装甲车辆通用射击功能模拟软件系统.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010454528.1 (22)申请日 2020.05.26 (71)申请人 内蒙古一机集团宏远电器股份有限 公司 地址 014030 内蒙古自治区包头市稀土高 新区青工南路5号宏远电器公司 (72)发明人 霍常春郝杰王麟张华 叶田超马敏姚鹏苏浩然 (74)专利代理机构 中国兵器工业集团公司专利 中心 11011 代理人 袁孜 (51)Int.Cl. G09B 9/00(2006.01) (54)发明名称 一种装甲车辆通用射击功能模拟软件系统 (57)摘要 本发明公开了一种

2、装甲车辆通用射击功能 模拟软件系统， 属于模拟仿真软件领域， 种装甲 车辆通用射击功能模拟功能， 该通用射击功能模 拟软件系统， 包括硬件解析系统， 三维视景系统、 天气系统、 弹道仿真系统、 声音仿真系统、 AI仿真 系统， 特效系统； 具备硬件解析、 三维视景仿真、 天气环境仿真、 弹道仿真、 声音仿真、 AI仿真、 特 效、 可进行射击操作流程仿真， 可以进行火炮、 机 枪、 导弹的射击训练， 实现射击操作过程的仿真。 权利要求书2页 说明书4页 附图5页 CN 111402669 A 2020.07.10 CN 111402669 A 1.一种装甲车辆通用射击功能模拟软件系统， 其特征

3、在于， 包括硬件解析系统， 三维视 景系统、 天气系统、 弹道仿真系统、 声音仿真系统、 AI仿真系统， 特效系统； 所述的硬件解析系统： 接收模拟仿真训练仪器输出的、 模拟仿真训练仪器采集的实车 炮塔操纵台的操作信号， 将该操作信号转换为三维视景系统能够识别的数据； 实车炮塔操 纵台操作信号包括手柄进行左右上下移动信号以及击发按钮信号； 所述的三维视景系统， 接收硬件解析系统发来的操作信号转换的数据； 根据接收到的 数据输出视景变换信息， 并将视景变换信息显示到瞄准镜上； 视景变换信息， 包括场景信息； 场景信息， 包括射击训练场的场景信息、 弹道的场景信 息、 特效的场景信息； 手柄进行左

4、右上下移动操作信号， 使视景变换信息显示射击训练场的场景信息， 即显 示左右上下移动以适应射击星标对准目标， 目标为AI仿真系统输出的虚拟目标； 三维视景系统接收AI仿真系统的虚拟目标信息； 所述的天气系统， 生成雨、 雪、 雾、 晴天、 阴天效果， 并通过三维视景系统显示， 所述的弹 道仿真系统， 接收硬件解析系统击发按钮操作信号的同时， 根据弹种种类的不同以及AI仿 真系统输出的虚拟目标的不同位置， 模拟炮弹的弹道； 将该模拟的弹道信息输出给三维视 景系统进行显示， 具体为弹道的场景信息； 所述的特效系统， 接收硬件解析系统的击发按钮操作信号， 产生开炮或开枪、 炮弹引 爆、 物体爆燃、

5、着火特效； 输出给三维视景系统， 特效的场景信息； 所述的AI仿真系统： 接收目标信息和目标状态， 包括目标类型、 运动方向、 运动速度、 目 标静动类型、 是否开火的数据， 该系统根据接收的内容， 生成具有一定的目标信息和目标状 态的虚拟目标； 根据模拟的炮弹的弹道和虚拟目标的位置， 确定炮弹命中的位置， 根据炮弹 命中的位置， 对应输出给三维视景系统不同的命中和毁伤效果； 所述的声音仿真系统： 接收实车炮塔操纵台击发按钮对应的操作信号， 产生开炮或开 枪、 炮弹引爆声音， 将声音输出到音频输出设备。 2.根据权利要求1所述的一种装甲车辆通用射击功能模拟软件系统， 其特征在于， 还包 括科目

6、选择输入模块， 输出选择的科目； AI仿真系统获取选择的科目对应的目标要求， 生成 虚拟目标的对应内容。 3.根据权利要求1所述的一种装甲车辆通用射击功能模拟软件系统， 其特征在于， 还包 括环境设置模块， 通过该模块将环境信息输入给天气系统。 4.根据权利要求1所述的一种装甲车辆通用射击功能模拟软件系统， 其特征在于， 还包 括成绩评定系统： 针对射击训练课目， 进行成绩评定， 评定内容分为： 优秀、 良好、 及格、 不及 格。 5.根据权利要求1所述的一种装甲车辆通用射击功能模拟软件系统， 其特征在于， 射击 训练场的场景信息还包括背景和地形信息。 6.根据权利要求1所述的一种装甲车辆通用

