教官引导的训练环境及其界面制造技术

技术编号:2502033 阅读:408 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种步兵训练模拟系统包括至少一条射击射巷,至少一个显示器被基本上安排在射击射巷尾端附近。体验该模拟的学员可携带至少一件物理或虚拟武器,该武器通常类似于传统步兵武器。为便于导航和与模拟的其它交互,武器优选地装备至少一个控制器。至少一台计算机通信上耦合至该显示器和武器。该计算机可监控来自至少一个控制器的输入、并基于该输入修改显示器上所显示的训练模拟。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请涉及并要求于2004年11月M日提交的美国临时专利申请第60/630,304 号以及于2005年11月8日提交的美国临时专利申请第60/734,276号的优先权,这些申请通过整体引用被包含在此。本申请包括受版权保护的材料。版权所有人不反对任何人对该专利公开内容按照其在(美国)专利和商标局的专利文档或记录中的形式进行复制,但版权所有人保留其它所有的权利。专利
本专利技术涉及基于教官的模拟训练环境领域,尤其涉及向这样的环境提供新界面。专利技术背景全世界的武装部队依赖于受过良好训练的男性和女性来保护他们的国家免受伤害。这样的训练在各种不同军种之间差异很大,但直到最近,这样的训练主要涉及两个极端之一,或者是高度先进的模拟,或者是实战的、真实世界训练。若干原因造成这种训练划分的存在。一个这样的原因在于,开发模拟训练环境的成本通常显著高于真实世界训练。例如,根据2001年编制的统计数据,美国陆军花费大约 $35,000来使用传统的训练方法训练步兵新兵。当将此与轻易花费数千万美元的开发和部署步兵模拟器的成本相比时,一般可以看到提供传统、实战训练成本更具成本效益。对此的例外在于航空和海事领域,每一真实世界的飞行器和船只可能轻易地花费数千万美元,而训练领航员可能花费数十万美元。在这样的情况下,开发允许入门级领航员获取经验而无需进入真实的飞行器的座舱或船只的舰桥的模拟器被证实为,相比冒重要的教官、学员和装备的生命和安全性的风险,是一种成本效益高得多的训练方法。训练划分的另一原因在于,大多数步兵相关的任务要求机动(maneuvering)。与坐在相对静态、固定尺寸的座舱或舰桥中的领航员不同,要求步兵和其它兵种成员在更宽广的区域移动。例如,步兵训练演习可涉及保护城市中的建筑物。当模拟在城市的郊区开始时,新兵必须能够穿过城市找到正确的建筑物、进入并保护它。这样的交互至今要求往往容易使人分心且不允许新兵完全投入到模拟中的难以使用的界面。因此,对步兵新兵,传统的、实战训练传统上较佳。尽管对训练步兵新兵,传统、实战、真实世界训练在传统上较佳,但这样的训练有其缺点。例如,通常难以模拟不同战场中所体验的各种环境、结构和语言上的差异。相反, 模拟训练环境可容易地允许新兵体验这些差异。专利技术概述需要一种可使用克服现有技术的一个或多个限制的模拟环境来训练步兵和其它新兵的系统和方法。本专利技术的一目的在于提供一种基于射巷的、教官可控制的模拟训练环境。本专利技术的另一目的在于提供一种步兵新兵或其它这样的学员可用于容易地导航较大的模拟地形的用户界面设备。本专利技术的其它特征和优点将在以下描述中描述,其部分将从描述中显而易见,或可通过实践本专利技术来领会。本专利技术的目的和其它优点将通过书面描述及其权利要求书以及附图中特别指出的结构来实现和获取。开发了支持国防和民防部队需求的技术。由该技术解决的具体训练领域可包括但不限于,轻武器非活体击发射击训练、基于情形的致命武力施加决策制定技术、驾驶员训练、以及护航保护技术训练。尽管以下所述的示例性实施例针对目前在军事示例应用和法律实施训练系统环境中存在的软件和硬件技术,但对本领域的技术人员而言,显然这样的系统可容易地适用于替换使用环境,诸如但不限于,视频游戏、民用武器训练、半军事训练等。示例性实施例中所述的技术构件块可作为对一组不同的训练需求的解决方案来以各种方式增强、组合和配置。该系统优选地是可缩放的,并允许多条射巷同时与模拟配合,从而允许多队成员单独或作为团队来实践战术、技术和程序。这样的配置还允许多队同时一起训练,允许部队对部队的训练;允许射击团队对射击团队或多个射击团队对多个射击团队的训练,以及射击团队对射击团队训练的任何组合。使用集成的模拟控件,单条射巷的射击团队或班长可诸如通过交互式GUI或语音命令在演习或实践期间对其它学员下令。