基于实战化对抗训练的目标系统及其演练方法与流程

本发明涉及对抗训练领域，尤其涉及一种基于实战化对抗训练的目标系统及其演练方法。

背景技术：
信息化条件下作战，环境复杂、情况多变、对抗激烈，对作战人员的战斗技能、应变能力和心理抗压能力提出了更高的要求。当前的射击训练常用的有传统人工报靶、固定式自动报靶和固定路径自动报靶，他们的靶标出现方式分别为固定位置、固定位置、水平或垂直移动，模拟的是敌方固定不动或直线匀速的战场情况，实际上，这样的战场情况在实战中基本上不会出现，从而导致部队的抗压训练效果低下，不够贴近实战情况，也不具备AI（ArtificialIntelligence，人工智能)联动的靶标联动性。为了改变射击训练存在模式相对固定、条件设置简单、技术手段落后、实战化水平低的现有状况，有效地提高射击对抗训练和评估对抗条件下的训练效果，实现部队战斗能力的提升，需要一种基于实战化对抗训练的目标系统及演练方法，为部队射击对抗训练提供平台，对创新实战化射击对抗训练的新手段、新方法、新模式提供有力支撑。

技术实现要素：
针对现有射击训练实战性不高、训练效果低下的技术问题，本发明提供了一种基于实战化对抗训练的目标系统及演练方法，通过使用RFID技术、各类传感器、高性能ARM计算机和碰撞检测与避让技术，围绕智能靶标搭建了一套智能化程度高、靶标贴近实战的目标系统，首创了靶标可做横向、纵向、斜向、曲线等各种运动，并具备速度可调功能，为射击训练提供了实战化环境，填补以往轻武器射击训练只有被动的射击技能训练没有主动作战技能训练的空白。为了实现上述目的，本发明提供了一种基于实战化对抗训练的目标系统，所述目标系统包括指挥子系统、攻防训练场控制子系统、智能靶标子系统、多个单兵装备子系统和观测子系统，其中，所述智能靶标子系统包括多个智能靶标，所述指挥子系统分别与所述智能靶标子系统和所述多个单兵装备子系统进行无线通讯连接，所述攻防训练场控制子系统用于定位智能靶标子系统内的多个智能靶标并生成地形地物和进行攻防训练场的安全监控，所述观测子系统用于实时还原3D战场并对3D战场进行显示、观摩和记录。可选地，所述指挥子系统包括，战术数据库，保存了各种进攻防御战术队形路径，用于智能靶标以实现各种进攻防御战术的对抗；战术规划平台，通过外接的地理信息平台所导入的地理信息数据，形成攻防训练场地的3D模型，再结合所述攻防训练场地的地形地物生成模块，生成3D攻防训练场地，用于规划智能靶标的战斗路径和AI倾向；AI执行模块，接收所述战术规划平台发送的AI倾向，通过无线通信模块控制智能靶标的战术动作，并通过无线通讯模块接收来自多个智能靶标和多个单兵装备的状态信息，实时调整战术规划，改变战术阵形；无线通讯模块，用于实现所述指挥子系统与智能靶标子系统之间的、包括各个智能靶标的状态信息的数据传输，并实现所述指挥子系统与各个单兵装备子系统之间的、包括各个单兵装备的状态信息的数据传输；所述攻防训练场控制子系统包括，RFID阵列，用于精确定位各个智能靶标；地形地物生成模块，通过自动定位，在电子地图的正确位置显示正确的地形地物并输出；安全监控模块，用于对攻防训练场进行安全监控；所述智能靶标子系统包括多个智能靶标、多个机动平台、监控平台和人工驾驶模块，每一个机动平台上搭载一个或多个智能靶标，每一个机动平台还包括无线通信模块、自动驾驶模块、多功能靶机模块和仿真攻击模块，其中，监控平台，通过RFID阵列准确定位智能靶标的位置，通过地磁传感器准确控制智能靶标的行进方向，通过加速度传感器监测智能靶标的运行稳定度；人工驾驶模块，通过无线通信网络，人工控制机动平台的前进、后退、停止或转向；自动驾驶模块，无线接收所述指挥子系统的AI执行模块所发送的战术动作，根据所述战术动作，结合测距雷达和碰撞传感器所监测的实际路况数据，自动驾驶机