EP2847748A1 - Vorrichtung zum visualisieren von militäroperationen - Google Patents

Vorrichtung zum visualisieren von militäroperationen

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Publication number
EP2847748A1
EP2847748A1 EP13727513.7A EP13727513A EP2847748A1 EP 2847748 A1 EP2847748 A1 EP 2847748A1 EP 13727513 A EP13727513 A EP 13727513A EP 2847748 A1 EP2847748 A1 EP 2847748A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
scenario
unit
objects
visualization device
action
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.)
Ceased
Application number
EP13727513.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dietmar Vogelmann
Martin Förster
Martin Koch
Arne Radetzky
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.)
Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Airbus Defence and Space GmbH
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 Airbus Defence and Space GmbH filed Critical Airbus Defence and Space GmbH
Publication of EP2847748A1 publication Critical patent/EP2847748A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
    • G09B9/003—Simulators for teaching or training purposes for military purposes and tactics
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B5/00—Electrically-operated educational appliances
    • G09B5/02—Electrically-operated educational appliances with visual presentation of the material to be studied, e.g. using film strip

Definitions

  • the invention relates to a military operation visualization device.
  • the invention relates to a military operation visualization apparatus for displaying a scenario for a plurality of action subjects, each of the plurality of action subjects being each represented by a representative.
  • Devices for the visualization of military operations are used both in the training of personnel of armed forces as well as in the analysis and evaluation of military operations already completed and recorded.
  • the personnel of armed forces one serves
  • the considered and represented persons can be grouped together in one or more smaller groups of persons of a size of 8 to 15 persons and / or act in the group of these groups of persons.
  • Conventional visualization devices are constructed in such a way that a situation image is presented to the trainees in a scenario, wherein the expected behavior of the persons involved is presented or presented in the course of a progressive situation development or change of position.
  • a military operation visualization device for displaying a scenario for a plurality of action subjects, wherein each of the plurality of action subjects is each represented by a representative.
  • the military operation visualization device has a memory unit for storing the scenario, a first display unit for displaying the scenario, and a computing unit that is executed, the first one To control the presentation unit such that the stored scenario together with the actors represented by the representatives
  • scenario has a plurality of scenario objects.
  • the scenario may be a virtual, calculated, configurable, and controllable scenario. It can also be a recorded scenario of a real situation development.
  • a virtual scenario is characterized by the fact that the environment represented in the scenario, the environmental conditions and acting persons or representations or representations of acting persons are arbitrarily composable, so that any initial situation and any situation development can be mapped.
  • Design parameters of the scenario are given and the actual scenario is calculated based on the given design parameters.
  • a scenario can be configured if the properties of the objects occurring in the scenario can be adjusted, for example to influence a starting position or a situation development of the scenario.
  • the configured properties of the objects of the scenario can become
  • a controllable scenario means that the properties of the objects that occur in the scenario run during the lifetime of the object can be influenced.
  • the situation development in the scenario can be influenced dynamically.
  • the recording of a real scenario can be, for example
  • This movement information can be required, for example, in the course of a battle situation or exercise situation.
  • the motion information can be used together with the corresponding persons and vehicles for the reproduction of the situation development.
  • the military operation visualization device is designed to map a plurality of action subjects in the scenario, wherein these
  • Action subjects are each represented by a representative, where the representing representative can correspond to a trainee soldier.
  • the representing representative can correspond to a trainee soldier.
  • the storage unit is designed to store or store the elements of the scenario, that is to say that the storage units contain, for example, maps of a terrain section or artificial environment modeling as well as properties of objects that are part of the maps or modeled environments.
  • the first display unit is designed for visual or visual reproduction of the stored scenario.
  • the first display unit can of course also be designed to emit, for example, acoustic signals or other signals acting on human sensory perception.
  • the arithmetic unit initiates the first presentation unit to reproduce the stored scenario together with the subjects of action.
  • the task is assigned to the arithmetic unit, the environment designed in the scenario together with the acting action subjects
  • a representative may control a group of a plurality of subjects of action.
  • each input unit is designed to transmit control signals to the arithmetic unit, wherein the arithmetic unit is designed to have an action subject associated with an input unit in the scenario corresponding to FIG
  • Control signals control this input unit.
  • the input unit allows a representative or a person to influence the action subject in the scenario associated with a particular input unit.
  • the assignment of an input unit to a specific action subject in the scenario can, for example, be effected by a color coding, wherein a color of the input unit corresponds to a color of the action subject assigned to this input unit.
  • the military operation visualization apparatus enables a representative of an actor to actively initiate that actor in the illustrated scenario to act on the input unit, thus resulting in a consolidation of the expected behavior in a situation with the representative.
  • the military operation visualization device as described above and in the following may be configured such that all representatives are offered a common image or view of the scenario presented.
  • the plurality of scenario objects comprises a first group of fixed objects and a second group of moving objects.
  • the fixed objects are, for example, immovable objects such as trees, houses or other infrastructural components of a site or an environmental section such as roads, bridges, rivers or general geographical or vegetative properties of a site or a
  • the moving objects are mobile objects that belong to the situation picture shown in the scenario. These are for example in a military training scenario persons and vehicles of the armed forces and uninvolved persons as well as their vehicles.
  • the first group of fixed objects has predetermined objects or freely configurable objects. This means that the given objects without modifications of their
  • a building represents a freely configurable object, with the dimensions and appearance of the building being freely configurable.
  • the second group of moving objects comprises action subjects and action objects.
  • the action subjects are the action subjects represented by the representatives in the scenario.
  • the action objects are those scenario objects on which or with which the action subjects can perform or execute actions.
  • An action object could be, for example, a vehicle, a weapon or other military equipment.
  • an action subject can take over the control of the vehicle or use the weapon or the other military equipment for the purpose intended for this purpose.
  • an action object can only be used if an action subject in the scenario has spatial access to the action object
  • Action object has, d. H.
  • a vehicle may be moved only when an action subject represented by a representative is in the vehicle and operates that vehicle.
  • Motion information corresponds to a movement of a person or a vehicle, wherein the arithmetic unit is designed to receive the movement information and to control an action object or action subject associated with the real object in the scenario.
  • the interface is used to receive motion information of real objects, in particular the representation real Expired situation developments in order to make them accessible for evaluation and analysis.
  • the arithmetic unit is designed for the simultaneous display of a first scenario and a second scenario on the first display unit.
  • the arithmetic unit is designed to display the scenario in a variable display sequence on the first display unit.
  • Action subjects can take an alternative action path or an alternative behavior.
  • Military operation visualization device on a second display unit which is designed to represent the illustrated scenario from a different angle from the viewing angle of the first display unit angle.
  • the second display unit can, for example, for an operator of
  • Military operation visualization device may be provided, wherein the second display unit has extended display properties, so that z. B. on the second display unit scenario objects are displayed, which are not shown on the first display unit.
  • a scenario can be created by means of the configuration unit, wherein the scenario can be a modeled environment or a replica of a real existing terrain section.
  • the configuration unit is designed so that the freely configurable objects and the moving objects can be configured and placed in the scenario.
  • the fixed objects can only be placed in the scenario.
  • the freely configurable objects may be any freely configurable objects.
  • the freely configurable objects may be any freely configurable objects.
