
在現如今世界上每個國家都嚮往爭做軍事力量第一的世界強國之時,不斷更新的除了高科技武器之外,還有軍警的數量及能力。日常軍警的射擊訓練必不可少,場地、槍械以及彈藥等,投入的成本會隨著軍警的數量不斷增加,為此我們設想一下,在科技發達的今天,能否使用虛擬實境的技術實現軍警的槍械打靶訓練呢?
答案是肯定的,軍警影像射擊系統在近幾年已經慢慢被軍隊或警隊所採用,這套軍警影像射擊系統是北京九天大方科技有限公司推出的新一代軍警用多功能呢軟硬體射擊訓練環境。該系統採用計算機軟硬體技術、計算機圖形圖像技術、投影顯示技術構建,支持日常高密度訓練,考核和比賽;採用計算機軟體技術,具有全面便捷的管理功能;系統可擴展性好,可根據用戶要求添加功能;系統支持二次開發,用戶可自行修改、建立訓練科目;系統日常運營維護成本低,升級換代方便。
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說起來這套軍警影像射擊系統的原理,其實比我們想像的還要簡單。該系統的本質是在投影 屏幕上顯示出由計算機生成、控制的影像靶,將傳統的紙靶、移動靶、戰術靶等各種靜態、動態靶標替代,並通過光電檢測技術識別子彈著點位置,最後由計算機根據子彈的著點位置計算分數,可實現自動報靶、訓練成績顯示、列印和存檔。
影像打靶訓練系統
與此同時,該訓練系統不單單可替代傳統的實彈打靶,藉助計算機圖像的交互性,還可輕鬆實現遭遇、盤查、談判、解救人質、狙擊等各種擬真環境下的情景訓練,以及各種戰術訓練、CQB(室內近距離戰鬥)訓練,兩套影像射擊系統之間還可以實現相互之間的對抗射擊。除了槍枝使用的訓練外,還可以實現警棍、催淚噴射器、強光手電等執法訓練。
上文所闡述的訓練系統,由三部分組成,首先是基本模塊,包括:影像打靶模塊;情景訓練模塊以及影像對抗模塊。在三種組成的模塊下,所用到訓練裝備包括:訓練雷射手槍;仿真警棍;仿真催淚噴射器;仿真強光手電;仿真閃光彈;勝負背心以及戰術掩遮物等。最後必不可少的是彈著點檢測。
由於射擊打靶是軍警訓練的核心,為此我們著重介紹下影像打靶訓練項目的設備及特點。
訓練裝備
傳感器
音響
投影機
監控顯示器
投影屏幕
桌上型電腦
如上圖所示,一套訓練模塊由一個投影機、投影屏幕、仿真槍械、傳感器、桌上型電腦、監控顯示器、音響等設備組成。影像打靶訓練是面向基礎精度射擊的訓練模塊。採用投影技術在屏幕上同時顯示多靶道各種類型靶標,多套路打靶訓練。
影像打靶主要技術參數和特點:
支持多投影機拼接,支持多靶道同時射擊,每個投影屏幕2—4靶道;
各種靶標(胸環靶、半身靶、側身靶、人像靶、人質靶、部位靶等);
場景移動靶射擊,平面圖像背景移動靶射擊;
場景起倒靶射擊;
場景隱現靶環射擊訓練;
場景多隱顯、移動目標高精度(非靶環方式)射擊訓練;
單人多靶、多人多靶射擊訓練;
奔跑人目標靶射擊;
從7米到50米多種距離靶;
0.1環報靶顯示精度;
射擊信息標註,放大報靶,語音報靶;
動態調節靶標大小,動態調節移動速度;
背景圖片選擇;
訓練管理和控制軟體;
開放式靶標規範,支持用戶自行設置靶標和訓練環境。
影像打靶訓練配置界面
影像打靶界面可以選擇訓練科目、靶標類型、打靶距離、訓練時間、子彈數量、靶子比例以及人在屏幕前的實際打靶距離等。根據訓員數量可以選擇訓練雷射槍的工作模式。
影像打靶配置靶道界面
且靶道數量和信息顯示等控制可以在配置文件中指定。 在配置靶道界面可以選擇槍號和靶道的對應關係以及靶道訓員的名字。
影像打靶訓練界面(有信息顯示)
影像打靶訓練界面是訓員在投影屏幕上看到的影像內容。屏幕上顯示的各種信息均可以通過控制臺開啟或關閉。