动平台；多功能靶机模块，无线接收所述指挥子系统的AI执行模块所发送的战术动作，根据所述战术动作实现各种出靶要求，并实时反馈中弹情况；仿真攻击模块，为设置在机动平台上的红外激光器，当负载单兵装备子系统的士兵持续暴露在激光照射下超过指定时间，视作被命中，根据不同士兵身上不同传感器的照射情况，判定士兵的中弹情况；无线通信模块对包括智能靶标的位置、行进方向、运行稳定度和中弹情况的状态信息进行无线数据发送；所述单兵装备子系统包括，士兵状态采集模块，用于采集负载单兵装备子系统的士兵状态信息，所述士兵状态信息包括士兵的位置信息、姿态信息、生理状况和心理状况；无线通信模块，发送单兵装备的状态信息并接收外部的战斗指令或战斗结果，所述单兵装备的状态信息包括士兵状态信息、士兵受伤或阵亡信息；单兵数字显示模块，为腕式显示器，用于接收外部的战斗指令或战斗结果；模拟爆炸武器，用于模拟手榴弹、枪榴弹或火箭筒，以预定范围的低周波来监测攻击范围内的有生目标；仿真攻击接受服，用于接收智能靶标的红外激光攻击信号；胜负指示模块，用于指示并输出士兵受伤或阵亡信息；所述观测子系统包括，3D战场实时还原模块，无线接收智能靶标子系统和多个单兵装备子系统发送的战场采集数据，将智能靶标和负载单兵装备子系统的士兵还原到3D战场中，所述战场采集数据包括来自各个智能靶标和各个单兵装备的状态信息；显示模块，用于显示3D战场实时还原模块所实时还原的3D战场；观摩模块，用于调度3D战场，并实现观摩和讲评；记录模块，用于实时记录3D战场的所有数据，以便复盘时进行推演。可选地，所述士兵状态采集模块还包括，士兵位置信息采集模块，用于通过RFID阵列实时采集士兵的位置信息；士兵姿态信息采集模块，用于通过数字陀螺仪和加速度传感器，实时确定士兵的姿态信息，所述姿态信息包括士兵的朝向、卧姿、蹲姿、站姿和速度；士兵生理心理状况采集模块，用于通过检查士兵的心疼、呼吸、出汗、注意力，实时确定士兵的生理状况和心理状况。为了实现上述目的，本发明还提供了一种基于实战化对抗训练的目标系统的演练方法，所述目标系统包括指挥子系统、攻防训练场控制子系统、智能靶标子系统、多个单兵装备子系统和观测子系统，其中，所述智能靶标子系统包括多个智能靶标，所述指挥子系统分别与所述智能靶标子系统和所述多个单兵装备子系统进行无线通讯连接，所述攻防训练场控制子系统用于定位智能靶标子系统内的多个智能靶标并生成地形地物和进行攻防训练场的安全监控，所述观测子系统用于实时还原3D战场并对3D战场进行显示、观摩和记录，所述演练方法包括，所述攻防训练场控制子系统设计战术地形；所述指挥子系统规划多个智能靶标的战术动作；为多个智能靶标和多个负载单兵装备子系统的士兵设置RFID阵列，并进行RFID阵列的编号定位；对所述智能靶标子系统和所述多个单兵装备子系统的各种参数进行检查和修改；对所述指挥子系统、所述智能靶标子系统和所述多个单兵装备子系统进行无线通讯连接调试；控制所述指挥子系统，以根据设定难度调整进攻线路，改变多个智能靶标的战术动作；战场状况实时显示，以更新所述目标系统的演练过程中战场的所有数据。可选地，所述演练方法还包括，演练结束后，所述指挥子系统通过无线通讯命令控制所述智能靶标子系统的多个智能靶机进行自动回收，各个智能靶机在接收到所述无线通讯命令后，自动确定返回路线并回到进攻出发区。本发明由于采用了上述技术方案，从而具有以下优点：本发明的基于实战化对抗训练的目标系统及其演练方法，改造了现有技术中目标系统及演练方法，通过使用无线通信技术与多种智能传感器技术，使得靶标系统对场地的要求不高，具备目标设置灵活、性能稳定可靠，操作使用便捷，易于维护等特点，能够极大地提高训练效率，是未来一段时期内锻炼射手实战化射击能力最有力的保障手段。