  • Explosive bodies acting as properties have a distance-dependent ignition mechanism which triggers when in the scenario an action subject approaches the explosive body over the specified distance. Furthermore, such a scenario object could have as a property a so-called discovery distance, which states to which distance an action subject in the scenario discover the explosive body and
  • the said explosive body would only be visible on the first display unit when an action subject is within the detection distance to the explosive body and at the same time directs the viewing direction in the direction of the explosive body.
  • the configuration unit may influence the behavior of the enemy forces depicted in the scenario.
  • Fig. 1 is a schematic plan view of a
  • Fig. 2 is a schematic side view of a
  • Fig. 3 is a schematic view of the components of a
  • Fig. 4 is a schematic view of the components of a
  • FIG. 1 shows a military operation visualization apparatus 100 having a first display unit 420A and a second display unit 420B.
  • the first presentation unit 420A is configured to present a scenario 110 that includes a plurality of subjects 120.
  • the scenario 110 includes a plurality of fixed objects and a plurality of moving objects.
  • the first display unit 420A may, for example, be a horizontally arranged image display unit.
  • the image display unit can be, for example, a projection surface which is illuminated by an image projector with the corresponding light signals.
  • the first display unit 420A may be any other device for displaying and reproducing video signals, such as a monitor.
  • the representatives 130 of the action subjects 120 in the scenario 110 are positioned circumferentially of the first presentation unit 420A so that all of the representatives 130 can look at the scenario 110 displayed on the first presentation unit 420A.
  • FIG. 1 shows six representatives 130, the
  • the second presentation unit 420B may show the same scenario 110 that also shows the first presentation unit 420A, however, the scenario 110 may be displayed on the first presentation unit and on the second
  • Representation unit can be represented from a different view angle.
  • a plan view and on the second display unit a perspective view of the scenario are displayed.
  • the second display unit 420B may include a control area or a configuration unit via which an operator 131 of the
  • Military operation visualization device can control or configure this device.
  • FIG. 2 shows a side view of a military operation visualization device, with only a representative 130 and an operator 131 shown for clarity.
  • the operator 131 views the illustrated scenario over the second
  • Display unit 420B wherein the viewing direction of the operator 131 is indicated on the second display unit by an arrow. It should be noted that the operator 131 may view the scenario on both the first presentation unit and the second presentation unit.
  • the second display unit may be designed so that it includes the configuration unit 460, so that via the second
  • the second display unit 420 B has an area that includes the configuration unit 460.
  • This configuration unit 460 may be, for. B. one
  • the second display unit 420B may be a portable one
  • Monitor or computer or act on a stationary monitor, as shown in FIG. 2 and FIG. 1 can be seen.
  • the first display unit 420A is arranged horizontally and is located at a distance of about 50 cm to 150 cm from the eyes of the representative 130. This distance ensures that each representative 130 can view the entire area of the display area of the first display unit 420A.
  • Fig. 3 shows the structural structure of a
  • the first display unit 420A and the second display unit 420B are connected to the arithmetic unit 430 via a display adapter 421.
  • a multiplicity of input devices 440A, 440B, 440C, 440D to 440n are connected to the arithmetic unit 430 via an input adapter 441.
  • the arithmetic unit 430 thus receives control signals from the input units and has the first display unit and the second
  • Arithmetic unit to the memory unit 410 to read the scenario and the scenario objects contained therein and action subjects and represent on the presentation units.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of the structure
  • the memory unit 410 includes a first memory component 410A that is configured to configure a scenario, such as a scenario. B. number, position and properties of the moving objects to store.
  • the second memory component 41B0 is configured to store the mapped or modeled environment of a scenario, such as a scenario. B. Landkats and / or terrain information.
  • the third memory component 410C is configured to store state information of a scenario so that the flow of a scenario can be replayed or, in an expired scenario, an alternative action path can be taken, as described in detail below.
  • the first memory component 410A includes the description of
  • the first memory component 410A includes the number and the
  • Memory component 410A be stored or deposited.
  • Configuration unit 460 may be implemented as a separate component and connected to arithmetic unit 430, but may also be embodied as part of second representation unit 420B, the configuration of FIG
  • Scenario objects stored in the first memory component 410A in this case via the second display unit 420B.
  • the second memory component 41 OB contains predefined scenario objects whose properties precede the runtime
  • Military operation visualization device can be set, and which can not be changed during the term. Terrain information or environmental parameters are thus stored in the second memory component. From the set of predefined scenario objects in the second
  • Memory component 41 OB is generated by the synthesis unit 415 the environment.
  • the set of predefined scenario objects may be a house, a street, or plants, such as a house.
  • B. trees wherein from these individual objects in the context of the scenario synthesis by the
  • Synthesis unit 415 more complex entities are created. From a single house or a street object can thus be created or synthesized a whole town with a complex road network. Similarly, from a single tree, taking into account the geographical conditions, such. B. the tree line in mountainous terrain, a whole forest are created.
  • scenario unit 415 is executed, out of a few
  • these data represent the facade or the background.
  • the synthesis unit 415 is connected to the display adapter 421, and the presentation adapter 421 receives the modeled environment information from the synthesis unit 415 and transmits it to the first presentation unit 420A and the second presentation unit 420B.
  • the computing unit 430 is further configured to pass the scenario objects from the first memory component 410A to a behavior simulation unit 445.
  • the behavioral simulation unit 445 is configured to calculate the motions and actions of the mobile scenario objects, which may be the represented or simulated humans and vehicles of the enemy forces.
  • the behavioral simulation unit 445 is designed to receive control signals of the input unit 440 via the input adapter 441 or
  • the behavior simulation unit 445 transmits the calculated ones
  • Behavior information to the state record unit 416 which maintains a state vector or status vector of the entire scenario.
  • This state vector contains for each object of the scenario at a given time t its properties.
  • the state vector could be its position, its direction of movement, and its
  • the state vector could also have values for its position, direction of movement,
  • the behavior simulation unit 445 is designed to calculate a recalculation of the state vector of the scenario after a certain time, this recalculation corresponding to the further development of the scenario or the situation image. Such a recalculation of the state vector can be done in
  • uniform intervals for example, 20 to 30 times per second.
  • Memory component 410C stored.
  • compression techniques can be used for storing the state vector, so that z. For example, only the lines of the state vector
  • components of the state vector can over
  • Interpolation techniques such. As linear interpolation, are stored, so that the storage requirements for the state vectors is kept low.
  • the state recorder 416 like the synthesis unit 415, is connected to the display adapter 421, and the rendering adapter 421 is provided with the conversion from the synthesis unit 415 and the synthesizer 415
  • Conditional recording unit 416 provided in corresponding signals for visual display by the display units 420A, 420B.
  • the timing control unit 470 is configured to determine the state vector which is passed from the condition recording unit 416 to the presentation adapter 421. So z. For example, in a first case, the state vector of a running scenario may be passed to the rendering adapter, which state vector directly represents the properties of the objects of the illustrated one
  • Condition recording unit 416 are loaded, this corresponds to the playback of a recorded scenario.
  • the timing unit 470 is controlled by the arithmetic unit 430.
  • this control is carried out in accordance with instructions to the arithmetic unit, which are input via the control unit 460.
  • the timing unit 470 may also be configured to load the state vector of a recorded scenario from the third memory component 410C so that this scenario is displayed on the presentation units until a certain time, with a selective selection of, for example, action subjects from any point in time of a recorded scenario and that selected action subjects are assigned control by a representative via an input unit 440.
  • the selected subject takes an alternative course of action at a given time in the scenario, i. e. controlled by a representative.
