FI113398B - Menetelmä, järjestelmä ja simulointilaite ampumistilanteen harjoittelemiseksi - Google Patents

Description

113398

MENETELMÄ, JÄRJESTELMÄ JA SIMULOINTILAITE AMPU-MISTILANTEEN HARJOITTELEMISEKSI

Keksinnön tausta

Keksintö liittyy ampumistilanteen harjoittelemiseen, erityisemmin 5 ammuksen ampumisen simulointiin kenttäoloissa.

Aina kun mahdollista, sotilaallisessa harjoituksessa vältetään aitojen ammuksien ampumista. Näin tehdään sekä kustannusten säästämiseksi että vaarallisten tilanteiden välttämiseksi. Ampumistilannetta voidaan harjoitella tietokoneen muodostamalla simulaatiolla. Mitä realistisempi simulaatio on, 10 sitä paremmin sotilaat voivat kouluttautua oikeisiin taistelutilanteisiin. Käytössä on erilaisia sisätiloissa toimivia simulointijärjestelmiä, mutta näissä ei kuitenkaan saavuteta kovinkaan realistisen tuntuista tilannetta. Realistisuuden parantamiseksi on olemassa tarve ns. kenttäsimulaatiojärjestelmille (Battlefield Simulation Systems), jotka voidaan integroida oikeisiin taistelulaitteisiin, kuten 15 erilaisiin ohjusjärjestelmiin, ilmantorjunnan tai tykistön laukaisualustoihin.

Nykyisissä kenttäsimulointijärjestelmissä käytetään laseria, joka on installoitu ammuksen laukaisualustaan. Laser mahdollistaa ampumisen simuloinnin ja kohteeseen osumisen identifioimisen. Näissä optisesti ohjatuissa (Optically-guided) järjestelmissä maaleissa on heijastimet ja lasersäteellä am-20 mutaan maalia. Koska todellisessa tilanteessa ammus ei mene suoraviivai-.·, : sesti niin kuin valonsäde, valonsädettä poikkeutetaan laskennallisesti. Kun ammuttu lasersäde saavuttaa kohteensa, kohteeseen asetetut detektorit ha-! ; vaitsevat osuman. Tieto osumasta voidaan välittää järjestelmän eri osiin, kuten : : : ampujalle ja kouluttajalle.

25 Ongelmana tunnetun tekniikan mukaisessa kenttäsimulointiratkai- ' suissa on, että laukaisun jälkeisistä tapahtumista ei saada reaaliaikaisesti tie- toja ennen ammuksen osumista maahan tai kohteeseensa. Näin ollen ammuksen etenemistä ei voida seurata reaaliaikaisesti, eikä lennon aikana oh-;! * jättävien ammuksien kulkuun voida vaikuttaa laukaisun jälkeen.

30 Keksinnön lyhyt selostus : Keksinnön tavoitteena on siten kehittää menetelmä ja menetelmän I f · toteuttava laitteisto siten, että yllä mainitut ongelmat voidaan välttää. Keksin-; nön tavoitteet saavutetaan menetelmällä, kenttäharjoitusjärjestelmällä ja si- mulointilaitteella, joille on tunnusomaista se, mitä sanotaan itsenäisissä pa- 2 113398 tenttivaatimuksissa. Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

Keksintö perustuu siihen, että kenttäharjoitusjärjestelmässä muodostetaan keinotodellisuuskuvaa ainakin yhtä laukaisualustaa varten, jolloin 5 kenttäharjoitusjärjestelmä toimii kenttäsimulaatiojärjestelmänä. Ainakin laukaisualustan käyttäjälle esitetään simuloidun ammuksen etenemistä kuvaavaa keinotodellisuuskuvaa. Keinotodellisuuskuvalla tarkoitetaan tietokoneen luomaa ja päivittämää kuvaa simuloidusta ympäristöstä ja siinä olevista mahdollisesti liikkuvista objekteista.

10 Keksinnön mukaisen ratkaisun etuna on, että voidaan toteuttaa rea listisen tuntuisia kenttäharjoituksia (field exercise) simuloimalla olennaisesti reaaliaikaisesti ammuksen etenemistä yhdessä tai useammassa näyttölaitteessa. Laukaisualustan käyttäjää voidaan kouluttaa hyvin todentuntuisesti käyttämällä halutun mukaisesti kameralaitteen välittämää todellista kuvaa ym-15 päristöstä ja esittämällä ammuksen etenemistä keinotodellisuuskuvana.

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti ainakin laukaisualustan käyttäjälle esitettävä kuva vaihdetaan keinotodellisuuskuvaksi, kun laukaisualustan käyttäjä laukaisee simuloidun ammuksen. Tällöin kaikki ennen laukaisua tehtävät toimenpiteet mukaanlukien tähystys ja kohteen va-20 linta voidaan suorittaa kameralaitteen välittämän todellisen kuvan perusteella ja ainoastaan ammuksen eteneminen esitetään keinotodellisuuskuvana.

Keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaisesti jo ··': laukaistua simuloitua ammusta ohjataan laukaisualustan käsittämillä ohjaus- • > : .·. välineillä. Ohjausvälineillä tehdyistä ohjausliikkeistä lähetetään ohjaustiedot 25 simulointilaitteelle ja simulointilaite laskee simuloitavan ammuksen etenemistä ottamalla huomioon ohjaustiedot. Tästä saavutetaan se etu, että laukaisu-alustan käyttäjä voi ammuksen etenemisen aikana tehdä korjausliikkeitä si- t muloidun ammuksen etenemiseen.

Keksinnön erään kolmannen edullisen suoritusmuodon mukaisesti 30 simulointilaitteessa määritetään osumisaste valittuun kohteeseen. Tieto osu-misasteesta lähetetään ainakin kohteeseen ja laukaisualustan käyttäjälle. Rä-jähdysanimaatio esitetään laukaisualustan käyttäjälle ja räjähdys tarvittaessa ,··*, lavastetaan kohteessa osumisasteen mukaisesti. Tämä suoritusmuoto lisää realistisuuden tuntua harjoitustilanteessa.

\: 35 Keksinnön vielä erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti muistiin : tallennetut maisematiedot ovat digitaalista kartta-aineistoa ja kartta-aineistoon 3 1 13398 mahdollisesti lisättyjä objekteja. Näin harjoittelualue voidaan mallintaa hyvin todenmukaiseksi.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen 5 yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista:

Kuvio 1 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista kenttäsimulaatiojärjestelmää;

Kuvio 2 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista ampumatilanteen simulaatiota; ja 10 Kuvio 3 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukais ten laitteiden toimintoja.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Keksintöä voidaan soveltaa mihin tahansa kenttäoloissa suoritettavaan ampumatilanteen simulointiin.

15 Kuviossa 1 havainnollistetaan keksinnön erään edullisen suoritus muodon mukaista kenttäharjoitusjärjestelmää, joka toimii kenttäsimulaatiojär-jestelmänä. Järjestelmä käsittää ainakin yhden laukaisualustan LP (Launching Pad) ja yhden tai useampia kohteita TG1, TG2. Kohteet TG1-2 voivat olla maan päällä, ilmassa tai vedessä olevia paikallaan pysyviä tai liikkuvia koh-. I 20 teitä. TG1-2 ja LP käsittävät paikanmääritysvälineet paikkatietojen määrittämi-: .·] seksi ja tiedonsiirtovälineet edullisesti kaksisuuntaisen tiedonsiirtoyhteyden ; muodostamiseksi simulointilaitteeseen SA (Simulation Apparatus).

I SA on tyypillisesti erillinen tietokonelaitteisto keinotodellisuuskuva- ’· * * · signaalin muodostamiseksi ja lähettämiseksi LP:lle. SA käsittää tietoliikenne-25 välineet TxRx tietojen, erityisesti paikkatietojen, vastaanottamiseksi. TxRx on ,.: edullisesti lähetinvastaanotin, joten SA voi myös lähettää tietoja kohteille TG1- 2 ja/tai ainakin yhdelle laukaisualustalle LP. Vastaavasti TG1-2 ja LP käsittäni· vät tiedonsiirtovälineet edullisesti kaksisuuntaisen tiedonsiirtoyhteyden muo- dostamiseksi SA:n kanssa (ei esitetty). Tiedonsiirtoyhteydet voidaan järjestää ’ . 30 millä tahansa tiedonsiirtomenetelmällä, ainakin kohteiden TG1-2 ja SA:n välillä käytetään edullisesti langatonta viestintää. Myös LP:n ja SA:n välinen yhteys *·;·* voi olla langaton, jolloin saavutetaan laitteiden helpompi siirrettävyys. Esimer- ' · ; kiksi koodijako-, alkajako- tai taajuusjakotekniikoita voidaan käyttää tiedonsiir- : rossa esillä olevassa kenttäsimulaatiojärjestelmässä. SA voi olla myös kiinni- 35 tettynä laukaisualustaan LP.

113398 4 SA käsittää myös ulkoista ja/tai sisäistä muistia MEM, johon voidaan tallentaa maisematietoja. Edelleen SA käsittää kuvageneraattorin IG, joka voi muodostaa erittäin todenmukaista edullisesti kolmiulotteista keinotodel-lisuuskuvaa mm. maisematietojen perusteella. IG voi laskea ja päivittää edulli-5 sesti keinotodellisuuskuvaa sillä kehysnopeudella (Frame Rate), että ammuksen kulku voidaan esittää realistisen tuntuisena videokuvana. Kehysnopeute-na on syytä käyttää yli 20 kehystä/s, kuitenkin > 30 kehystä/s on suositeltava hyvätasoisen kuvan saavuttamiseksi.