附图说明图1是本发明一种基于实战化对抗训练的目标系统的结构方框图；图2是图1中基于实战化对抗训练的目标系统的演练方法的方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。首先，请参考图1，图1为本发明一种基于实战化对抗训练的目标系统的结构方框图。所述目标系统1包括指挥子系统11、攻防训练场控制子系统12、智能靶标子系统13、多个单兵装备子系统14和观测子系统15，所述目标系统1还包括电力分配子系统，根据不同的进攻防御战术队形为所述目标系统1内部的各个子系统进行预定的电力分配。其中，所述智能靶标子系统13包括多个智能靶标，所述指挥子系统11分别与所述智能靶标子系统13和所述多个单兵装备子系统14进行无线通讯连接，所述攻防训练场控制子系统12用于定位智能靶标子系统13内的多个智能靶标并生成地形地物和进行攻防训练场的安全监控，所述观测子系统15用于实时还原3D战场并对3D战场进行显示、观摩和记录。其中，所述指挥子系统11包括，战术数据库，保存了各种进攻防御战术队形路径，用于智能靶标以实现各种进攻防御战术的对抗；战术规划平台，通过外接的地理信息平台所导入的地理信息数据，形成攻防训练场地的3D模型，再结合所述攻防训练场地的地形地物生成模块，生成3D攻防训练场地，用于规划智能靶标的战斗路径和AI倾向；AI执行模块，接收所述战术规划平台发送的AI倾向，通过无线通信模块控制智能靶标的战术动作，并通过无线通讯模块接收来自多个智能靶标和多个单兵装备的状态信息，实时调整战术规划，改变战术阵形；无线通讯模块，用于实现所述指挥子系统11与智能靶标子系统13之间的、包括各个智能靶标的状态信息的数据传输，并实现所述指挥子系统11与各个单兵装备子系统14之间的、包括各个单兵装备的状态信息的数据传输；所述攻防训练场控制子系统12包括，RFID阵列，用于精确定位各个智能靶标；地形地物生成模块，通过自动定位，在电子地图的正确位置显示正确的地形地物并输出；安全监控模块，用于对攻防训练场进行安全监控；所述智能靶标子系统13包括多个智能靶标、多个机动平台、监控平台和人工驾驶模块，每一个机动平台上搭载一个或多个智能靶标，每一个机动平台还包括无线通信模块、自动驾驶模块、多功能靶机模块和仿真攻击模块，其中，监控平台，通过RFID阵列准确定位智能靶标的位置，通过地磁传感器准确控制智能靶标的行进方向，通过加速度传感器监测智能靶标的运行稳定度；人工驾驶模块，通过无线通信网络，人工控制机动平台的前进、后退、停止或转向；自动驾驶模块，无线接收所述指挥子系统11的AI执行模块所发送的战术动作，根据所述战术动作，结合测距雷达和碰撞传感器所监测的实际路况数据，自动驾驶机动平台；多功能靶机模块，无线接收所述指挥子系统11的AI执行模块所发送的战术动作，根据所述战术动作实现各种出靶要求，并实时反馈中弹情况；仿真攻击模块，为设置在机动平台上的红外激光器，当负载单兵装备子系统14的士兵持续暴露在激光照射下超过指定时间，视作被命中，根据不同士兵身上不同传感器的照射情况，判定士兵的中弹情况；无线通信模块对包括智能靶标的位置、行进方向、运行稳定度和中弹情况的状态信息进行无线数据发送；所述单兵装备子系统14包括，士兵状态采集模块，用于采集负载单兵装备子系统14的士兵状态信息，所述士兵状态信息包括士兵的位置信息、姿态信息、生理状况和心理状况；无线通信模块，发送单兵装备的状态信息并接收外部的战斗指令或战斗结果，所述单兵装备的状态信息包括士兵状态信息、士兵受伤或阵亡信息；单兵数字显示模块，为腕式显示器，用于接收外部的战斗指令或战斗结果；模拟爆炸武器，用于模拟手榴弹、枪榴弹或火箭筒，以预定范围的低周波来监测攻击范围内的有生目标；仿真攻击接受服，用于接收智能靶标的红外激光攻击信号；胜负指示模块，用于指示并输出士兵受伤或阵亡信息；所述观测子系统15包括，3D战场实时还原模块，无线接收智能靶标子系统13和多个单兵装备子系统14发送的战场采集数据，将智能靶标和负载单兵装备子系统14的士兵还原到3D战场中，所述战场采集数据包括来自各个智能靶标和各个单兵装备的状态信息；显示模块，用于显示3D战场实时还原模块所实时还原的3D战场；观摩模块，用于调度3D战场，并实现观摩和讲评；记录模块，用于实时记录3D战场的所有数据，以便复盘时进行推演。