  • Action path are selected, in which case just all selected
  • the arithmetic unit 430, the synthesis unit 415, the condition recording unit 416, the behavioral simulation unit 445 and the timing unit 470 may be component parts of a single arithmetic unit.
  • the military operation visualization device may be of military design as described above and below
  • Land forces serve.
  • the interaction of several individual soldiers and their cooperation with vehicles can be practiced here.
  • the military operation visualization device allows the trainees to be actively involved in the situational picture presented in the scenario so as to strengthen the affective actions of the soldiers in a particular combat or practice situation.
  • the preparation of the soldiers on the complex and costly training sections in the field can be significantly improved using the above-described and below described military operation visualization device, so that the cost-intensive training sections can be reduced in scope if necessary.
  • the military operation visualization apparatus as described above and below enables a trainee to be trained in a variety of situations and with rapidly changing combat scenarios and situations
  • Actions are initiated in the scenario so that behaviors and behavioral patterns are memorized and strengthened among the soldiers to be trained.
  • the second display unit and the configuration unit are provided for the trainer of the soldiers to be trained, the instructor the
  • Presentation unit to halt the situation development, for example, after the detection of a mistake or misconduct of the soldiers to be trained, and the development of the situation at any time past
  • the military operation visualization device has at least three and at most twelve input units. This can be trained in a tactical situation image three to twelve soldiers at the same time. The soldiers to be trained share the view or the view of the scenario presented on the first presentation unit.
  • the first display unit may be a horizontally arranged projection surface or image display unit. Each trainee soldier is assigned a fixed location with respect to the horizontally arranged first display unit.
  • the first display unit can be designed to offer each soldier on a section of the first presentation unit an individual perspective in addition to the common view of the overall scenario, with the individual perspective of each of the soldiers to be trained taking a look at the scenario starting from the action subject assigned to this soldier Consideration of the line of sight of the action subject offers.

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Abstract

Es ist eine Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung zum Darstellen eines Szenarios für eine Mehrzahl von Handlungssubjekten angegeben, wobei jedes Handlungssubjekt von einem Repräsentanten repräsentiert wird. Die Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung weist eine Speichereinheit, eine erste Darstellungseinheit und eine Recheneinheit auf. Die Recheneinheit ist ausgeführt, die erste Darstellungseinheit so anzusteuern, dass ein in der Speichereinheit gespeichertes Szenario zusammen mit den von den Repräsentanten repräsentierten Handlungssubjekten wiedergegeben wird.

Description

Vorrichtung zum Visualisieren von Militäroperationen
Gebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft eine Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung zum Darstellen eines Szenarios für eine Mehrzahl von Handlungssubjekten, wobei jedes der Mehrzahl von Handlungssubjekten jeweils von einem Repräsentanten repräsentiert wird.
Technischer Hintergrund der Erfindung
Vorrichtungen zur Visualisierung von Militäroperationen finden Verwendung sowohl im Zuge der Ausbildung des Personals von Streitkräften als auch bei der Analyse und Auswertung bereits erfolgter und aufgezeichneter Militäroperationen. Insbesondere für die Ausbildung des Personals von Streitkräften dient eine
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung dem gezielten Heranführen der auszubildenden Personen an die Aufgaben und Tätigkeiten, welche sie im
Rahmen einer mehrere Personen umfassenden Gruppe auszuführen haben. Unter einer Militäroperation ist in diesem Zusammenhang eine Bewegung von einzelnen Personen sowie diesen Personen zugewiesenen Fahrzeugen, Waffen und
Werkzeugen sowie die von diesen Personen vorgenommenen Handlungen zu verstehen. Die betrachteten und dargestellten Personen können in einer oder mehreren kleineren Personengruppen einer Größe von 8 bis 15 Personen zusammengefasst sein und/oder im Verbund dieser Personengruppen handeln.
Zusammenfassung der Erfindung Militäroperationsvisualisierungsvorrichtungen finden ihre Verwendung bei der Ausbildung des Personals von Streitkräften insbesondere im zeitlichen Vorfeld einer kostenintensiven und aufwändigen Ausbildung, um die auszubildenden Personen hinsichtlich ihres kognitiven Wissensstandes sowie ihrer affektiven Verhaltensweisen möglichst umfassend auf die sich anschließende praktische Ausbildung vorzubereiten.
Herkömmliche Visualisierungsvorrichtungen sind dabei dergestalt aufgebaut, dass den auszubildenden Personen ein Lagebild in einem Szenario präsentiert wird, wobei im Zuge einer fortschreitenden Lageentwicklung bzw. Lageänderung das erwartete Verhalten der beteiligten Personen präsentiert oder dargestellt wird.
Es kann als eine Aufgabe der Erfindung angesehen werden, eine alternative Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung anzugeben, welche durch ihren Aufbau eine verbesserte Einbindung der auszubildenden Personen in ein Lagebild ermöglicht.
Es ist eine Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs angegeben. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden
Beschreibung.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung zum Darstellen eines Szenarios für eine Mehrzahl von Handlungssubjekten angegeben, wobei jedes der Mehrzahl von Handlungssubjekten jeweils von einem Repräsentanten repräsentiert wird. Dabei weist die Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung eine Speichereinheit zum Speichern des Szenarios, eine erste Darstellungseinheit zur Wiedergabe des Szenarios und eine Recheneinheit auf, welche ausgeführt ist, die erste Darstellungseinheit so anzusteuern, dass das gespeicherte Szenario zusammen mit den von den Repräsentanten repräsentierten Handlungssubjekten
wiedergegeben wird, wobei das Szenario eine Mehrzahl von Szenarioobjekten aufweist.
Bei dem Szenario kann es sich insbesondere um ein virtuelles, berechnetes, konfigurierbares und steuerbares Szenario handeln. Es kann sich aber auch um ein aufgezeichnetes Szenario einer realen Lageentwicklung handeln. Ein virtuelles Szenario zeichnet sich dadurch aus, dass die in dem Szenario dargestellte Umwelt, die Umweltbedingungen und handelnde Personen bzw. Darstellungen oder Repräsentationen von handelnden Personen beliebig zusammenstellbar sind, so dass eine beliebige Ausgangslage und eine beliebige Lageentwicklung abgebildet werden können.
Ein berechnetes Szenario zeichnet sich dadurch aus, dass die
Gestaltungsparameter des Szenarios vorgegeben sind und das tatsächliche Szenario anhand der vorgegebenen Gestaltungsparameter berechnet wird. Ein Szenario ist konfigurierbar, wenn die Eigenschaften der in dem Szenario vorkommenden Objekte angepasst werden können, beispielsweise um eine Ausgangslage oder eine Lageentwicklung des Szenarios zu beeinflussen. Die konfigurierten Eigenschaften der Objekte des Szenarios können sich
beispielsweise während einer Laufzeit des auf der
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung dargestellten Szenarios auswirken.
Im Gegensatz dazu bedeutet ein steuerbares Szenario, dass die Eigenschaften der in dem Szenario vorkommenden Objekte während der Laufzeit des dargestellten Szenarios beeinflussbar sind. Damit kann die Lageentwicklung in dem Szenario dynamisch beeinflusst werden.
Die Aufzeichnung eines realen Szenarios kann beispielsweise
Bewegungsinformationen von Personen und Fahrzeugen aufweisen, wobei diese Bewegungsinformationen beispielsweise im Zuge einer Gefechtssituation oder Übungssituation verlangt werden können.