Laukaisualusta LP voi olla hyvin erilaisia kohteita TG1-2 (maa, meri-10 ilmakohteita) ampumaan tarkoitettu laite. Edullisesti LP on laukaisun jälkeen ohjattavia ammuksia ampuva laite. LP voi olla esimerkiksi maakohteisiin tarkoitettuja ohjuksia tai meritorjuntaohjuksia ampuva laukaisualusta. Koska esillä olevassa kenttäsimulaatiojärjestelmässä ei ammuta oikeita ammuksia, LP:n ei tarvitse olla ampumakykyinen.

15 Laukaisualusta LP käsittää siihen asennetun kameralaitteen CA, jonka tuottaman todellisen kuvan avulla voidaan tähystää ja valita kohde TG1- 2. Kameralaite CA voi olla mikä tahansa analoginen tai digitaalinen kuvaa välittävä laite. Kameralaite CA on erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti videokamera. CA voi kuitenkin olla myös esimerkiksi infrapunavaloon perustuva 20 lämpökamera tai optinen tähystyslaite, kuten kiikari. LP käsittää myös ohjaus-välineet C, joiden perusteella voidaan muodostaa ohjaustietoja käyttäjän te-• kernistä ohjaustoimenpiteistä. C voi olla esimerkiksi peliohjaintyyppinen laite, j Myös laukaisutieto luetaan laukaisuasemasta LP tyypillisesti laukaisukytkimen | asennon perusteella.

25 Järjestelmä käsittää yhden tai useampia näyttölaitteita MN, MN2-3.

,>··. Ainakin laukaisualustaan LP on asennettu näyttölaite MN, jonka avulla käyttäjä ::; voi edullisesti seurata kameralaitteelta CA tulevaa kuvaa ja toisaalta simuloin- **·* tilaitteen SA lähettämää keinotodellisuuskuvaa. On myös mahdollista, että näyttölaite MN ja kameralaite CA ovat samassa laitteessa esimerkiksi optises-···.’’ 30 sa tähystyslaitteessa: Normaalisti tähystyslaite välittää todellista kuvaa, mutta keinotodellisuuskuvaan siirryttäessä tähystyslaitteen okulaarin läpi katsotaan simulointilaitteelta SA saatua keinotodellisuuskuvaa. Järjestelmään voi kuulua ,···. myös muita näyttölaitteita MN2-3, jotka voivat olla esimerkiksi verkon NW vä- ’ ·' lityksellä kouluttajan käytössä tai muun järjestelmään kuuluvan laitteen osana.

: 35 Seuraavassa esitetään keksinnön erään edullisen suoritusmuodon : mukaista ampumatilanteen kenttäsimulointia kuvion 2 avulla. Kun laukaisu- 113398 5 alusta LP on viety asemiin ja saatettu ampumavalmiuteen, suoritetaan tähystys ja maalin valinta edullisesti todellisen kuvan perusteella 201. Tästä saavutaan se etu, että kaikki toimenpiteet ennen laukaisua voidaan toteuttaa mahdollisimman todenmukaisesti. Samanaikaisesti voidaan muodostaa 201 kei-5 notodellisuuskuvaa maisematietojen, kohteiden TG1-2 paikkatietojen ja laukaisualustan LP paikkatiedon perusteella. Jos järjestelmään kuuluu useita laukaisualustoja LP, jokaiselle laukaisualustalle LP edullisesti muodostetaan erikseen keinotodellisuuskuvaa LP:n paikkatietojen perusteella.

Kun suoritetaan 202 laukaisu, järjestelmässä erään edullisen suo-10 ritusmuodon mukaisesti vaihdetaan 203 keinotodellisuuskuvaan. Tämän jälkeen lasketaan 205 ammuksen kulkua ja edullisesti otetaan huomioon ampujan suorittamien ohjaustoimenpiteiden ohjaustiedot 204. Edullisesti laukaisualustan LP käyttäjälle ja hänen kouluttajalleen esitetään 205 simuloidun ammuksen kulkua kuvaavaa keinotodellisuuskuvaa. Näin sekä koulutettava että 15 kouluttaja voivat seurata simuloitua ammusta sen edetessä oikean ammuksen tavoin ja jopa vaikuttaa ammuksen etenemiseen. On myös mahdollista, että kenttäsimulaatiojärjestelmässä esitetään keinotodellisuuskuvaa jo ennen laukaisua, mutta tällöin ei saavuteta yhtä realistista harjoitusta.

