鑫羊科技班组模拟训练解决方案产品册

班组模拟训练

解决方案

基于虚拟现实技术，依托沉浸式仿真对抗训练系统相关标准的数据、协议和接口要求，采用开放式的系统架构，实现多种训练模式和系统功能。系统从整体上包括专用硬件设备和软件系统两大部分。专用硬件设备包括可穿戴虚拟现实训练设备、大范围空间定位系统、终端计算机、观摩显示设备、服务器等；软件系统主要包括训练场景数据管理、训练场景脚本编辑、行动作战过程导调、行动作战过程演练、训练回顾分析评估等功能。项目建成后，能够满足20人进行警戒、设卡、巡逻、搜索抓捕等行动的技能训练和班组（小队）间战术协同训练，培养受训者的战斗技能和班组（小队）战斗协同和指挥能力。

一、                      方案简介

将实地训练场景数字化建模，对视频、声音以及现场灯光融等要素进行融合，构建形成虚拟现实场景，将实战化案例转变为室内虚拟化战、技术训练和教学内容。通过在室内为参训人员搭建逼真的三维视觉、听觉、触觉于一体的虚拟环境，使参训者以自己的行为视点,利用自身技能结合专用设备，与虚拟环境进行交互控制和使用。同时，在训练过程中，可记录、保存、传输参训人员行为，并对参训人员实施考核，为模拟训练效果提供直观的参考和依据。与实地训练场景相比具备以下优势：

（一）虚拟现实系统可将国内外复杂的实战案例科学建模，形成所需的虛拟战斗环境，弥补训练场上训练手段的不足，使参训者有身临现场参加实战的感觉。

（二）参训者根据虚拟的实战环境，提高实战能力，积累实经验。

    （三）在虚拟系统模拟的各种环境、天气、季节、声音的战场上训练，锻炼受训者对实时设定的突发情况进行灵活处置,从而提高其心理素质和实战能力。

    （四）利用虚拟现实系统可以替代部分风险大、成本高的实兵演练，在虚拟现实系统中输入不同的处置方案，让官兵体验不同的作战效果，进而像参加实战一样，锻炼和提高技战术水平、快速反应能力和心理承受力，不但提高了训练的效果，还可以启发新的作战思想。同时可以及时发现和解决实战中出现的各种问题，提高实战化军事训练的水平。

    （五）通过定位捕提单兵在战斗过程中的战斗动作,与考核评价体系形成比对，自动生成单兵训练数据，为解决训练问题提供科学的评判依据。

二、                      方案软件系统组成

（一）软件组成

（二）逻辑架构

（三）空间定位系统

三、                      方案硬件系统组成

由沉浸式头盔显示系统、全身动作捕捉系统、IK动捕系统、可穿戴马甲、手势交互识别系统、便携式可穿戴工作站、定位枪几部分组成:

    1.沉浸式VR头盔显示系统:主要用于支持受训人员显示训练环境，提供高度沉浸感的虚拟训练场景显示功能。

    2、全身动作捕捉系统:主要用于追踪受训人员的运动位置，为受训人员提供在虚拟场景中的全身定位识别功能。

    3、可穿戴马甲:可将所有装备集成并穿戴，完成战术动作演练4、定位枪:主要用于受训人员的武器装备在虛拟训练中的体现。

    5.手势交互识别系统:主要用于识别受训学员的手势动作，为虚拟训练场景提供虚拟学员的手势交互功能。

    6、便携式图形计算系统:主要为受训学员提供虚拟场景的计算生成功能。

    7. IK算法:主要用于识别受训人员的身体运动姿态，为虚拟训练场景提供虚拟学员的姿态功能。

高清头戴显示器，通过与背负式计算机进行连接，由计算机将渲染图像输送给高清头戴显示器。训练者佩戴头戴显示器视野转动，以沉浸式360度全视野观看逼真的虚拟训练环境影像。

    高清头戴显示器集成光学传感器组件。训练过程中，训练者进入训练区域该传感器组件会被光学影像阵列系统进行捕捉识别，对训练者的位置以及头部运动朝向进行三维空间模拟，并实时同步呈现到虛拟训练环境的训练者扮演的角色上。实现扮演的虚拟角色在虚拟空间移动功能。

穿戴式马甲

便携可穿戴工作站

主要提供虚拟场景的计算生成功能，负责单兵本地逻辑运算、追踪处理以及图形渲染，如果项目采用5G无线传输和云计算渲染技术，则不需要该硬件。

定位追踪手套

主要用于识别训练人员的手指和手掌动作，为虚拟训练场景提供训练人员的战术手语和手势交互功能。

  基于制式训练用武器(QB295 仿真训练步枪、QZS92仿真训练手枪)，通过加装外挂电子控制套件、光学追踪组件，实现下列功能:

    (1)在虚拟现实环境下射击;(2)在虚拟现实环境下产生与武器匹配的射击特效和射击音效;(3)在虚拟现实环境下计算弹道并呈现射击效果;(4)在虚拟现实环境下精确追踪枪支位置、姿态及余弹量、保险状态等数据;(5)通过蓝牙无线技术与系统连接;(6)内置锂电池及充电接口;(7)战术装备包括手雷、烟雾弹、震撼弹盾牌、破门弹、破门锤、火箭简等。

对于武器的虚拟现实改造，不仅适用于枪械，也适用于警棍、盾牌等其他警用器械。