7、射击功能模拟软件系统， 其特征在于， 还包 括模拟仿真训练仪器、 实车炮塔操纵台， 与模拟仿真训练仪器、 实车炮塔操纵台组合使用， 模拟仿真训练仪器采集实车炮塔操纵台的信号， 输出给所述的硬件解析系统。 7.根据权利要求1所述的一种装甲车辆通用射击功能模拟软件系统， 其特征在于， 射击 基础训练的课目包括以下内容： 瞄准发射、 平跟踪目标、 原地对不动目标射击、 原地对运动 权利要求书 1/2 页 2 CN 111402669 A 2 目标射击。 8.根据权利要求1所述的一种装甲车辆通用射击功能模拟软件系统， 其特征在于， 音频 输出设备包括音箱设备或耳机设备。 9.根据权利要求1所述的一种装

8、甲车辆通用射击功能模拟软件系统， 其特征在于， AI仿 真系统： 生成不同静动类型的虚拟目标包括静止目标、 运动目标。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111402669 A 3 一种装甲车辆通用射击功能模拟软件系统 技术领域 0001 本发明属于模拟仿真软件领域， 涉及一种装甲车辆通用射击功能模拟软件系统。 背景技术 0002 目前， 具有射击仿真功能的训练模拟器， 采用传统的舱体式训练模拟器， 运用于射 击功能的训练模拟器软件系统庞大， 需要专用的计算机组运行， 这样使得训练模拟器体积 较大， 内部结构相对复杂， 需要独立的空间放置。 0003 随着近年来， 部队数字化建设的步伐加快，

9、对于数字化训练模拟器材的要求标准 逐年提高， 具备可嵌入实车使用、 便于携带， 便于安装， 体验更接近实车等功能的训练模拟 器装备成为了部队对于训练模拟器材新的需求点。 发明内容 0004 本发明解决的技术问题是提供一种装甲车辆通用射击功能模拟软件系统， 实现装 甲车辆通用射击功能模拟功能， 其用于一种嵌入式装甲车辆射击基础训练模拟器， 能够瞄 准发射、 跟踪目标、 原地对不动目标射击、 原地对运动目标射击训练的软件系统。 0005 本发明的技术方案是： 一种装甲车辆通用射击功能模拟软件系统， 其特征在于， 包 括硬件解析系统， 三维视景系统、 天气系统、 弹道仿真系统、 声音仿真系统、 AI

10、仿真系统， 特 效系统； 0006 所述的硬件解析系统： 接收模拟仿真训练仪器输出的、 模拟仿真训练仪器采集的 实车炮塔操纵台的操作信号， 将该操作信号转换为三维视景系统能够识别的数据； 实车炮 塔操纵台操作信号包括手柄进行左右上下移动信号以及击发按钮信号； 所述的三维视景系 统， 接收硬件解析系统发来的操作信号转换的数据； 根据接收到的数据输出视景变换信息， 并将视景变换信息显示到瞄准镜上； 视景变换信息， 包括场景信息； 场景信息， 包括射击训 练场的场景信息、 弹道的场景信息、 特效的场景信息； 手柄进行左右上下移动操作信号， 使 视景变换信息显示射击训练场的场景信息， 即显示左右上下移

11、动以适应射击星标对准目 标， 目标为AI仿真系统输出的虚拟目标； 三维视景系统接收AI仿真系统的虚拟目标信息； 所 述的天气系统， 生成雨、 雪、 雾、 晴天、 阴天效果， 并通过三维视景系统显示， 所述的弹道仿真 系统， 接收硬件解析系统击发按钮操作信号的同时， 根据弹种种类的不同以及AI仿真系统 输出的虚拟目标的不同位置， 模拟炮弹的弹道； 将该模拟的弹道信息输出给三维视景系统 进行显示， 具体为弹道的场景信息； 所述的特效系统， 接收硬件解析系统的击发按钮操作信 号， 产生开炮或开枪、 炮弹引爆、 物体爆燃、 着火特效； 输出给三维视景系统， 特效的场景信 息； 所述的AI 仿真系统：

12、接收目标信息和目标状态， 包括目标类型、 运动方向、 运动速度、 目 标静动类型、 是否开火的数据， 该系统根据接收的内容， 生成具有一定的目标信息和目标状 态的虚拟目标； 根据模拟的炮弹的弹道和虚拟目标的位置， 确定炮弹命中的位置， 根据炮弹 命中的位置， 对应输出给三维视景系统不同的命中和毁伤效果； 所述的声音仿真系统： 接收 实车炮塔操纵台击发按钮对应的操作信号， 产生开炮或开枪、 炮弹引爆声音， 将声音输出到 说明书 1/4 页 4 CN 111402669 A 4 音频输出设备。 0007 2、 进一步地， 还包括科目选择输入模块， 输出选择的科目； AI仿真系统获取选择的 科目对应