除了上述介紹的影像打靶訓練內容之外,該系統還包含非常豐富的其他影像打靶訓練內容,包括:
1、胸環靶
預設置多種胸環靶標,可自定義追加。
2、半身靶
3、側身靶
4、人像靶
5、人質靶
6、部位靶
7、移動靶
移動靶分為三維環境移動靶(在虛擬靶場中射擊移動靶)和二維環境移動靶,二維環境移動靶可以自定義多種靶標。 移動靶的移動速度,移動方式可以由用戶配置。
三維環境移動靶射擊訓練
二維環境移動靶射擊訓練
8、起倒靶
起倒靶為三維環境射擊射擊訓練,起倒靶的翻起、站立、倒下時間參數由用戶配置。
站立的起倒靶
倒下、翻起的起倒靶
9、隱顯靶
隱顯靶為三維環境下卡通影像靶射擊,影像靶在遮蔽物後面以各種姿勢閃出。
三維環境隱顯靶射擊訓練
10、動物靶
用戶可根據不同的場景和訓練需求進行影像打靶的訓練內容選擇,這相比真槍實彈的訓練,簡直是既節約了成本,又提高了訓練效率。
正確持槍姿勢
正確的持槍姿勢及站姿
雖然是一套完全虛擬的打靶系統,但基於彈著點檢測系統,能提供給體驗者「原汁原味」的槍械、射擊以及身臨其境的感受。說到彈著點檢測系統,此處必須要介紹下這個核心系統的組成和重要性。彈著點檢測主要是通過攝像機拍攝投影屏幕,通過圖像處理技術提取彈著點位置,並將彈著點由攝像機圖像位置映射到屏幕位置,進而得到彈著點在靶環上的位置。
值得一提的是,影像打靶訓練系統所使用的槍械均是1:1仿造,除了重量與原槍一樣之外,在打靶開始之前,還需要學會如何掌握正確的持槍姿勢及站姿,這樣才能發揮100%的打靶水平。另外,影像打靶界面可以選擇訓練科目、靶標類型、打靶距離、訓練時間、子彈數量、靶子比例以及人在屏幕前的實際打靶距離等。根據訓員數量可以選擇訓練雷射槍的工作模式。在配置靶道界面可以選擇槍號和靶道的對應關係以及靶道訓員的名字。
靶道信息
打靶成績
正如上文中介紹的一樣,和實戰演習沒區別的是,每開一槍,便可通過監控顯示器獲得一次打靶成績。待所有參加訓員全部結束後,可通過監控顯示器查看所有訓練人員的打靶成績,同時可放大靶標查看每一槍的成績。可以說這套系統已經非常接近現實的實彈打靶了。
接下來我們來看情景訓練系統,情景訓練雷射射擊訓練模塊是在投影幕上播放預先製作好的情景影像,考核被訓人員對事件的處理,對各種警用裝備的使用。情景影像環境由多分支視頻組成,分支可由裝備觸發(如射擊,揮警棍等),也可以有環境傳感器觸發(如開關門,從隱蔽處現身等)。訓練前期進行節目製作,設定可射擊目標類型、部位及射擊熱區,以及分支、成績評定等。
情形訓練節目設置界面
情景訓練節目選擇節目
模塊主要技術參數和特點:
50個以上單屏節目,涵蓋遭遇、盤查、談判、解救人質、狙擊等訓練科目;
30款雙屏節目;
自動記錄射擊結果,自動對裝備使用進行評估;
射擊記錄存檔保存;
支持事後回放並標註射擊點位置;
多功能腳本系統支持各種複雜劇情和多裝備混合訓練;
真實背景圖片或視頻插入角色技術;
角色出現時間、位置、移動量具有一定隨機性;
角色出現種類具有一定隨機性;
支持傳感器觸發劇情分支,實現現場互動;
一體化節目管理界面,方便訓練選擇和安排;
支持關鍵幀插值技術,極大減少熱區製作工作量;
開放式腳本規範,可結合會聲會影、PhotoShop軟體自行製作節目;
情景訓練節目製作指南手冊。
情景訓練系統涉及不同的訓練地形、環境等等,並且分為單屏節目、反恐訓練節目以及雙屏訓練節目,可根據訓練的人員以及所需要訓練的環境等進行選擇,下面通過三種訓練節目為大家一一介紹。
單屏節目包含61個不同的的情景訓練,分別是:
1、電子商店
持槍搶匪進入一家電子商店,警察接到報警後趕到現場......
2、黑幫總部
在黑幫總部前與持有武器的黑幫分子展開激烈槍戰......
