵地地形和瞄准点等，炮手不能直接观察到目标。

基于本实施例提供的迫击炮模拟训练系统，可实现指挥员与侦察兵、计算兵、炮手相结合、观察所与阵地相结合的协同训练，包括侦察、指挥、计算、通信等多种要素在内的迫击炮作战部队综合协同训练。指挥员根据系统给定的射击条件及侦察兵对目标的测量结果，决定射击诸元，定下射击决心，选择射击手段，下达射击口令。各炮手接收指挥员口令并进行单独修正量计算，装定诸元与发射，外置的计算机设备按照自动探测的各炮实际方向和高低进行模拟发射，并根据弹道计算形成弹道，对目标或其他物体进行碰撞检测，产生爆炸和毁伤效果，并在显示装置上显示具体效果。之后，利用模拟激光测距机可测量炸点的距离、方向角和高低角以进行射击修正。并在射击结束时进行成绩评定。具体科目可包括：连夹叉法射击、连偏差法射击、连成果法射击、对运动目标射击、放列观察射击、单炮多发同时弹着法射击、简便射击、转移射等，其中，前4个科目均支持间瞄射击和放列观察射击，射击准备须采用双标杆法或方向盘法赋予基准射向。放列观察射击同时支持直接瞄准目标射击。操作手法和射击要领同实弹射击相同。

综上，本实施例提供的迫击炮模拟训练系统具有简便、实用、易操作、易布置撤收等设计优点，可通过采用与部队实装仿真度较高的器材，减少模拟装备可能带来的额外或孤僻动作；尽量保证模拟训练过程同实弹射击保持一致的观察、指挥、修正和操作手法。基于本实施例提供的迫击炮模拟训练系统，可以模拟激光测距仪140模拟观察所、以模拟迫击炮110模拟迫击炮阵地、以第一显示装置120显示的训练场景模拟战场、以第一显示装置120显示的训练场景中的敌方工事等为目标，可实现在室内进行基于战场环境和实弹背景的迫击炮模拟训练，可实现集侦察、指挥、装定诸元、射击、目标毁伤、修正等为一体的多种训练类型的协同模拟训练，构成完整训练回路，在指挥员、侦察兵、计算兵、各炮手的共同协作下，用实弹射击相同的要领和射击法则协同完成完整的射击过程，可实现操作手法和指挥方式与实弹射击完全一致来保证训练效果，可以使多角色的作战人员均得到有效的锻炼，从而整体提高部队的作战水平。

经实践，在使用本实施例提供的迫击炮模拟训练系统进行训练后，作战人员的个人操炮能力以及协同作战能力均有大幅提高，尤其是一些难点课目，如：对运动目标射击、单炮多发同时弹着法射击、转移射、简便射击等实弹射击也难以训练的课目，使用本实施例提供的迫击炮模拟训练系统均可以得到完整而有效的训练。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

还需要说明的是，在本实用新型的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种迫击炮模拟训练系统，其特征在于，包括第一显示装置、图像采集器、模拟激光测距仪、至少一个模拟迫击炮和模拟炮弹；

其中，模拟激光测距仪包括目镜显示屏，所述模拟迫击炮设置有激光器和击发感应器，所述激光器固定在所述模拟迫击炮的炮管上，所述模拟炮弹设置有装药号设定装置；

所述第一显示装置和所述目镜显示屏，分别用于显示训练场景；

所述图像采集器，用于采集包含所述激光器出射激光形成的激光点的图像；

所述击发感应器，用于感测所述模拟炮弹置入所述模拟迫击炮的炮管的装弹操作。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模拟迫击炮还设置有用于感测所述炮管的姿态数据的姿态传感器。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述击发感应器为近场通信读卡器，所述模拟炮弹还设置有用于在所述模拟炮弹置入所述模拟迫击炮后向所述读卡器发送装药号信息的电子标签。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述炮管的底部设置有卸弹机构。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，模拟激光测距仪还包括角度传感器。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述迫击炮模拟训练系统还包括用于播放对应训练场景的预设音效的扬声器。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述迫击炮模拟训练系统还包括用于显示另一训练场景的第二显示装置。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一显示装置和所述第二显示装置分别为投影仪。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述装药号设定装置为按键设定面板。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模拟迫击炮包括固定底座及用于调整炮管姿态的方向机和高低机。

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