Zusammen mit den Umweltinformationen und Umweltbedingungen können die Bewegungsinformationen zusammen mit den entsprechenden Personen und Fahrzeugen für die Wiedergabe der Lageentwicklung verwendet werden.
Die Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung ist ausgeführt, in dem Szenario eine Mehrzahl von Handlungssubjekten abzubilden, wobei diese
Handlungssubjekte den abgebildeten Personen entsprechen. Die
Handlungssubjekte werden jeweils von einem Repräsentanten repräsentiert, wobei der repräsentierende Repräsentant einem auszubildenden Soldaten entsprechen kann. In anderen Worten bedeutet dies, dass beispielsweise die Bewegungsinformationen eines Soldaten in einem Lagebild erfasst werden und so auf das diesem Repräsentanten zugeordnete Handlungssubjekt übertragen bzw. angewandt werden, so dass das Handlungssubjekt die Bewegungen und
Handlungen des repräsentierten Soldaten in dem dargestellten Szenario nachvollzieht bzw. ausführt. Die Speichereinheit ist ausgeführt, die Elemente des Szenarios vorzuhalten bzw. zu speichern, d. h. dass die Speichereinheiten beispielsweise Karten eines Geländeabschnittes oder Modellierungen von künstlichen Umwelten sowie Eigenschaften von Objekten, welche Bestandteil der Karten bzw. der modellierten Umwelten sind, enthalten bzw. speichern. Die erste Darstellungseinheit ist zur optischen oder visuellen Wiedergabe des gespeicherten Szenarios ausgeführt. Daneben kann die erste Darstellungseinheit selbstverständlich auch ausgeführt sein, beispielsweise akustische Signale oder sonstige auf die menschliche Sinneswahrnehmung wirkende Signale abzugeben.
Die Recheneinheit leitet die erste Darstellungseinheit dazu an, das gespeicherte Szenario zusammen mit den Handlungssubjekten wiederzugeben. Damit kommt der Recheneinheit in anderen Worten die Aufgabe zu, die in dem Szenario gestaltete Umwelt gemeinsam mit den handelnden Handlungssubjekten
darzustellen und den Handlungssubjekten ein Zusammenwirken mit den Objekten, welche Bestandteil des Szenarios sind, zu ermöglichen.
Gemäß einer Ausführungsform kann ein Repräsentant eine Gruppe bestehend aus einer Mehrzahl von Handlungssubjekten steuern.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung eine Mehrzahl von Eingabeeinheiten auf. Dabei ist jede Eingabeeinheit ausgeführt, Steuersignale an die Recheneinheit zu übermitteln, wobei die Recheneinheit ausgeführt ist, ein einer Eingabeeinheit zugeordnetes Handlungssubjekt in dem Szenario entsprechend den
Steuersignalen dieser Eingabeeinheit zu steuern.
Die Eingabeeinheit ermöglicht es einem Repräsentanten oder einer Person, dasjenige Handlungssubjekt in dem Szenario zu beeinflussen, welches einer bestimmten Eingabeeinheit zugeordnet ist.
In anderen Worten bedeutet dies, dass ein Repräsentant bzw. eine auszubildende Person über die Eingabeeinheit ein bestimmtes Handlungssubjekt steuert. Die Zuordnung einer Eingabeeinheit zu einem bestimmten Handlungssubjekt in dem Szenario kann beispielsweise durch eine farbliche Codierung erfolgen, wobei eine Farbe der Eingabeeinheit mit einer Farbe des dieser Eingabeeinheit zugeordneten Handlungssubjektes korrespondiert.
Damit ermöglicht die Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung wie oben und im Folgenden beschrieben, dass ein Repräsentant eines Handlungssubjektes dieses Handlungssubjekt in dem dargestellten Szenario aktiv zu einer Handlung über die Eingabeeinheit veranlassen muss, womit sich eine Festigung des erwarteten Verhaltens in einer Situation bei dem Repräsentanten ergibt.
Die Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung wie oben und im Folgenden beschrieben kann insbesondere so ausgeführt sein, dass allen Repräsentanten ein gemeinsames Bild bzw. eine gemeinsame Sicht auf das dargestellte Szenario geboten wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Mehrzahl von Szenarioobjekten eine erste Gruppe von fixen Objekten und eine zweite Gruppe von beweglichen Objekten auf.
Bei den fixen Objekten handelt es sich beispielsweise um unbewegliche Objekte wie Bäume, Häuser oder sonstige infrastrukturelle Komponenten eines Geländes bzw. eines Umweltabschnittes wie Straßen, Brücken, Flüssen oder allgemein geografischen oder vegetativen Eigenschaften eines Geländes oder eines
Geländeabschnittes.
Bei den beweglichen Objekten handelt es sich um mobile Objekte, welche zu dem in dem Szenario dargestellten Lagebild gehören. Dies sind beispielsweise in einem militärischen Übungsszenario Personen und Fahrzeuge der als feindlich dargestellten Streitkräfte und unbeteiligte Personen sowie deren Fahrzeuge.
Die erste Gruppe von fixen Objekten zeichnet sich dadurch aus, dass ihre
Eigenschaften bzw. ihr Verhalten sich aus den Daten ergibt, welche dem Szenario zugrunde liegen. In anderen Worten bedeutet dies, dass die Repräsentanten keinen unmittelbaren Einfluss auf die fixen Objekte nehmen können, sehr wohl aber mittelbar die erste Gruppe von fixen Objekten durch die eigenen Handlungen und die Steuerung der ihnen zugewiesenen Handlungssubjekte beeinflussen können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die erste Gruppe von fixen Objekten vorgegebene Objekte oder frei konfigurierbare Objekte auf. Dies bedeutet, dass die vorgegebenen Objekte ohne Modifikationen ihrer
Eigenschaften in das Szenario übernommen werden und die frei konfigurierbaren Objekte hinsichtlich ihrer Eigenschaften veränderbar sind. Beispielsweise stellt ein Gebäude ein frei konfigurierbares Objekt dar, wobei die Ausmaße und das Aussehen des Gebäudes frei konfiguriert werden können.
Die Objekte der ersten Gruppe von fixen Objekten finden beispielsweise
Verwendung bei der Erstellung eines beliebigen modulierten Szenarios wie auch bei der Nachbildung eines realen Geländeabschnittes, so dass in dem so erstellten Szenario eine Militäroperation dargestellt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die zweite Gruppe von beweglichen Objekten Handlungssubjekte und Handlungsobjekte auf. Bei den Handlungssubjekten handelt es sich um die von den Repräsentanten repräsentierten Handlungssubjekte in dem Szenario.
Bei den Handlungsobjekten handelt es sich um solche Szenarioobjekte, an denen bzw. mit denen die Handlungssubjekte Handlungen vornehmen bzw. vollziehen können.
Ein Handlungsobjekt könnte beispielsweise ein Fahrzeug, eine Waffe oder ein sonstiger militärischer Ausrüstungsgegenstand sein. Dabei kann beispielsweise ein Handlungssubjekt die Steuerung des Fahrzeugs übernehmen oder die Waffe oder den sonstigen militärischen Ausrüstungsgegenstand zu dem hierfür vorgesehenen Verwendungszweck einsetzen. Insbesondere sei darauf hingewiesen, dass ein Handlungsobjekt nur verwendet werden kann, wenn ein Handlungssubjekt in dem Szenario einen räumlichen Zugriff auf das
Handlungsobjekt hat, d. h. beispielsweise, dass ein Fahrzeug lediglich dann bewegt werden kann, wenn ein von einem Repräsentanten repräsentiertes Handlungssubjekt sich in dem Fahrzeug befindet und dieses Fahrzeug bedient.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung eine Schnittstelle zum Empfangen einer Bewegungsinformation eines realen Objektes auf, wobei die
Bewegungsinformation einer Bewegung einer Person oder eines Fahrzeugs entspricht, wobei die Recheneinheit ausgeführt ist, die Bewegungsinformation aufzunehmen und ein dem realen Objekt zugeordnetes Handlungsobjekt oder Handlungssubjekt in dem Szenario zu steuern.