Simuloidun ammuksen osuessa maahan tai kohteeseensa, määri-20 tetään 206 ammuksen osumakohta ja tieto ammuksen osumisesta kohteeseensa. Tieto osumasta lähetetään 207 tarvittaville järjestelmän osille. Tämän jälkeen voidaan esittää räjähdysanimaatio. Tästä saavutetaan se etu, että :***: kenttäsimulaatiossa voidaan välittömästi osuman jälkeen jäljitellä osumista ja : saavuttaa realistisuuden tuntua. Simuloidun ammunnan jälkeen voidaan siirtyä 25 208 alkutilaan, jolloin vaihdetaan todelliseen kuvaan. Tämän jälkeen voidaan * · tarvittaessa muuttaa ampumakohtaa, suorittaa uusi kohteen valinta todellisen * · !!! kuvan perusteella ja suorittaa uusi simuloitu ampumatilanne.

'*** Kuviossa 3 on esitetty tarkemmin keksinnön erään edullisen suori tusmuodon mukaisia laukaisualustan LP, simulointilaitteen SA ja kohteen TG1, 30 TG2 toimintoja ja niiden välillä välitettäviä tietoja. Laukaisualusta LP viedään asemiin ja asetetaan ampumavalmiuteen 301. LP edullisesti muistuttaa am-pumiskykyistä laukaisualustaa kaikilla tavoin (ulottuvuudet, paino, hallintalait-.···. teet jne.), jolloin saavutetaan mahdollisimman realistinen harjoitus mukaanlu- "·' kien kaikki ampumisen valmistelutoimenpiteet. On myös mahdollista lisätä :: 35 keksinnöllinen toiminnallisuus täysin ampumakykyiseen laukaisualustaan.

113398 β

Laukaisualustan LP paikka ja katselusuunta määritetään 302. LP:n käyttäjä voi suorittaa 303 tähystyksen laukaisualustaan kytketyn videokameralta CA saadun, näyttölaitteessa MN esitetyn, videokuvan avulla, eli todellisen maisemakuvan perusteella. Käyttäjä valitsee 304 kohteen TG1-2 todellisen 5 kuvan perusteella. Määritetty paikkatieto ja katselusuunta lähetetään 305 si-mulointilaitteelle SA. Myös yhdessä tai useammassa kohteessa TG1-2 määritetään 306, tai on jo ennen harjoituksen alkamista määritetty, paikkatiedot. Kohteiden TG1, TG2 paikkatiedot lähetetään 307, 308 myös simulointilaitteelle SA. Paikkatiedot voidaan määrittää millä tahansa paikanmääritysmenetelmäl-10 lä. Esimerkiksi voidaan käyttää satelliittipaikannusta, kuten GPS- tai differentiaali- GPS- paikannusta (Global Positioning System) tai radiopeilausta.

Erään suoritusmuodon mukaisesti on myös mahdollista lähettää videokameran CA videokuvaa sitä käytettäessä (vaiheet 301-304) näyttölaitteisiin MN2-3 ja/tai simulointilaitteelle SA (ei esitetty kuviossa 3). Tällöin esimer-15 kiksi kouluttaja voi seurata samaa kuvaa kuin laukaisualustan LP käyttäjä ja seurata todellisen kuvan avulla kohteen valintaa ja tähystystä. Tietoliikenneyhteys kouluttajan ja laukaisualustan LP välillä voi olla kaksisuuntainen, jolloin kouluttaja voi antaa palautetta ja ohjeita välittömästi esimerkiksi puheyhteyden välityksellä.

20 SA, tarkemmin ottaen IG, muodostaa 310 keinotodellisuuskuvaa laukaisualustan LP paikkatiedon ja katselusuunnan 305, kohteiden paikkatie- tojen 307, 308 ja maisematietojen 309 perusteella. Maisematiedot 309 on edullisesti tallennettu simulointilaitteen SA muistiin, mutta ne voivat sijaita eril- : lisellä muistivälineellä, kuten CD-ROM -levyllä. Maisematiedot 309 edullisesti »» · · .,..: 25 käsittävät digitaalista kartta-aineistoa ja kartta-aineistoon mahdollisesti lisättyjä • · erilaisia kiinteitä objekteja, kuten kartta-aineistoon merkitsemättömiä raken- ! · nelmia jne. Kartta-aineiston käytöllä saavutetaan se huomattava etu, että har-‘ ’ *’ joittelualue voidaan mallintaa hyvin todenmukaiseksi.