本专利技术的一个实施例包括包含至少一条射击射巷的步兵训练模拟系统,至少一个显示器基本上被安排在该射击射巷尾端附近。使用该模拟的学员可携带至少一件武器, 该武器通常类似于步兵武器。为便于导航和与模拟的其它交互,武器优选地装备至少一个控制器。至少一台计算机通信上耦合至该显示器和武器、监控来自至少一个控制器的输入、 并基于该输入修改显示器上所显示的训练模拟。本专利技术的另一实施例包括包含多条射击射巷的步兵训练模拟系统,其中每一射击射巷有至少一个显示器与之相关联。至少一台计算机通信上耦合至多个显示器的至少其中之一,并生成供所附连的至少一个显示器显示的训练模拟。该实施例优选地还包括至少一个教官台,其中该教官台通信上耦合至该至少一台计算机,允许教官控制模拟中的至少一个实体。学员和/或教官可通过各种手段与模拟交互,包括通过至少一件武器。每一武器优选地与一射击射巷相关联,且每一武器优选地通信上耦合至该至少一台计算机,使得该至少一台计算机可在学员和/或教官与武器交互时对其进行监控。本专利技术的又一实施例包括与模拟步兵场景交互的方法,包括使用至少一个控制器装备物理武器;使用该至少一个控制器在模拟中导航;为至少一个敌对目标监控模拟;以及使用该物理武器与该敌对目标交战。可以理解,以上一般描述和以下详细描述均是示例性和说明性的,且旨在提供对要求保护的本专利技术的进一步说明。附图简述图1是配备两个控制器的武器的左侧正视图。图2是配备两个控制器的武器的左侧正视图。图3是配备两个控制器的武器的俯视图。图4是供武器枪管上使用的控制器安装装置的侧视图。图5是供武器扳机附近使用的控制器安装装置的侧视图。图6是配备两个控制器的武器的左侧平面图。图7是配备无线发射机的武器的右侧平面图。图8是替换控制器和安装装置的细节立体图。图9是替换控制器和安装装置的细节立体图。图10是作为模拟的一部分的使用中的多条训练射巷的立体图。图11是单条训练射巷的立体图。图12是训练中心实施例的立体图。图13是训练中心实施例的替换立体图。图14是训练中心实施例的俯视图。图15是可经其对每一学员的偏好定制控制器输入的用户界面的屏幕截图。图16是供教官台使用的实体列表的屏幕截图。图17和18是模拟的步兵训练场景的屏幕截图。图19是示出示例性场景控制界面的教官台显示的屏幕截图。图20是示出示例性主机场景控制界面的教官台显示的屏幕截图。图21是示出示例性场景控制界面并且还示出示例性代理控制界面的教官台显示的替换屏幕截图。图22是示出示例性场景控制界面并且还示出示例性学员监视界面的教官台显示的替换屏幕截图。图23是示出示例性的教官控制的代理占用过程的流程图。图M是示出示例性武器卡壳模拟过程的流程图。图25是示出示例性武器卡壳清除过程的流程图。较佳实施例的详细描述现在将详细参考本专利技术的优选实施例,其示例在附图中示出。本专利技术的一方面提供基于射巷的、教官引导的步兵训练模拟器。在图12-14所示的实施例中,每一学员系统300和310被设计成提供视觉模拟的单个“通道”,且可支持单条射巷。由单个视觉通道生成的、标准4 3横宽比的图像提供约水平45度垂直34度的虚拟环境中的视野(FOV)。如在学员系统310中,多条通道可按照并排方式组合,以创建诸如水平120度垂直34度的较大的合成F0V。如果需要更大的垂直F0V,每一系统也可使用 4 3的经旋转的横宽比来配置,且可使用其它横宽比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种步兵训练模拟系统,包括: 至少一条射击射巷,其中所述射击射巷具有第一端和第二端; 至少一个显示器,它基本上被安排在所述射击射巷的第二端附近; 至少一件武器,其中所述武器基本上类似于步兵武器; 至少一个控制器,其中 所述至少一个控制器被安装在所述至少一件武器上; 至少一台计算机,其中所述至少一台计算机通信上耦合至所述至少一个显示器,且通信上耦合至所述至少一个控制器,且其中所述至少一台计算机监控来自所述至少一个控制器的输入、并基于所述输入修改所述显 示器上所显示的训练模拟。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:DA斯莱顿DE小纽康宝EA普瑞茨CD沃克CW小卢茨RJ科比斯CM莱德维斯D库珀RE扬恩S梅斯达吉
申请(专利权)人:动态动画系统股份有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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