一种人机协同模拟演练系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种人机协同模拟演练系统，由模拟射击场、控制系统平台、移动机器人靶和射击信号发生器组成；模拟射击场内设有模拟灯光和监控探头；移动机器人靶由智能移动平台和射击模拟靶系统组成，射击模拟靶系统包括模拟射击人模、身份识别装置、射击信号接收装置和模拟中弹反馈装置等。本实用新型专利技术通过不同身份移动机器人靶无预定轨迹和速度的自由活动以及声光混合效果的配合，可以较为完整地模拟出恐怖袭击等城市突发事件的现场环境，使得演练不再仅仅是敌我双方的对抗，而是更接近城市突发事件的真实环境，非常适合用于军队、警察或武警人员平时的作战训练，可有效提其处置突发事件的技战水平。

A man-machine cooperative simulation drilling system

【技术实现步骤摘要】
一种人机协同模拟演练系统
本技术属于移动机器人应用领域，具体涉及一种人机协同模拟演练系统及其方法。
技术介绍
轻武器实弹射击训练是中国人民解放军及公安、武警系统常态化训练中的不可或缺的科目。目前主要采取以下训练方法：(1)固定靶标射击训练：在一定的距离上放置固定靶标，靶标位置不能移动，但可以隐显，受训练人员通过直接射击固定靶标进行射击训练，报靶方式可以以精度和命中报靶，是一种基础性单向射击。(2)运动靶标射击训练：在一定的距离上设置运动靶标，靶标能按照规定的直线和速度运动，受训练人员通过直接射击运动靶标进行射击训练，报靶方式可以以精度和命中报靶，是一种在固定靶标射击训练基础上的进阶型单向射击。由于固定靶标的位置固定不动，只能隐显，因此受训人员经过长时间训练后可以通过形成肌肉记忆，从而轻松应对固定靶标射击训练。而运动靶标虽然相对于固定靶标可以移动，但由于运动靶标的运动路线和速度固定，具备可预测性，因此受训人员经过长时间训练后可以形成惯性预瞄点，便于瞄准射击，从而可以较为轻松地应对运动靶标射击训练。众所周知，当部队及公安、武警系统人员在面对恐怖袭击等重大危情时，现场情况通常都是极为复杂的，平民与恐怖分子混杂在一起，不同的声音和光线也交织在一起。而从现有的轻武器实弹射击训练模式可以看出，目前的射击训练解决方案都是基于一定的距离来进行射击演练，而且都是仅基于敌我双方的演练，固定靶标或移动靶标也均无法对受训人员进行射击，不能较为完整地反映出战场的真实情况，因此也不能完全适用于战术性对抗训练。如何针对恐怖袭击等重大危情环境进行模拟实战训练，尚无解决办法。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本技术旨在提供一种人机协同模拟演练系统，以模拟城市突发恐怖袭击事件，模拟现场人员混杂情景，提高警察、军队的处置突发事件的技战术水平。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本技术通过以下技术方案实现：一种人机协同模拟演练系统，由一片模拟射击场、一个控制系统平台、若干个移动机器人靶和至少一个射击信号发生器组成；所述模拟射击场为一片具有一定面积的训练场地，所述模拟射击场内布置有大小不等的掩体或障碍物；若干个所述移动机器人靶可自由移动地设置在所述模拟射击场内，用于随机模拟“匪徒”或“平民”；所述移动机器人靶包括一个智能移动平台和至少一个安装在所述智能移动平台上的射击模拟靶系统；所述智能移动平台负责所述移动机器人靶的运动速度和方向，所述射击模拟靶系统负责接收来自受训人员的射击信号，所述移动机器人靶还集成有至少一个控制交互模块，所述控制交互模块负责实现对所述智能移动平台的控制及状态反馈的收集，负责实现对所述射击模拟靶系统的控制及中弹反馈的收集，以及负责实现所述移动机器人靶与所述控制系统平台的交互通讯；所述射击信号发生器安装在所述受训人员所使用的轻武器上，用于向所述控制系统平台反馈所述受训人员的射击信息；所述控制系统平台布设于后台，所述控制系统平台分别与所述控制交互模块和所述射击信号发生器远程连接，所述控制系统平台通过所述控制交互模块与所述移动机器人靶实现交互通讯，所述控制系统平台分别用于接收由所述射击信号发生器传送的射击信息，用于向所述控制交互模块发送训练指令，接收由所述控制交互模块回传的中弹数据，并统计射击成绩。进一步的，所述智能移动平台为具有导航、避障、视觉传感、主动调姿等功能的智能移动轮式小车或智能履带式小车。