SA:n käsittämä kuvageneraattori IG voi muodostaa keinotodelli-30 suuskuvaa toisaalta muistiin tallennetun kartta-aineiston ja toisaalta liikkuvien objektien (LP, TG1-2) paikkatietojen ja katselusuunnan perusteella. Kartta-aineiston ja erilaisten mm. puita, rakennuksia ja tietä kuvaavien mallien pe-rusteella voidaan 3D-mallinnuksella muodostaa kolmiulotteinen todellista mai- I * semaa tarkasti jäljittelevä keinotodellisuusmaisema. Kartta-aineiston lisäksi i 35 kolmiulotteisen kuvan muodostamiseen tarvittavat mallit on myös edullisesti : tallennettu muistiin MEM. Myös liikkuvista objekteista on olemassa erilaisia 113398 7 malleja, esimerkiksi panssarivaunun kolmiulotteinen malli, jota voidaan esittää kohteena TG1 keinotodellisuuskuvassa. Keinotodellisuuskuvassa maisemaan lisätään liikkuvat objektit (LP, TG1-2) paikkatietojen perusteella. Keinotodelli-suuskuvaa muodostetaan katselusuuntatiedon perusteella edullisesti laukai-5 sualustalta LP putken suunnasta päin katsottuna.

Näin voidaan simuloida hyvin todenmukaisesti maisemaa, erilaisia siihen liittyviä kiinteitä ja liikkuvia objekteja eri katselupaikoista ja -suunnista. Keinotodellisuuskuvaa voidaan alkaa muodostamaan 310 edullisesti, kun LP on viety asemiin ja siltä saadaan 305 paikkatiedot. Keinotodellisuuskuvassa 10 voi olla myös informaationäyttö erilaisten harjoitukseen liittyvien tietojen esittämiseksi. Informaationäytössä voidaan esittää esimerkiksi etäisyystiedot kohteeseen.

Kun laukaisualustan LP käyttäjä laukaisee 311 simuloidun ammuksen, laukaisutieto 312 lähetetään simulointilaitteelle SA. Edullisesti SA:n kytkin 15 SW kytkee 313 keinotodellisuuskuvaa lähetettäväksi ainakin laukaisualustalle LP 315. Kuvan vaihtaminen voidaan toteuttaa edullisesti niin, että näyttölaitteessa M N esitetty kuva vaihtuu keinotodellisuuskuvaksi heti, kun keinotodellisuuskuvaa vastaanotetaan 315 SA:lta. Simulointilaite SA, tarkemmin ottaen IG, laskee 314 ammuksen etenemistä eli mallintaa ammuksen etenemistä 20 kenttäoloissa. Laskemisessa voidaan ottaa huomioon erilaisia ammuksen etenemiseen vaikuttavia parametrejä, kuten sääolosuhteet, laukaisualustalle LP *.i tai simuloidulle ammukselle ominaisia parametrejä. Parametrit voidaan esi- !'*; merkiksi asettaa ennen harjoituksen toteutusta senhetkisten olosuhteiden mu- • kaisesti. Laskettujen ammuksen etenemistietojen mukaisesti muodostetaan 25 ammuksen etenemistä kuvaavaa keinotodellisuuskuvaa, eli näytetään am- ,*>, muksen etenemistä kolmiulotteisessa maisemassa. Kuvatietoja lähetetään » · '" 315 ainakin laukaisualustalle LP esitettäväksi näyttölaitteessa MN ja edullisesti myös kouluttajan näyttölaitteeseen MN2-3. Simuloidun ammuksen etenemistä kuvaavaa keinotodellisuuskuvaa esitetään 316 näyttölaitteessa MN.

···· 30 On huomioitava, että keinotodellisuuskuvaa voidaan alkaa muo- I i « dostamaan (310, 314) vasta, kun laukaisutieto on vastaanotettu laukaisualus-taita 312. Tällöin kuvanmuodostukseen aiheutuu kuitenkin viivettä, joten onkin . · · . suositeltavaa muodostaa keinotodellisuuskuvaa jo ennen laukaisua.

• · ’' ‘ Simuloidun ammuksen etenemistä voidaan esittää hyvin monelle eri : 35 tavalla: Erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti simuloidun ammuksen ’ : eteneminen esitetään simuloidun ammuksen päästä ammuksen etenemis- 8 113398 suuntaan päin katsottuna. On myös mahdollista esittää ammuksen etenemistä esimerkiksi sen takaa tai sivulta päin esitettynä tai laukaisualustasta LP katsottuna.

Erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti LP käsittää ohjausväli-5 neet C, joiden avulla käyttäjä voi vaikuttaa simuloidun jo laukaistun ammuksen etenemiseen ja näin ohjata 317 ammusta. Lennon aikana ohjattavia ammuksia ovat esimerkiksi useat ohjustyypit ja lentopommit. Jos käyttäjä haluaa näyttölaitteessa MN esitetyn keinotodellisuuskuvan perusteella muuttaa ammuksen etenemistä, käyttäjän tekemistä ohjausliikkeistä lähetetään 318 ohjaustieto 10 simulointilaitteelle SA. Ohjaustieto otetaan huomioon ammuksen etenemisen laskemisessa ja keinotodellisuuskuvan muodostamisessa 314. On myös huomioitava, että kohteet TG1, TG2 voivat liikkua, jolloin myös niiden paikkatiedot voivat muuttua. Kohteiden TG1-2 paikkatiedot 307, 308 ja myös laukaisualustan LP katselusuunta 305 voidaankin lähettää jatkuvasti simulointilaitteelle SA, 15 jossa IG ottaa mahdolliset muutokset huomioon keinotodellisuuskuvan muodostamisessa 314.

SA (IG) tarkkailee 319, onko simuloitu ammus osunut maahan tai kohteeseensa. Jos ammus on vielä ilmassa, eli osumaa ei ole tapahtunut, SA jatkaa ammuksen etenemisen laskemista 314 ja kuvatietojen lähettämistä 315. 20 Kun osuma tapahtuu, SA määrittää 320 osumiskohdan ja osumisasteen kohteeseen. Tämä tapahtuu vertaamalla simuloidun ammuksen laskettua pääte-·/.; pistettä kohteelta TG1-2 saatuihin paikkatietoihin 307, 308. Osumisasteita voi olla useita, esimerkiksi: : ;·; - ei osumaa kohteeseen (TG1/TG2) .,..: 25 - kohteen täydellinen tuhoutuminen ,·*·. - kohteen osittainen tuhoutuminen: t.’!! - osan x tuhoutuminen (liikkumakelvoton) ‘" - osan y tuhoutuminen (ampumakelvoton).

Simulointilaite SA lähettää 321 ja 322 osumistiedot (osumisasteen ···:’ 30 ja mahdollisesti muita tietoja) edullisesti ainakin laukaisualustalle LP ja valitulle • t · kohteelle TG1, TG2. Tiedot osumasta voidaan myös välittää kaikille kenttäsi-mulointijärjestelmän osille, kuten muille laukaisualustoille, kouluttajille ja koh-,···. teille. Laukaisualustassa LP voidaan 323 esittää räjähdysanimaatio keinoto- " dellisuuskuvana osumisasteen mukaisesti. Myös kohteessa TG1, TG2 voidaan . * : 35 lavastaa 324 räjähdys osumistiedon 322 perusteella. Esimerkiksi erilaisia ääni- tai savutehosteita voidaan käyttää.

113398 9

Erään suoritusmuodon mukaisesti edellä kuvattu simuloitu ampu-mistilanne voidaan tallentaa simulointilaitteen SA muistiin MEM tai johonkin muuhun muistiin. Myös todellinen kuva ennen laukaisua, esim. videosignaali, voidaan edullisesti tallentaa. Tällöin ampumistilannetta voidaan toistaa ja käy-5 dä se uudestaan läpi koulutustarpeen mukaan.

Jos järjestelmään kuuluu useita laukaisualustoja LP, joilta ammuttavia ammuksia simuloidaan, eri laitteet voidaan verkottaa toisiinsa esimerkiksi kuviossa 1 esitetyn verkon NW välityksellä. Simuloinnin toteuttaminen useille LP:Ile voidaan keskittää yhteen simulointilaitteisiin SA tai hajauttaa useisiin 10 erillisiin. Jos käytetään useita simulointilaitteita SA, eri SA:t voivat olla verkotettuina verkon NW kautta ja ainakin osumistiedot (321) voidaan välittää kaikille harjoitukseen osallistuville. NW voi olla langaton tai langallinen verkko, joka pohjautuu esim. IP:n (Internet Protocol). Näin voidaan toteuttaa fyysisesti hyvinkin kaukana toisistaan oleville järjestelmille simuloituja ampumisharjoi-15 tuksia.

Simulointilaite SA voi käsittää yhden tai useamman prosessorin, jossa suoritetaan edullisesti ohjelmallisesti aiemmin kuvattuja keksinnöllisiä toimintoja (keinotodellisuuskuvan muodostus, ammuksen etenemisen laskeminen ja osumisen määritteleminen) ja ohjataan simulointilaitteen SA muiden 20 välineiden toimintaa (esim. kytkin SW, tiedonsiirtovälineet TxRx). Simulointi-laitteessa SA voidaan käyttää myös kovo-ratkaisuja toimintojen toteuttami-seen. Järjestelmään voi kuulua hyvinkin monia laukaisualustoja LP, joille muo-:*·*: dostetaan keinotodellisuuskuvaa ja lasketaan ammuksen etenemistä olennai- • sesti samanaikaisesti. Tämä vaatii runsaasti laskentatehoa, joten simulointi- * »* · . 25 laitteen SA laskentaa voidaan hajauttaa useisiin erillisiin laitteisiin.