Wie weiter oben detailliert beschrieben dient die Schnittstelle zum Empfangen einer Bewegungsinformation realer Objekte, insbesondere dem Darstellen real abgelaufener Lageentwicklungen, um diese einer Auswertung und einer Analyse zugänglich zu machen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Recheneinheit zur gleichzeitigen Wiedergabe eines ersten Szenarios und eines zweiten Szenarios auf der ersten Darstellungseinheit ausgeführt.
Somit kann beispielsweise eine erste Lageentwicklung und eine zweite
Lageentwicklung in ein und demselben Gelände dargestellt werden, wobei sich diese Darstellung insbesondere eignet, unterschiedliche Verläufe der ersten
Lageentwicklung und der zweiten Lageentwicklung aufzuzeigen. Es geht also in anderen Worten um die gleichzeitige Wiedergabe der beweglichen Objekte in einem ersten Szenario und in einem zweiten Szenario, wobei die fixen Objekte jeweils die gleichen sind, also in der selben Umwelt zwei Szenarien beweglicher Objekte darzustellen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Recheneinheit ausgeführt, das Szenario in einer variablen Darstellungsabfolge auf der ersten Darstellungseinheit wiederzugeben.
Dies bedeutet, dass die Lageentwicklung in einem Szenario im Falle von Fehlern durch die Repräsentanten bzw. Handlungssubjekte angehalten werden kann. Weiterhin ist es möglich, zu einem beliebigen vergangenen Zeitpunkt der
Lageentwicklung in dem Szenario zu springen. Dabei bietet es sich insbesondere an, diesen Sprungzeitpunkt so zu wählen, dass die Handlungssubjekte die Lageentwicklung ab einem Zeitpunkt wiederholen bzw. fortsetzen, zu dem der besagte Fehler noch nicht auftrat. Dies bedingt, dass die Speichereinheit ausgeführt ist, die Lageentwicklung des Szenarios aufzuzeichnen und abzuspeichern, so dass zu einem beliebigen Zeitpunkt in der Darstellung des Szenarios gesprungen werden kann. Natürlich kann in einem aufgezeichneten Szenario sowohl zu einem vergangenen Zeitpunkt als auch zu einem zukünftigen Zeitpunkt ausgehend von dem gerade dargestellten Zeitpunkt in dem Szenario gesprungen werden.
Von besonderer Bedeutung dabei ist, dass bei einem Sprung zu einem
vergangenen Zeitpunkt und bei einer Fortsetzung der Lageentwicklung die
Handlungssubjekte einen alternativen Handlungspfad bzw. ein alternatives Verhalten annehmen können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung eine zweite Darstellungseinheit auf, welche ausgeführt ist, das dargestellte Szenario aus einem von dem Blickwinkel der ersten Darstellungseinheit abweichenden Blickwinkel darzustellen.
Die zweite Darstellungseinheit kann beispielsweise für einen Bediener der
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung vorgesehen sein, wobei die zweite Darstellungseinheit erweiterte Darstellungseigenschaften aufweist, so dass z. B. auf der zweiten Darstellungseinheit Szenarioobjekte dargestellt werden, welche auf der ersten Darstellungseinheit nicht dargestellt sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung eine Konfigurationseinheit auf, wobei die Konfigurationseinheit ausgeführt ist, einen Aufbau des Szenarios zu
konfigurieren. Dies bedeutet, dass mittels der Konfigurationseinheit ein Szenario erstellt werden kann, wobei es sich bei dem Szenario um eine modellierte Umwelt oder um eine Nachbildung eines real existierenden Geländeabschnittes handeln kann. Die Konfigurationseinheit ist ausgeführt, dass die frei konfigurierbaren Objekte und die beweglichen Objekte konfiguriert und in dem Szenario platziert werden können. Daneben können die fixen Objekte in dem Szenario lediglich platziert werden.
Bei den frei konfigurierbaren Objekten kann es sich beispielsweise um
Explosivkörper handeln, welche als Eigenschaften einen entfernungsabhängigen Zündmechanismus haben, welcher auslöst, wenn sich in dem Szenario ein Handlungssubjekt über die angegebene Entfernung an den Explosivkörper annähert. Weiterhin könnte ein solches Szenarioobjekt als eine Eigenschaft einen sog. Entdeckungsabstand aufweisen, welcher aussagt, auf weiche Entfernung ein Handlungssubjekt in dem Szenario den Explosivkörper entdecken und
identifizieren kann. Damit würde beispielsweise der besagte Explosivkörper auf der ersten Darstellungseinheit erst dann sichtbar, wenn sich ein Handlungssubjekt innerhalb des Entdeckungsabstandes zu dem Explosivkörper befindet und zugleich die Blickrichtung in Richtung des Explosivkörpers richtet. Über die Konfigurationseinheit kann beispielsweise Einfluss auf das Verhalten der in dem Szenario dargestellten feindlichen Streitkräfte genommen werden.
Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher auf
Ausführungsbeispiele der Erfindung eingegangen. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 3 eine schematische Ansicht der Komponenten einer
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 4 eine schematische Ansicht der Komponenten einer
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele Fig. 1 zeigt eine Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung 100 mit einer ersten Darstellungseinheit 420A und einer zweiten Darstellungseinheit 420B.
Die erste Darstellungseinheit 420A ist ausgeführt zum Darstellen eines Szenarios 110, welches eine Mehrzahl von Handlungssubjekten 120 beinhaltet. Daneben weist das Szenario 110 eine Mehrzahl von fixen Objekten und eine Mehrzahl von beweglichen Objekten auf.
Bei der ersten Darstellungseinheit 420A kann es sich beispielsweise um eine horizontal angeordnete Bildwiedergabeeinheit handeln. Die Bildwiedergabeeinheit kann beispielsweise eine Projektionsfläche sein, welche von einem Bildprojektor mit den entsprechenden Lichtsignalen angestrahlt wird. Daneben kann es sich bei der ersten Darstellungseinheit 420A um jede beliebige andere Vorrichtung zur Darstellung und Wiedergabe von Videosignalen handeln, beispielsweise um einen Monitor. Die Repräsentanten 130 der Handlungssubjekte 120 in dem Szenario 110 befinden sich in Umfangsrichtung der ersten Darstellungseinheit 420A so aufgestellt, dass alle Repräsentanten 130 auf das Szenario 110 blicken können, welches auf der ersten Darstellungseinheit 420A dargestellt wird.
Auch wenn die Fig. 1 sechs Repräsentanten 130 zeigt, kann die
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung wie oben und im Folgenden
beschrieben für mehr oder weniger als sechs Repräsentanten ausgelegt sein.