进一步的，所述射击模拟靶系统包括模拟射击人模、射击信号接收装置和模拟中弹反馈装置，其中，所述模拟射击人模设置在所述智能移动平台上，以模拟出“匪徒”或“平民”的人形，负责承受来自所述受训人员的射击伤害；所述模拟中弹反馈装置为一个翻转机构，所述模拟射击人模通过所述翻转机构与所述智能移动平台相连接，所述翻转机构与所述控制交互模块连接，所述翻转机构通过带动所述模拟射击人模倾倒以模拟所述移动机器人靶的“中弹身亡”；所述射击信号接收装置为一个可设置感应范围的激波报靶传感器，所述激波报靶传感器设置在所述模拟射击人模或所述智能移动平台上的任意位置，所述激波报靶传感器与所述控制交互模块连接，所述激波报靶传感器用于形成以所述模拟射击人模为基准的有效感应范围，以模拟出可中弹区域，并负责接收来自所述受训人员的射击信号以及负责向所述控制交互模块反馈中弹情况。优选的，所述射击信号接收装置还可以为若干个与所述控制交互模块连接的压电式传感器，所述压电式传感器通过一个人模皮套均匀且密集地布设在所述模拟射击人模上，形成以所述模拟射击人模为基准的有效感应范围，以模拟出可中弹区域，并负责接收来自所述受训人员的射击信号以及负责向所述控制系统平台反馈中弹情况。优选的，所述模拟中弹反馈装置还可以为一个或多个与所述控制交互模块连接的闪烁灯珠，所述闪烁灯珠布设在所述模拟射击人模或所述智能移动平台上的任意位置，所述闪烁灯珠通过不停的闪烁以模拟所述移动机器人靶的“中弹身亡”。进一步的，所述射击模拟靶系统还包括一个与所述控制交互模块连接的的身份识别装置，所述身份识别装置为一个或多个LED灯珠，所述LED灯珠通过其自身的常亮或熄灭作为“匪徒”或“平民”身份模拟的识别。所述LED灯珠可以均匀地设置在所述模拟射击人模的正反面，或均匀地设置在所述模拟射击人模的外轮廓上，或设置在所述智能移动平台上，或其他任何可以用于显示所述移动机器人靶身份的地方。进一步的，所述射击模拟靶系统还包括一个与所述控制交互模块连接的激光信号发射器，所述激光信号发射器设置在所述模拟射击人模或所述智能移动平台上，用于模拟匪徒的射击；同时在所述受训人员的作训服和头盔上均设置有若干个与所述控制系统平台远程连接的激光信号接收器，用于记录受训人员的中弹情况。进一步的，在所述受训人员的作训服上设置有一个与所述控制系统平台远程连接的振动器，以模拟所述受训人员的“中弹受伤”；在所述受训人员的头盔上设置有一个与所述控制系统平台远程连接的烟雾发生器，以模拟所述受训人员的“中弹牺牲”。进一步的，所述控制系统平台具有便于工作人员操作及显示训练结果的人机交互界面。进一步的，所述模拟射击人模为3D人型靶、平面人型靶或其他可以模拟人型的标靶。进一步的，本系统还包括一个环境模拟系统，所述环境模拟系统由模拟灯光和模拟发声装置组成；所述模拟灯光设置在所述模拟射击场的四周，并与所述控制系统平台远程连接，用于模拟恐怖袭击现场的光线环境；所述模拟发声装置设置在所述模拟射击人模或所述智能移动平台上，并与所述控制交互模块连接，用于发出与“匪徒”或“平民”身份相对应的音效，模拟现场的声音环境。进一步的，本系统还包括一个训练监控系统，所述训练监控系统由若干个监控探头组成，所述监控探头设置在所述模拟射击场的四周，并与所述控制系统平台远程连接，用于监视整个所述模拟射击场的状况及所述受训人员的训练情况。本技术的人机协同模拟演练方法包括以下步骤：1)受训人员将用于向控制系统平台反馈射击信息的射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人机协同模拟演练系统，其特征在于：由一片模拟射击场(1)、一个控制系统平台(2)、若干个移动机器人靶(3)和至少一个射击信号发生器(12)组成；/n所述模拟射击场(1)为一片具有一定面积的训练场地，所述模拟射击场(1)内布置有大小不等的掩体或障碍物；/n若干个所述移动机器人靶(3)可自由移动地设置在所述模拟射击场(1)内，用于模拟“匪徒”或“平民”；所述移动机器人靶(3)包括一个智能移动平台(301)和至少一个安装在所述智能移动平台(301)上的射击模拟靶系统(302)，所述智能移动平台(301)负责所述移动机器人靶(3)的运动速度和方向，所述射击模拟靶系统(302)负责接收来自受训人员(6)的射击信号；所述移动机器人靶(3)还集成有至少一个控制交互模块(309)，所述控制交互模块(309)负责实现对所述智能移动平台(301)的控制及状态反馈的收集，负责实现对所述射击模拟靶系统(302)的控制及中弹反馈的收集，以及负责实现所述移动机器人靶(3)与所述控制系统平台(2)的交互通讯；/n所述射击信号发生器(12)安装在所述受训人员(6)所使用的轻武器上，用于向所述控制系统平台(2)反馈所述受训人员(6)的射击信息；/n所述控制系统平台(2)布设于后台，所述控制系统平台(2)分别与所述控制交互模块(309)和所述射击信号发生器(12)远程连接，所述控制系统平台(2)通过所述控制交互模块(309)与所述移动机器人靶(3)实现交互通讯，所述控制系统平台(2)分别用于接收由所述射击信号发生器(12)传送的射击信息，用于向所述控制交互模块(309)发送训练指令，接收由所述控制交互模块(309)回传的中弹数据，并统计射击成绩。/n...