, ·». Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksin- * » !! nön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritus muodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

ϊ » • * » » *

Claims (19)

10 113398

1. Menetelmä ampumistilanteen simuloimiseksi tietokonepohjaisessa kenttäharjoitusjärjestelmässä, joka käsittää yhden tai useampia näyttölaitteita, ainakin yhden laukaisualustan ja ainakin yhden kohteen, joka menetelmä 5 käsittää vaiheet: esitetään laukaisualustaan kiinnitetyn kameralaitteen ympäristöstä välittämää todellista kuvaa ainakin laukaisualustan käyttäjälle, ja esitetään yhdessä tai useammassa näyttölaitteessa simuloitavan ammuksen etenemistä, t u nnett u siitä, että menetelmä käsittää lisäksi vai-10 heet: määritetään paikkatiedot ainakin yhdessä laukaisualustassa ja kohteessa, lähetetään paikkatiedot ainakin järjestelmän käsittämälle simuloin- tilaitteelle, 15 muodostetaan tietokonepohjaisesti simulointilaitteessa keinotodelli- suuskuvaa simulointilaitteen käsittämään muistiin tallennettujen maisematie-tojen, laukaisualustan ja kohteen paikkatietojen avulla, ja lasketaan simulointilaitteessa simuloitavan ammuksen etenemistä, jonka perusteella esitetään ammuksen eteneminen tietokonepohjaisesti päivi-20 tettävässä keinotodellisuuskuvassa.

: 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, : \ ·. että ] ^ esitetään laukaisualustaan kiinnitetyn kameralaitteen ympäristöstä ‘ ‘ ; välittämää todellista kuvaa ainakin laukaisualustan käyttäjälle kohteen tähys- 25 tämisen ja valitsemisen ajan, ja vaihdetaan ainakin laukaisualustan käyttäjälle esitettävä kuva kei-. * notodellisuuskuvaksi vasteena sille, että laukaisualustan käyttäjä laukaisee simuloidun ammuksen.

, ;: * 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu : 30 siitä, että ; , ohjataan jo laukaistua simuloitua ammusta laukaisualustan käsittä- millä ohjausvälineillä, ; ’ lähetetään ohjaustiedot ohjausvälineillä tehdyistä ohjausliikkeistä : simulointilaitteelle, ja * 35 lasketaan simuloitavan ammuksen etenemistä ottamalla huomioon ohjaustiedot. 113398 11

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lähetetään laukaisualustalta simulointilaitteelle lisäksi katselusuun- 5 ta, ja muodostetaan simulointilaitteessa keinotodellisuuskuvaa katselu-suunnan mukaisesti.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 10 esitetään yhdessä tai useammassa näyttölaitteessa simuloidun ammuksen etenemistä kuvaavaa keinotodellisuuskuvaa ammuksen päästä sen etenemissuuntaan päin katsottuna.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 15 määritetään simulointilaitteessa osumisaste valittuun kohteeseen, lähetetään tieto osumisasteesta ainakin kohteeseen ja laukaisualustan käyttäjälle, ja esitetään räjähdysanimaatio laukaisualustan käyttäjälle ja lavastetaan tarvittaessa räjähdys kohteessa osumisasteen mukaisesti.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ,' ; lähetetään laukaisutieto laukaisualustalta simulointilaitteelle, ja •': vaihdetaan yhdessä tai useammassa näyttölaitteessa esitettävä ku- :va keinotodellisuuskuvaksi simulointilaitteen käsittämän kytkimen avulla vas-,25 teenä sille, että laukaisualustalta vastaanotetaan laukaisutieto.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, ’ t tunnettu siitä, että menetelmässä harjoitellaan laukaisun jälkeen ohjattavia ohjuksia ampuvan laukaisualustan käyttöä. ·;;; 30 9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että •: · ; kameralaite on videokamera, lämpökamera tai optinen tähystyslaite. . · · , 10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 35 muistiin tallennetut maisematiedot ovat digitaalista kartta-aineistoa : ja kartta-aineistoon mahdollisesti lisättyjä objekteja. 12 1 13398 1 1 . Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paikkatiedot määritetään GPS-tekniikalla tai radiopeilaustekniikalla.