Die zweite Darstellungseinheit 420B kann das gleiche Szenario 110 zeigen, welches auch die erste Darstellungseinheit 420A zeigt, allerdings kann das Szenario 110 auf der ersten Darstellungseinheit und auf der zweiten
Darstellungseinheit aus einem abweichenden Ansichtswinkel dargestellt werden. So kann z.B. auf der ersten Darstellungseinheit eine Draufsicht und auf der zweiten Darstellungseinheit eine perspektivische Ansicht des Szenarios angezeigt werden.
Ebenso kann die zweite Darstellungseinheit 420B einen Steuerbereich bzw. eine Konfigurationseinheit aufweisen, über welche ein Bediener 131 der
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung diese Vorrichtung steuern oder konfigurieren kann.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht einer Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung, wobei zur besseren Übersichtlichkeit lediglich ein Repräsentant 130 und ein Bediener 131 dargestellt sind. Der Bediener 131 betrachtet das dargestellte Szenario über die zweite
Darstellungseinheit 420B, wobei die Blickrichtung des Bedieners 131 auf die zweite Darstellungseinheit durch einen Pfeil angedeutet ist. Es sei darauf hingewiesen, dass der Bediener 131 das Szenario sowohl auf der ersten Darstellungseinheit als auch auf der zweiten Darstellungseinheit betrachten kann. Insbesondere kann die zweite Darstellungseinheit so ausgeführt sein, dass diese die Konfigurationseinheit 460 beinhaltet, so dass über die zweite
Darstellungseinheit und die Konfigurationseinheit das Szenario konfiguriert und gesteuert wird.
Ebenso ist der Fig. 2 zu entnehmen, dass die zweite Darstellungseinheit 420B einen Bereich aufweist, welcher die Konfigurationseinheit 460 beinhaltet. Bei dieser Konfigurationseinheit 460 kann es sich z. B. um einen
berührungsempfindlichen Bereich eines Monitors handeln, wobei über diesen berührungsempfindlichen Bereich Daten und Steuersignale an die
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung übertragen bzw. eingegeben werden können. Bei der zweiten Darstellungseinheit 420B kann es sich um einen tragbaren
Monitor oder Computer oder um einen stationär angeordneten Monitor handeln, wie dies der Fig. 2 bzw. der Fig. 1 zu entnehmen ist.
Die erste Darstellungseinheit 420A ist horizontal angeordnet und ist in einer Entfernung von etwa 50 cm bis 150 cm von den Augen des Repräsentanten 130 angeordnet. Durch diesen Abstand wird sichergestellt, dass jeder Repräsentant 130 den gesamten Bereich der Darstellungsfläche der ersten Darstellungseinheit 420A einsehen kann. Fig. 3 zeigt den strukturellen Aufbau einer
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung.
Die erste Darstellungseinheit 420A und die zweite Darstellungseinheit 420B sind über einen Darstellungsadapter 421 mit der Recheneinheit 430 verbunden.
Weiterhin ist eine Vielzahl von Eingabegeräten bzw. Eingabeeinheiten 440A, 440B, 440C, 440D bis 440n über einen Eingabeadapter 441 mit der Recheneinheit 430 verbunden. Die Recheneinheit 430 nimmt damit Steuersignale von den Eingabeeinheiten entgegen und weist die erste Darstellungseinheit und die zweite
Darstellungseinheit an, das Szenario wiederzugeben. Dazu greift die
Recheneinheit auf die Speichereinheit 410 zu, um das Szenario sowie die darin enthaltenen Szenarioobjekte und Handlungssubjekte einzulesen und auf den Darstellungseinheiten darzustellen.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus und des
Zusammenwirkens der Komponenten einer
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Speichereinheit 410 weist eine erste Speicherkomponente 410A auf, welche ausgeführt ist, die Konfiguration eines Szenarios, wie z. B. Anzahl, Position und Eigenschaften der beweglichen Objekte, zu speichern.
Die zweite Speicherkomponente 41 OB ist ausgeführt, die abgebildete oder modellierte Umwelt eines Szenarios abzuspeichern, wie z. B. Landkaten und/oder Geländeinformationen. Die dritte Speicherkomponente 410C ist ausgeführt, Zustandsinformationen eines Szenarios abzuspeichern, so dass der Ablauf eines Szenarios wiedergegeben werden kann oder in einem abgelaufenen Szenario ein alternativer Handlungspfad eingeschlagen werden kann, wie dies weiter unten detailliert beschrieben wird.
Die erste Speicherkomponente 410A beinhaltet die Beschreibung der
dynamischen bzw. beweglichen Teile bzw. Objekte des Szenarios. So beinhaltet die erste Speicherkomponente 410A beispielsweise die Anzahl und die
Eigenschaften derjenigen Szenarioobjekte, welche von einem Bediener der Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung über die Konfigurationseinheit 460 konfiguriert werden können. Die Konfiguration dieser Szenarioobjekte erfolgt über die Konfigurationseinheit 460, welche mit der Recheneinheit 430 verbunden ist, wobei die konfigurierten Objekte von der Recheneinheit 430 in der ersten
Speicherkomponente 410A abgespeichert bzw. hinterlegt werden. Die
Konfigurationseinheit 460 kann als eigene Komponente ausgeführt und mit der Recheneinheit 430 verbunden sein, sie kann aber auch als Teil der zweiten Darstellungseinheit 420B ausgeführt sein, wobei die Konfiguration der
Szenarioobjekte, welche in der ersten Speicherkomponente 410A abgespeichert werden, in diesem Fall über die zweite Darstellungseinheit 420B erfolgt. Dies wird in der Fig. 4 veranschaulicht, indem die zweite Darstellungseinheit 420B mit der Recheneinheit 430 verbunden ist.
Die zweite Speicherkomponente 41 OB beinhaltet vordefinierte Szenarioobjekte, deren Eigenschaften vor der Laufzeit der
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung festgelegt werden, und die während der Laufzeit nicht verändert werden können. In der zweiten Speicherkomponente werden damit Geländeinformationen bzw. Umweltparameter abgespeichert. Aus dem Satz von vordefinierten Szenarioobjekten in der zweiten
Speicherkomponente 41 OB wird durch die Syntheseeinheit 415 die Umwelt generiert. So kann beispielsweise der Satz von vordefinierten Szenarioobjekten ein Haus, eine Straße oder Pflanzen, wie z. B. Bäume, beinhalten, wobei aus diesen einzelnen Objekten im Rahmen der Szenariosynthese durch die
Syntheseeinheit 415 komplexere Gebilde erstellt werden. Aus einem einzelnen Haus bzw. einem Straßenobjekt kann damit eine ganze Ortschaft mit einem komplexen Straßennetz erstellt bzw. synthetisiert werden. Analog dazu kann aus einem einzelnen Baum unter Berücksichtigung der geografischen Gegebenheiten, wie z. B. der Baumgrenze in bergigem Gelände, ein ganzer Wald erstellt werden.
In anderen Worten ist die Szenarioeinheit 415 ausgeführt, aus wenigen
vorgegebenen Einzelobjekten eine komplexe Umwelt zu generieren. In einer modellierten Umwelt stellen diese Daten die Fassade bzw. den Hintergrund dar.
Die Syntheseeinheit 415 ist mit dem Darstellungsadapter 421 verbunden, wobei der Darstellungsadapter 421 die Informationen über die modellierte Umwelt von der Syntheseeinheit 415 empfängt und an die erste Darstellungseinheit 420A und an die zweite Darstellungseinheit 420B übermittelt.