其中，所述士兵状态采集模块还包括，士兵位置信息采集模块，用于通过RFID阵列实时采集士兵的位置信息；士兵姿态信息采集模块，用于通过数字陀螺仪和加速度传感器，实时确定士兵的姿态信息，所述姿态信息包括士兵的朝向、卧姿、蹲姿、站姿和速度；士兵生理心理状况采集模块，用于通过检查士兵的心疼、呼吸、出汗、注意力，实时确定士兵的生理状况和心理状况。另外，RFID即RadioFrequencyIdentification的缩写，是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波（调成无线电频率的电磁场）。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。许多行业都运用了射频识别技术。将标签附着在一辆正在生产中的汽车，厂方便可以追踪此车在生产线上的进度。仓库可以追踪药品的所在。射频标签也可以附于牲畜与宠物上，方便对牲畜与宠物的积极识别，积极识别意思是防止数只牲畜使用同一个身份。射频识别的身份识别卡可以使员工得以进入锁住的建筑部分，汽车上的射频应答器也可以用来征收收费路段与停车场的费用。接着，继续参考图2对本发明进行说明，图2是图1中基于实战化对抗训练的目标系统的演练方法的方法流程图。所述演练方法包括以下步骤：步骤201：所述攻防训练场控制子系统设计战术地形；步骤202：所述指挥子系统规划多个智能靶标的战术动作；步骤203：为多个智能靶标和多个负载单兵装备子系统的士兵设置RFID阵列，并进行RFID阵列的编号定位；步骤204：对所述智能靶标子系统和所述多个单兵装备子系统的各种参数进行检查和修改；步骤205：对所述指挥子系统、所述智能靶标子系统和所述多个单兵装备子系统进行无线通讯连接调试；步骤206：控制所述指挥子系统，以根据设定难度调整进攻线路，改变多个智能靶标的战术动作；步骤207：战场状况实时显示，以更新所述目标系统的演练过程中战场的所有数据;步骤208：演练结束后，所述指挥子系统通过无线通讯命令控制所述智能靶标子系统的多个智能靶机进行自动回收，各个智能靶机在接收到所述无线通讯命令后，自动确定返回路线并回到进攻出发区。本发明的基于实战化对抗训练的目标系统及其演练方法，更好地贯彻了强军目标，加速新质战斗力生成，全军院校、部队使用该系统及其演练方法，能够弥补对抗难的实际，军事效益十分明显。本发明的基于实战化对抗训练的目标系统及其演练方法，既可运用于轻武器射击场供81枪族、95枪族、85（88）式狙击步枪、67式重机枪等直瞄武器的训练，又可以灵活配置在各种战术课题演练区域，供敌后侦察、破袭战斗、反劫持行动、夺控战斗等对抗行动的使用，既可保障技术训练用又可保障战术训练用。同时，本发明的目标系统经济性较好，易于批量生产，性能稳定，使用方便，适应各种环境，为我军现装轻武器的训练保障改革提供了新思路，具有推广应用价值。本领域技术人员应该认识到，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了使本领域技术人员能够更好的理解本专利内容，不应理解为是对本专利保护范围的限制，只要是根据本专利所揭示精神所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利保护范围。