12. Tietokonepohjainen kenttäharjoitusjärjestelmä ampumistilanteen simuloimiseksi, joka järjestelmä käsittää yhden tai useampia näyttölaitteita, ainakin yhden laukaisualustan, ainakin yhden kohteen, laukaisualustaan kiinnitettävän kameralaitteen todellisen kuvan välittämiseksi ympäristöstä ja simu-lointilaitteen simuloitavan ammuksen etenemisen kuvaamiseksi ainakin yh-10 dessä näyttölaitteessa, tunnettu siitä, että ainakin yksi laukaisualusta ja kohde on järjestetty määrittämään paikkatietonsa ja lähettämään ne simulointilaitteelle, simulointilaite käsittää muistia maisematietojen tallentamiseksi, simulointilaite on järjestetty muodostamaan tietokonepohjaisesti 15 keinotodellisuuskuvaa muistiin tallennettujen maisematietojen, laukaisualustan ja kohteen paikkatietojen avulla, ja simulointilaite on järjestetty laskemaan simuloitavan ammuksen etenemistä ja lähettämään lasketun ammuksen etenemisen perusteella tietokonepohjaisesti päivitettävää keinotodellisuuskuvaa esitettäväksi yhdessä tai 20 useammassa näyttölaitteessa.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen kenttäharjoitusjärjestelmä, i tunnettu siitä, että simulointilaite on järjestetty vaihtamaan ainakin laukaisualustan i käyttäjälle esitettävä kuva keinotodellisuuskuvaksi vasteena sille, että laukai- 25 sualustan käyttäjä laukaisee simuloidun ammuksen. *, 14. Patenttivaatimuksen 12 tai 13 mukainen kenttäharjoitusjärjes- » telmä, tunnettu siitä, että laukaisualusta käsittää ohjausvälineet jo laukaistun simuloidun ammuksen ohjaamiseksi, 30 laukaisualusta on järjestetty lähettämään ohjaustiedot ohjausväli- , : neillä tehdyistä ohjausliikkeistä simulointilaitteelle, ja - i simulointilaite on järjestetty laskemaan simuloitavan ammuksen , ’ , etenemistä ottamalla huomioon ohjaustiedot. ' · 15. Jonkin patenttivaatimuksen 12-14 mukainen kenttäharjoitus- : 35 järjestelmä, tunnettu siitä, että 113398 13 simulointilaite on järjestetty määrittämään osumisaste valittuun kohteeseen, simulointilaite on järjestetty lähettämään tieto osumisasteesta ainakin kohteeseen ja laukaisualustan käyttäjälle, ja 5 simulointilaite on järjestetty esittämään laukaisualustan käyttäjälle räjähdysanimaatio osumisasteen mukaisesti ja ainakin yksi kohde on järjestetty tarvittaessa lavastamaan räjähdys osumisasteen mukaisesti.

16. Kenttäharjoitusjärjestelmän tietokonepohjainen simulointilaite, joka käsittää välineet simuloitavan ammuksen etenemisen esittämiseksi yh-10 dessä tai useammassa näyttölaitteessa, tunnettu siitä, että simulointilaite käsittää tietoliikennevälineet (TxRx) paikkatietojen vastaanottamiseksi ainakin yhdestä laukaisualustasta ja ainakin yhdestä kohteesta, simulointilaite käsittää muistia (MEM) maisematietojen tallentami- 15 seksi, simulointilaite käsittää kuvageneraattorin (IG) keinotodellisuuskuvan muodostamiseksi tietokonepohjaisesti muistiin (MEM) tallennettujen maisema-tietojen, laukaisualustan ja kohteen paikkatietojen avulla, ja kuvageneraattori (IG) on järjestetty laskemaan simuloitavan am-20 muksen etenemistä ja simulointilaite on järjestetty lähettämään lasketun ammuksen etenemisen perusteella tietokonepohjaisesti päivitettävää keinotodel-: ’ i lisuuskuvaa esitettäväksi yhdessä tai useammassa näyttölaitteessa. ·* '.· 17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen simulointilaite, tunnettu ; . . siitä, että 25 simulointilaite käsittää kytkimen (SW) ainakin laukaisualustan käyt- .. täjälle esitettävä kuvan vaihtamiseksi keinotodellisuuskuvaksi vasteena sille, että laukaisualustalta vastaanotetaan tieto simuloidun ammuksen laukaisemi- » sesta.

18. Patenttivaatimuksen 16 tai 17 mukainen simulointilaite, tun-.30 nettu siitä, että ...: kuvageneraattori on järjestetty laskemaan simuloitavan ammuksen : etenemistä ottamalla huomioon myös ainakin yhdeltä laukaisualustalta vas- , · , taanotettuja ohjaustietoja käyttäjän tekemistä ohjausliikkeistä.

19. Patenttivaatimuksen 16, 17 tai 18 mukainen simulointilaite, 35 tunnettu siitä, että 14 113398 kuvageneraattori on järjestetty määrittämään osumisasteen valittuun kohteeseen, ja simulointilaite on järjestetty lähettämään tieto osumisasteesta ainakin kohteeseen ja laukaisualustan käyttäjälle ja esittämään laukaisualustan 5 käyttäjälle räjähdysanimaatio osumisasteen mukaisesti.

4. I · > 113398 15