13、的目标要求， 生成虚拟目标的对应内容。 0008 3、 进一步地， 还包括环境设置模块， 通过该模块将环境信息输入给天气系统。 0009 4、 进一步地， 还包括成绩评定系统： 针对射击训练课目， 进行成绩评定， 评定内容 分为： 优秀、 良好、 及格、 不及格。 0010 5、 进一步地， 射击训练场的场景信息还包括背景和地形信息。 0011 6、 进一步地， 还包括模拟仿真训练仪器、 实车炮塔操纵台， 与模拟仿真训练仪器、 实车炮塔操纵台组合使用， 模拟仿真训练仪器采集实车炮塔操纵台的信号， 输出给所述的 硬件解析系统。 0012 7、 进一步地， 射击基础训练的课目包括以下内容： 瞄准发

14、射、 平跟踪目标、 原地对 不动目标射击、 原地对运动目标射击。 0013 8、 进一步地， 音频输出设备包括音箱设备或耳机设备。 0014 进一步地， ： 生成不同静动类型的虚拟目标包括静止目标、 运动目标。 0015 本发明的的技术效果： 0016 一种装甲车辆通用射击功能模拟软件系统， 具备硬件解析、 三维视景仿真、 天气环 境仿真、 弹道仿真、 声音仿真、 AI仿真、 特效、 成绩评定等。 可进行射击操作流程仿真， 可以进 行火炮、 机枪、 导弹的射击训练， 实现射击操作过程的仿真， 并对训练科目进行成绩评定。 训 练课目包括： 快速精确瞄准发射、 平稳跟踪目标、 原地对不动目标射击、

15、 原地对运动目标射 击。 是传统训练模拟器的升级产品。 附图说明 0017 图1本发明软件系统使用流程示意图； 0018 图2本发明软件系统原理图； 0019 图3瞄准目标界面 0020 图4车辆开火特效画面(第三视角) 0021 图5目标毁伤效果画面(第三视角) 具体实施方式 0022 本发明的一种装甲车辆通用射击功能模拟软件系统， 与嵌入式模拟仿真训练仪 器、 实车炮塔操纵台组合使用， 通过采集炮塔操纵台的信号进行硬件解析传递到软件系统 内实现射击动作。 0023 本发明的一种装甲车辆通用射击功能模拟软件系统， 包括硬件解析系统， 三维视 景系统、 天气系统、 弹道仿真系统、 声音仿真系统

16、、 AI仿真系统， 特效系统； 0024 所述的硬件解析系统： 接收模拟仿真训练仪器输出的、 模拟仿真训练仪器采集的 实车炮塔操纵台的操作信号， 将该操作信号转换为三维视景系统能够识别的数据； 实车炮 塔操纵台操作信号包括手柄进行左右上下移动信号以及击发按钮信号； 0025 所述的三维视景系统， 接收硬件解析系统发来的操作信号转换的数据； 根据接收 到的数据输出视景变换信息， 并将视景变换信息显示到瞄准镜上； 说明书 2/4 页 5 CN 111402669 A 5 0026 视景变换信息， 包括场景信息； 场景信息， 包括射击训练场的场景信息、 弹道的(场 景) 信息、 特效的(场景)信息；

17、 0027 手柄进行左右上下移动操作信号， 使视景变换信息显示射击训练场的场景信息， 即显示左右上下移动以适应射击星标对准目标， 目标为AI仿真系统输出的虚拟目标； 0028 三维视景系统接收AI仿真系统的虚拟目标(模型)信息； 0029 所述的天气系统， 生成雨、 雪、 雾、 晴天、 阴天效果， 并通过三维视景系统显示， (具 体为射击训练场的场景信息) 0030 所述的弹道仿真系统， 接收硬件解析系统击发按钮操作信号(数据)的同时， 根据 弹种种类的不同以及AI仿真系统输出的虚拟目标的不同位置， 模拟(实际)炮弹的弹道； 将 该模拟的弹道信息输出给三维视景系统进行显示， 具体为弹道的(场景