3、酒吧槍戰
犯罪分子在酒吧聚會,警察接到消息後趕到現場與犯罪分子展開槍戰。
4、汽車追逐
犯罪分子開車逃跑,警察接到消息追趕與犯罪分子展開槍戰。
5、實戰練習
警察總部開展實戰練習,警員進行訓練,快速分析射擊時機及射擊對象。
6、隱蔽槍戰
犯罪分子躲藏在一個廢舊的小樓裡,警察得到消息後趕到並與犯罪分子交火。
7、邊境造船廠
邊境造船廠出現犯罪分子,警察接到報警後趕到與犯罪分子展開激烈槍戰。
8、邊境沙灘
犯罪分子集體去邊境沙灘遊玩,警察得到信息後趕到與犯罪分子展開槍戰。
9、邊境碼頭
犯罪分子準備從邊境碼頭出逃,警察得到消息後趕到與犯罪分子發生激烈交火。
10、公車追逐
犯罪分子挾持公車逃跑,警察得到消息後追捕逃犯與犯罪分子展開槍戰。
圖片說明
11、工廠槍戰
犯罪分子躲藏在一個工廠裡,警察聞訊後趕到與犯罪分子交火。
12、法庭槍戰
犯罪分子持槍進入法庭製造混亂,警察收到消息後趕到展開激烈槍戰。
13、緝毒槍戰一
犯罪分子在郊外進行毒品交易,警察得到信息後趕到與犯罪分子交火。
14、緝毒槍戰二
歹徒聚集在一個偏僻的木屋中聚眾吸毒......
15、搶劫銀行
歹徒對銀行實施搶劫,警察接到報警電話後火速趕到。
16、機場反恐
恐怖分子控制了機場,特警需要儘快解救人質。
17、倉庫槍戰
歹徒藏匿在一個倉庫中,需要尋找合適機會快速擊斃。
18、機上槍戰
特警接到通知,需要趕去機場執行安全任務,保衛民眾人身安全。
19、夜間槍戰
夜間執行特訓任務,並進入民宅擊斃疑犯。
20、基地槍戰
警察接到通知,在一個廢舊機棚中執行安全任務。
21、小鎮槍戰
在一個小鎮市貿中心發生了恐怖事件尋找合適時機快速擊斃歹徒。
22、最後激戰
在一個小鎮郊區出現了一撮恐怖分子尋找合適時機快速擊斃歹徒。
23、核電廠A
運載核電廠原料的貨車遭遇伏擊需要快速突圍。
23、核電廠B
核電廠被恐怖分子包圍,情形危急,需要保護人民財產安全。
23、核電廠C
特警指揮中心指定了詳細的解救方案,需要立即行動。
24、兩層樓
歹徒持有武器隱蔽在建築物後頑抗,尋找合適機會,快速擊斃歹徒。
25、劫持兒童拒捕
歹徒持有武器劫持一名兒童做人質頑抗,尋找合適機會,快速擊斃歹徒。
26、劫持女事主
劫匪欲對一名女事主實施搶劫時,被公安幹警發現,尋找合適機會,快速擊斃歹徒。
27、劫持服務員
歹徒持有武器劫持一名服務員做人質頑抗,尋找合適機會,快速擊斃歹徒。
28、孕婦持槍
一懷孕婦女在持槍殺人後,繼續頑抗,尋找合適機會,快速擊斃歹徒。
29、客房內拒捕
歹徒在客房內拘捕,欲持槍頑抗,尋找合適機會,快速擊斃歹徒。
30、小屋藏匪
歹徒在一個小木屋持槍頑抗,尋找合適機會,快速擊斃歹徒。
31、工地持槍頑抗
歹徒在工地拘捕,欲持槍頑抗,尋找合適機會,快速擊斃歹徒。
32、戶外毒販拒捕
毒販戶外交易時拘捕,欲持槍頑抗,尋找合適機會,快速擊斃歹徒。
33、室內頑抗
歹徒在室內拘捕,欲持槍頑抗,尋找合適機會,快速擊斃歹徒。
34、搶車拒捕
歹徒搶劫汽車時拘捕,欲持槍頑抗,尋找合適機會,快速擊斃歹徒。
35、持槍頑抗
歹徒在與特警搏鬥中,欲持槍頑抗,尋找合適機會,快速擊斃歹徒。
36、持炸藥拒捕
危險分子頑抗拘捕,欲引爆炸藥,尋找合適機會,快速擊斃歹徒。
37、搜索罪犯
特警在郊外搜索罪犯,遭遇持槍頑抗,尋找合適機會,快速擊斃歹徒。