【技术特征摘要】
1.一种人机协同模拟演练系统，其特征在于：由一片模拟射击场(1)、一个控制系统平台(2)、若干个移动机器人靶(3)和至少一个射击信号发生器(12)组成；
所述模拟射击场(1)为一片具有一定面积的训练场地，所述模拟射击场(1)内布置有大小不等的掩体或障碍物；
若干个所述移动机器人靶(3)可自由移动地设置在所述模拟射击场(1)内，用于模拟“匪徒”或“平民”；所述移动机器人靶(3)包括一个智能移动平台(301)和至少一个安装在所述智能移动平台(301)上的射击模拟靶系统(302)，所述智能移动平台(301)负责所述移动机器人靶(3)的运动速度和方向，所述射击模拟靶系统(302)负责接收来自受训人员(6)的射击信号；所述移动机器人靶(3)还集成有至少一个控制交互模块(309)，所述控制交互模块(309)负责实现对所述智能移动平台(301)的控制及状态反馈的收集，负责实现对所述射击模拟靶系统(302)的控制及中弹反馈的收集，以及负责实现所述移动机器人靶(3)与所述控制系统平台(2)的交互通讯；
所述射击信号发生器(12)安装在所述受训人员(6)所使用的轻武器上，用于向所述控制系统平台(2)反馈所述受训人员(6)的射击信息；
所述控制系统平台(2)布设于后台，所述控制系统平台(2)分别与所述控制交互模块(309)和所述射击信号发生器(12)远程连接，所述控制系统平台(2)通过所述控制交互模块(309)与所述移动机器人靶(3)实现交互通讯，所述控制系统平台(2)分别用于接收由所述射击信号发生器(12)传送的射击信息，用于向所述控制交互模块(309)发送训练指令，接收由所述控制交互模块(309)回传的中弹数据，并统计射击成绩。


2.根据权利要求1所述的人机协同模拟演练系统，其特征在于：所述智能移动平台(301)为具有导航、避障、视觉传感、主动调姿功能的智能移动轮式小车或智能履带式小车。


3.根据权利要求1所述的人机协同模拟演练系统，其特征在于：所述射击模拟靶系统(302)包括模拟射击人模(303)、射击信号接收装置(305)和模拟中弹反馈装置(306)；其中，所述模拟射击人模(303)设置在所述智能移动平台(301)上，以模拟“匪徒”或“平民”的人形，负责承受来自所述受训人员(6)的射击伤害；所述模拟中弹反馈装置(306)为一个翻转机构(306a)，所述模拟射击人模(303)通过所述翻转机构(306a)与所述智能移动平台(301)相连接，所述翻转机构(306a)与所述控制交互模块(309)连接，所述翻转机构(306a)通过带动所述模拟射击人模(303)倾倒以模拟所述移动机器人靶(3)的“中弹身亡”；所述射击信号接收装置(305)为一个可设置感应范围的激波报靶传感器(305a)，所述激波报靶传感器(305a)设置在所述模拟射击人模(303)或所述智能移动平台(301)上的任意位置，所述激波报靶传感器(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李向威，方健，梅涛，邢春洪，刘龙彬，庄维，
申请(专利权)人：苏州融萃特种机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32