Die Recheneinheit 430 ist weiterhin ausgeführt, die Szenarioobjekte aus der ersten Speicherkomponente 410A an eine Verhaltenssimulationseinheit 445 zu übergeben. Die Verhaltenssimulationseinheit 445 ist ausgeführt, die Bewegungen und die Handlungen der beweglichen Szenarioobjekte zu berechnen, bei denen es sich um die dargestellten bzw. simulierten Personen und Fahrzeuge der feindlichen Streitkräfte handeln kann. Daneben ist die Verhaltenssimulationseinheit 445 ausgeführt, Steuersignale der Eingabeeinheit 440 über den Eingabeadapter 441 zu empfangen bzw.
Bewegungsinformationen über die Schnittstelle 450 entgegenzunehmen. In anderen Worten erfolgt in der Verhaltenssimulationseinheit 445 eine
Berechnung der Bewegung und des Verhaltens der aktiven Objekte in dem
Szenario.
Die Verhaltenssimulationseinheit 445 überträgt die berechneten
Verhaltensinformationen an die Zustandsaufzeichnungseinheit 416, welche einen Zustandsvektor bzw. Statusvektor des gesamten Szenarios vorhält. Dieser Zustandsvektor beinhaltet für jedes Objekt des Szenarios zu einem gegebenen Zeitpunkt t dessen Eigenschaften. Für ein in dem Szenario dargestelltes Fahrzeug könnte der Zustandsvektor beispielsweise dessen Position, dessen Bewegungsrichtung und dessen
Geschwindigkeit angeben. Für eine in dem Szenario dargestellte Person könnte der Zustandsvektor ebenso Werte für deren Position, Bewegungsrichtung,
Geschwindigkeit, Bewaffnung oder Gesundheitszustand aufweisen.
Die Verhaltenssimulationseinheit 445 ist ausgeführt, nach einer bestimmten Zeit eine Neuberechnung des Zustandsvektors des Szenarios zu berechnen, wobei diese Neuberechnung der Fortentwicklung des Szenarios bzw. des Lagebildes entspricht. Eine solche Neuberechnung des Zustandsvektors kann in
gleichmäßigen Zeitabständen erfolgen, beispielsweise 20 bis 30 mal pro Sekunde.
Um ein dargestelltes Szenario zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt
wiedergeben zu können, wird der Zustandsvektor in die dritte
Speicherkomponente 410C gespeichert. Dabei können zum Speichern des Zustandsvektors Komprimierungstechniken verwendet werden, so dass z. B. nur die Zeilen des Zustandsvektors
abgespeichert werden, die sich im Vergleich zum vorhergehenden Wert verändert haben. Ebenso können Bestandteile des Zustandsvektors über
Interpolationstechniken, wie z. B. lineare Interpolation, abgespeichert werden, so dass der Speicherbedarf für die Zustandsvektoren gering gehalten wird.
Die Zustandsaufzeichnungseinheit 416 ist ebenso wie die Syntheseeinheit 415 mit dem Darstellungsadapter 421 verbunden, wobei dem Darstellungsadapter 421 die Umwandlung der von der Syntheseeinheit 415 und der
Zustandsaufzeichnungseinheit 416 bereitgestellten Daten in entsprechende Signale zur optischen Darstellung durch die Darstellungseinheiten 420A, 420B obliegt.
Die Zeitsteuerungseinheit 470 ist ausgeführt, den Zustandsvektor zu bestimmen, welcher von der Zustandsaufzeichnungseinheit 416 an den Darstellungsadapter 421 übergeben wird. So kann z. B. in einem ersten Fall der Zustandsvektor eines laufenden Szenarios an den Darstellungsadapter übergeben werden, wobei dieser Zustandsvektor unmittelbar die Eigenschaften der Objekte des dargestellten
Szenarios aufweist und wobei die Handlungssubjekte über die Eingabeeinheiten 440 gesteuert werden. In einem zweiten Fall können die Werte des
Zustandsvektors aus der dritten Speicherkomponente 410C in die
Zustandsaufzeichnungseinheit 416 geladen werden, wobei dies der Wiedergabe eines aufgezeichneten Szenarios entspricht.
Die Zeitsteuerungseinheit 470 wird über die Recheneinheit 430 gesteuert.
Insbesondere erfolgt diese Steuerung gemäß Anweisungen an die Recheneinheit, welche über die Kontrolleinheit 460 eingegeben werden. Die Zeitsteuerungseinheit 470 kann auch ausgeführt sein, den Zustandsvektor eines aufgezeichneten Szenarios aus der dritten Speicherkomponente 410C zu laden, so dass dieses Szenario bis zu einem bestimmten Zeitpunkt auf den Darstellungseinheiten wiedergegeben wird, wobei ab jedem beliebigen Zeitpunkt eines aufgezeichneten Szenarios eine selektive Auswahl von beispielsweise Handlungssubjekten erfolgen kann, und diese ausgewählten Handlungssubjekte der Steuerung durch einen Repräsentanten über eine Eingabeeinheit 440 zugewiesen werden.
Damit ermöglicht die selektive Auswahl und Zuweisung eines Handlungssubjektes an einen Repräsentanten, dass ein Szenario so dargestellt wird, wie es
aufgezeichnet wurde, dabei allerdings das ausgewählte Handlungssubjekt ab einem gegebenen Zeitpunkt in dem Szenario einen alternativen Handlungspfad einschlägt, d.h. von einem Repräsentanten gesteuert wird. Dies bedeutet, dass die Werte des selektierten Handlungssubjektes nicht aus dem Zustandsvektor ausgelesen werden, sondern seine Handlungen und Bewegungen von dem Repräsentanten über die Eingabeeinheit 440 vorgegeben werden, wobei die übrigen Szenarioobjekte sowie deren Verhalten aus dem Zustandsvektor ausgelesen werden.
In einem aufgezeichneten und später wiedergegebenen Szenario können damit Szenarioobjekte bestimmt bzw. selektiert werden, deren Verhalten ab einem gegebenen Zeitpunkt t, wobei der Zeitpunkt t einem Zeitpunkt zwischen dem Beginn und dem Ende des aufgezeichneten Szenarios entspricht, nicht mehr aus den aufgezeichneten Zustandsvektoren ausgelesen wird, sondern den
Steuersignalen entspricht, die über die Eingabeeinheiten eingegeben werden. Die nicht selektierten Objekte und Handlungssubjekte verhalten sich gemäß den in dem Zustandsvektor gespeicherten Werten. Es können selbstverständlich eine Mehrzahl von Handlungssubjekten in einem aufgezeichneten Szenario für das Beschreiten eines alternativen
Handlungspfades selektiert werden, wobei dann eben alle selektierten
Handlungssubjekte einen von dem aufgezeichneten Zustandsvektor
abweichenden Handlungspfad aufzeigen.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Recheneinheit 430, die Syntheseeinheit 415, die Zustandsaufzeichnungseinheit 416, die Verhaltenssimulationseinheit 445 und die Zeitsteuerungseinheit 470 Bestandteil bzw. Funktionskomponenten einer einzelnen Recheneinheit sein können.
In einem Ausführungsbeispiel kann die Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung wie oben und im Folgenden beschrieben der Ausbildung militärischer
Landstreitkräfte dienen. Insbesondere kann hierbei das Zusammenwirken mehrerer einzelner Soldaten sowie deren Zusammenarbeit mit Fahrzeugen geübt werden.