38、樹後頑抗
歹徒以大樹為掩體,與我公安幹警持槍頑抗,尋找合適機會,快速擊斃歹徒。
39、野外追捕
特警在野外追捕疑犯,疑犯持槍頑抗,尋找合適機會,快速擊斃歹徒。
40、殺人劫車拒捕
一夥歹徒在殺人劫車之後逃逸,我特警展開追擊,尋找合適機會,快速擊斃持槍頑抗歹徒。
41、盜竊犯拒捕
兩盜竊犯在拘捕途中,欲持槍頑抗,及時擊斃。
42、盜車拒捕
盜車犯在拘捕過程中,欲持槍頑抗,及時擊斃。
43、貨場槍戰
歹徒以貨櫃為掩體,欲持槍頑抗,及時擊斃歹徒不得傷害人質。
44、車庫罪犯拒捕
歹徒在地下車庫逃竄,欲持槍頑抗,及時擊斃歹徒。
45、進站口毒販拒捕
毒販在進站口拒捕,欲持槍頑抗,及時擊斃歹徒。
46、逃跑拒捕
歹徒行兇後逃離時,欲持槍頑抗,及時擊斃歹徒。
47、酒館拒捕
兩名歹徒在酒館拒捕,欲持槍頑抗,及時擊斃歹徒。
48、野外草叢
與持槍歹徒野外遭遇,迅速擊斃。
49、特警訓練01
擊斃利用牆體掩護的持槍目標
50、特警訓練02
擊斃不同靶位的持槍目標。
51、特警訓練03
快速擊斃靠近的持槍目標。
52、特警訓練04
掩護隊友抓捕目標。
53、特警訓練05
快速擊中持槍目標的指定部位。
54、特警訓練06
擊斃歹徒,解救人質。
55、特警訓練07
擊斃不同掩體後的持槍目標。
56、特警訓練08
協同隊友進入屋內。
57、特警訓練09
協同隊友攻佔屋內,擊斃全部歹徒。
58、特警訓練10
解救隊友,擊斃全部歹徒。
59、特警訓練11
擊斃坦克掩體後的持槍目標。
60、特警訓練12
擊斃水泥掩體後的持槍目標。
61、特警訓練13
擊斃不同坑道後的持槍目標。
反恐訓練節目是通過CS遊戲錄製的高清雙屏節目,其情景包括:
1、反恐訓練1
恐怖分子藏匿在居住區,特警需要對可疑地區進行巡查……
2、反恐訓練2
恐怖分子逃匿到古舊的城堡中,特警開始進行清掃任務……
3、反恐訓練3
恐怖分子逃匿到聚居區中,特警開始進行清掃任務……
4、反恐訓練4
恐怖分子逃匿到聚居區中,特警開始進行清掃任……
5、反恐訓練5
恐怖分子逃匿到聚居區中,特警開始進行清掃任務……
最後是雙屏訓練節目:
1、地下車庫拒捕
一夥恐怖分子逃匿到地下車庫中,特警開始進行抓捕任務,快速擊斃恐怖分子。
2、奔跑人
恐怖分子在野外遠距離快速移動,特警開始進行抓捕任務,快速擊斃恐怖分子。
3、劫持女事主拒捕
主頑抗拒捕,特警趕到現場,快速擊斃恐怖分子。
4、歹徒倉庫拒捕
一夥歹徒逃匿到倉庫中,警察現場抓捕,快速擊斃恐怖分子。
5、廢棄廠房拒捕
一夥歹徒逃匿到一處廢棄廠房中,警察迅速趕到現場,快速擊斃恐怖分子。
6、地下停車場劫匪拒捕
一夥劫匪逃匿到地下停車場中,警察迅速趕到現場,快速擊斃恐怖分子。
7、地下車庫悍匪拒捕
一夥劫匪逃匿到地下車庫中,警察迅速趕到現場進行抓捕,快速擊斃恐怖分子。
8、劫匪偷車拒捕
一劫匪偷車拒捕,被我公安民警快速擊斃。
9、歹徒走廊頑抗拒捕
一夥歹徒逃匿到一處破舊樓房中,在樓道中頑抗拒捕,被我公安特警快速擊斃。
10、鬥毆鬧事頑抗拒捕
一流氓鬥毆滋事,警察在警告無效的情況下,用警棍有效擊打,快速將其制服。
11、民宅抓捕
一夥劫匪逃竄到一處民宅中並劫持人質,我公安幹警展開抓捕,迅速擊斃全部劫匪。
12、毒販頑抗拒捕(一)