18、)信息； 0031 所述的特效系统， 接收硬件解析系统的击发按钮操作信号(数据)， 产生开炮或开 枪、 炮弹引爆、 物体爆燃、 着火特效； 输出给三维视景系统， 具体为特效的场景信息； 0032 所述的AI仿真系统： 接收(外界输入)目标信息和目标状态， 包括目标类型、 运动方 向、 运动速度、 目标静动类型(静止目标或动态目标)、 是否开火的数据， 该系统根据接收的 内容， 生成具有一定的目标信息和目标状态的虚拟目标(模型)； 根据模拟的炮弹的弹道和 虚拟目标的位置， 确定炮弹命中的位置， 根据炮弹命中的(不同)位置， 对应输出给三维视景 系统不同的命中和毁伤效果； 0033 所述的声音仿真

19、系统： 接收实车炮塔操纵台击发按钮对应的操作信号， 产生开炮 或开枪、 炮弹引爆声音， 将声音输出到音频输出设备。 0034 装甲车辆通用射击功能模拟软件系统， 是由硬件解析系统， 三维视景系统、 天气系 统、 弹道仿真系统、 声音仿真系统、 AI仿真系统， 特效系统、 成绩评定系统组成。 0035 其中硬件解析系统： 解析实装硬件信号， 将实装硬件信号转换为 “装甲车辆通用射 击功能模拟软件系统” 可以使用(识别)的数据； 0036 三维视景系统： 装甲车辆通用射击功能模拟软件系统接收硬件解析系统发来的操 纵台操作信息， 根据接收到的信息输出视景变换信息， 并将视景信息显示到瞄准镜上， 视景

20、 信息包括： 场景信息、 效果信息、 模型信息等。 0037 天气系统： 生成雨、 雪、 雾、 晴天、 阴天、 等效果， 并通过视景系统显示。 0038 弹道仿真系统： 根据弹种种类的不同以及目标显示位置的不同模拟实际炮弹的弹 道； 声音仿真系统。 0039 接收实际装备的开炮、 开枪操作信号， 产生开炮、 开枪、 炮弹引爆声音， 将声音输出 到音频输出设备(音箱设备或耳机设备)。 0040 AI仿真系统： 生成不同状态的虚拟目标， 如静止目标、 运动目标、 运动方向。 根据炮 弹命中的位置不同， 显示不同的命中和毁伤效果。 0041 特效系统： 接收实际装备的开炮、 开枪操作信号， 产生开炮

21、、 开枪、 炮弹引爆、 物体 爆燃、 着火等特效。 0042 成绩评定系统： 装甲车辆通用射击功能模拟软件系统可针对射击训练课目进行成 绩评定， 评定内容分为： 优秀、 良好、 及格、 不及格。 0043 如图1所示， 首先， 装甲车辆通用射击功能模拟软件系统启动； 然后(进入选择课目 的界面)选择训练课目； 接着， 通过加载地形(射击训练场的场景信息)、 AI仿真系统、 天气等 说明书 3/4 页 6 CN 111402669 A 6 资源和初始化硬件数据进入训练模拟仿真界面； 操作者按照射击基础训练的课目要求进行 操作， 结束操作后， 可选择强制结束课目或系统依据操作者的操作进行成绩评定，

22、 最终软件 系统重新返回课目选择界面。 0044 在课目选择页面进行课目选择； 然后进入初始化加载页面(主要内容为加载地形、 AI、 天气等资源以及初始化硬件数据)进入训练界面， 受训学员根据教训要求进行硬件操 作， 软件对接收到的硬件信号解析反馈于训练界面中， 从而实现训练仿真的效果。 在训练过 程中， 若出现特殊情况教官或受训学员可人为操作强制结束课目， 强制结束课目后会返回 课目选择界面。 也可在训练课目所要求内容结束后进入成绩评定环节， 成绩评定环节运行 结束后系统结束训练， 自动返回课目选择界面。 0045 一种装甲车辆通用射击功能模拟软件系统， 是按照射击基础训练的课目要求， 可

23、进行射击操作流程仿真， 可以进行火炮、 机枪、 导弹的射击训练， 实现射击操作过程的仿真， 并进行瞄准发射、 跟踪目标、 原地对不动目标射击、 原地对运动目标射击训练的课目训练， 并对训练科目进行成绩评定。 课目包括： 精确瞄准发射、 平稳跟踪目标、 原地对不动目标射 击、 原地对运动目标射击。 说明书 4/4 页 7 CN 111402669 A 7 图1 说明书附图 1/5 页 8 CN 111402669 A 8 图2 说明书附图 2/5 页 9 CN 111402669 A 9 图3 说明书附图 3/5 页 10 CN 111402669 A 10 图4 说明书附图 4/5 页 11 CN 111402669 A 11 图5 说明书附图 5/5 页 12 CN 111402669 A 12