Die Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung erlaubt eine aktive Einbindung der auszubildenden Soldaten in das in dem Szenario dargestellte Lagebild, so dass dies zu einer Festigung der affektiven Handlungen der Soldaten in einer bestimmten Gefechts- oder Übungssituation führt. Die Vorbereitungen der Soldaten auf die aufwändigen und kostenintensiven Ausbildungsabschnitte im Gelände können unter Verwendung der oben und im Folgenden beschriebenen Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung erheblich verbessert werden, so dass die kostenintensiven Ausbildungsabschnitte in ihrem Umfang ggf. gekürzt werden können. Die Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung wie oben und im Folgenden beschrieben ermöglicht es, einen auszubildenden Soldaten mit einer Vielzahl von Lagesituationen und mit sich schnell verändernden Gefechtsszenarien und
Bedrohungslagen zu konfrontieren, wobei die auszubildenden Soldaten durch die unmittelbare Zuweisung zu einem Handlungssubjekt zur Vornahme aktiver
Handlungen in dem Szenario veranlasst werden, so dass sich Verhaltensweisen und Verhaltensmuster bei den auszubildenden Soldaten einprägen und gefestigt werden.
Die zweite Darstellungseinheit und die Konfigurationseinheit sind für den Ausbilder der auszubildenden Soldaten vorgesehen, wobei der Ausbilder die
Lageentwicklung beobachtet und beispielsweise die in dem Szenario dargestellten feindlichen Streitkräfte in ihrem Verhalten beeinflussen kann. Ebenso ist es dem Ausbilder ermöglicht, über die Konfigurationseinheit und die zweite
Darstellungseinheit die Lageentwicklung anzuhalten, beispielsweise nach dem Feststellen eines Fehlers bzw. eines Fehlverhaltens der auszubildenden Soldaten, und die Lageentwicklung zu einem beliebigen vergangenen Zeitpunkt
zurückzuversetzen, so dass die auszubildenden Soldaten die Möglichkeit erhalten, mit ihren zugewiesenen Handlungssubjekten einen alternativen Handlungspfad einzuschlagen. Die Möglichkeit der unmittelbaren Rückmeldung und Auswertung des Ausbildungsfortschrittes resultiert dabei in einer deutlich verbesserten
Ausbildung und einem schneller erzielbaren Ausbildungserfolg.
Insbesondere in taktisch anspruchsvollen Situationen, welche ein hohes Maß an Verständnis für die Gesamtzusammenhänge eines Lagebildes bzw. eines
Szenarios erfordern, bietet dabei die Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung wie oben und im Folgenden beschrieben die Möglichkeit, dass die auszubildenden Soldaten ohne körperliche Belastung oder störende Umwelteinflüsse sich voll auf das Lagebild fokussieren können und dabei aber dennoch Handlungen vornehmen müssen, um das ihnen zugewiesene Handlungssubjekt in dem
Lagebild bzw. Szenario zu steuern bzw. zu einer Handlung zu veranlassen.
In einem Ausführungsbeispiel weist die Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung wenigstens drei und höchstens zwölf Eingabeeinheiten auf. Damit können gleichzeitig in einem taktischen Lagebild drei bis zwölf Soldaten ausgebildet werden. Die auszubildenden Soldaten teilen sich dabei den Blick bzw. die Sicht auf das auf der ersten Darstellungseinheit dargestellte Szenario. Dabei kann die erste Darstellungseinheit eine horizontal angeordnete Projektionsfläche oder Bildwiedergabeeinheit sein. Jedem auszubildenden Soldaten wird dabei ein fester Standort mit Bezug zu der horizontal angeordneten ersten Darstellungseinheit zugewiesen. Dabei kann die erste Darstellungseinheit ausgeführt sein, zusätzlich zu der gemeinsamen Sicht auf das Gesamtszenario jedem Soldaten auf einem Abschnitt der ersten Darstellungseinheit eine individuelle Blickperspektive anzubieten, wobei die individuelle Blickperspektive jedem der auszubildenden Soldaten einen Blick auf das Szenario ausgehend von dem diesem Soldaten zugewiesenen Handlungssubjekt unter Berücksichtigung der Blickrichtung des Handlungssubjektes bietet. Damit kann in dieser beispielhaften Verwendung der
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung der Schritt von einer theoretischen Unterweisung in die vorzunehmenden Handlungen zu der Ausbildung der
Soldaten im Gelände verkürzt werden bzw. ein Zwischenschritt eingebaut werden, in dem die Soldaten die Möglichkeit erhalten, in dem taktischen Zusammenhang ohne körperliche Belastung die erforderlichen Handlungen vorzunehmen.

Claims

Patentansprüche
1. Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung (100) zum Darstellen eines
Szenarios (110) für eine Mehrzahl von Handlungssubjekten (120), wobei jedes der Mehrzahl von Handlungssubjekten jeweils von einem
Repräsentanten (130) repräsentiert wird, wobei die
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung aufweist:
eine Speichereinheit (410) zum Speichern des Szenarios;
eine erste Darstellungseinheit (420A) zur Wiedergabe des gespeicherten
Szenarios; und
eine Recheneinheit (430), welche ausgeführt ist, die erste
Darstellungseinheit (420A) so anzusteuern, dass das gespeicherte Szenario zusammen mit den von den Repräsentanten repräsentierten
Handlungssubjekten wiedergegeben wird;
wobei das Szenario eine Mehrzahl von Szenarioobjekten aufweist.
2. Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung nach Anspruch 1 ,
weiterhin aufweisend eine Mehrzahl von Eingabeeinheiten (440);
wobei jede Eingabeeinheit ausgeführt ist, Steuersignale an die
Recheneinheit zu übermitteln;
wobei die Recheneinheit ausgeführt ist, ein einer Eingabeeinheit
zugeordnetes Handlungssubjekt in dem Szenario entsprechend den Steuersignalen dieser Eingabeeinheit zu steuern.
3. Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Mehrzahl von Szenarioobjekten eine erste Gruppe von fixen Objekten und eine zweite Gruppe von beweglichen Objekten aufweist.
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die erste Gruppe von fixen Objekten vorgegebene Objekte oder frei konfigurierbare Objekte sind.
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4,
wobei die zweite Gruppe von beweglichen Objekten die Handlungssubjekte oder Handlungsobjekte sind.
6. Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
weiterhin aufweisend eine Schnittstelle (450) zum Empfangen einer
Bewegungsinformation eines realen Objektes;
wobei die Bewegungsinformation einer Bewegung einer Person oder eines Fahrzeugs entspricht;
wobei die Recheneinheit ausgeführt ist, die Bewegungsinformation
aufzunehmen und ein dem realen Objekt zugeordnetes Handlungsobjekt oder Handlungssubjekt in dem Szenario zu steuern.
7. Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Recheneinheit zur gleichzeitigen Wiedergabe eines erstes
Szenarios und eines zweiten Szenarios auf der ersten Darstellungseinheit ausgeführt ist.
8. Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Recheneinheit ausgeführt ist, das Szenario in einer variablen Darstellungsabfolge auf der ersten Darstellungseinheit wieder zu geben. Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
weiterhin aufweisend eine zweite Darstellungseinheit (420B);
wobei die zweite Darstellungseinheit ausgeführt ist, das Szenario aus einem von einem Blickwinkel der ersten Darstellungseinheit abweichenden Blickwinkel darzustellen.
Militäroperationsvisualisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
weiterhin aufweisend eine Konfigurationseinheit (460);
wobei die Konfigurationseinheit ausgeführt ist, einen Aufbau des Szenarios zu konfigurieren.
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