一夥毒販正進行毒品交易,我公安幹警對其展開抓捕,迅速擊斃全部毒販。
13、毒販頑抗拒捕(二)
一夥毒販正進行毒品交易,我公安幹警對其展開抓捕,迅速擊斃全部毒販。
14、黑惡團夥頑抗拒捕(一)
一夥歹徒逃竄到停車場,我公安幹警對其展開抓捕,迅速擊斃全部歹徒。
15、黑惡團夥頑抗拒捕(二)
一夥歹徒逃竄到貨櫃碼頭,我公安幹警對其展開抓捕,迅速擊斃全部歹徒。
16、逃匿貨櫃拒捕
一夥歹徒逃竄到貨櫃碼頭,我公安幹警對其展開抓捕,迅速擊斃全部歹徒。
17、採石廠拒捕
一夥歹徒逃竄到採石廠,我公安幹警對其展開抓捕,迅速擊斃全部歹徒。
18、逃匿大壩拒捕
一夥歹徒逃竄到水壩,我公安幹警對其展開抓捕,迅速擊斃全部歹徒。
19、木材廠拒捕
一夥歹徒逃竄到木材廠,我公安幹警對其展開抓捕,迅速擊斃全部歹徒。
20、沙漠追逃
一夥歹徒逃竄大漠,我公安幹警趕赴千裡荒漠對其展開抓捕,迅速擊斃全部歹徒。
21、亡命地下停車場
一夥劫匪劫持人質逃竄一處地下車庫,我公安幹警對其展開抓捕,迅速擊斃全部歹徒。
22、亡命採礦廠
一夥劫匪搶劫一小型採礦廠,我公安幹警對其展開抓捕,迅速擊斃全部歹徒。
23、山洞抓捕
一夥毒犯逃匿到一處山洞中,我公安幹警對其展開抓捕,迅速擊斃全部歹徒。
24、火車大抓捕
一夥歹徒準備搶劫我國家財產,我公安幹警對其展開抓捕,迅速擊斃全部歹徒。
25、建築工地拒捕頑抗
一夥歹徒逃匿到一建築工地,我公安幹警對其展開抓捕,迅速擊斃全部歹徒。
26、亡命採石廠
一夥歹徒逃匿到一採石廠,我公安幹警對其展開抓捕,迅速擊斃全部歹徒。
27、緝毒頑抗
我公安幹警對一夥毒犯展開抓捕,迅速擊斃全部歹徒。
28、醉漢滋事,警棍制服
一醉漢馬路邊滋事打人,巡警迅速趕到現場,醉漢不聽警告並欲頑抗,巡警迅速用警棍將其制服。
29、馬路搶包
一流氓在馬路上搶劫一女士挎包,巡警迅速趕到現場,搶匪不聽警告並欲頑抗,巡警迅速用催淚噴射器將其制服。
30、野外大追捕
一夥劫匪向野外逃竄,我特警部隊迅速展開追捕,快速擊斃全部劫匪。
影像對抗模塊:
基本模塊的最後一部分是影像對抗雷射射擊訓練模塊,該模塊是採用攝像和投影技術結合使分組人員虛擬面對面進行對抗射擊訓練。採用掩體、偽裝、障礙等遮蔽物構成一定的情景環境,通過廣角攝像機拍攝對手及所處環境畫面實時顯示在本方投影屏幕上,並通過錄音設備同步播放對手現場聲音,形成真人面對面的對抗射擊環境。
影像對抗訓練一般要求現場配有兩套或兩屏以上的訓練環境。
模塊主要功能如下:
支持單屏對單屏,雙屏對雙屏的射擊環境;
支持外場環境影像實時接入;
可實時判定命中結果,對抗勝負結果自動報告;
射擊關鍵信息自動記錄、回放和評估;
雙場地通話指揮功能;
多投影屏幕無縫拼接支持2屏對2屏的複雜環境對抗;
系統具有成績顯示、考核、存檔、查詢和列印功能;
訓練管理和控制軟體;
全訓練過程第三視角錄播系統(選項)。
上文提到了所有模塊使用的訓練槍械均是1:1仿造,接下來一起了解下所有基本模塊所能接觸到的槍械裝備,以及訓練裝備。
訓練裝備:
1、訓練雷射手槍
⑴ 訓練雷射手槍總體要求
訓練雷射手槍是警察射擊訓練的關鍵裝備,關係到訓練的真實性和訓練效果。尤其在基礎精度射擊和考核中,訓練雷射手槍的射擊精度必須是高度擬真的,訓練成績是可信賴的。
射擊精度真實性
由於子彈發射後的飛行路線是拋物線,使用訓練雷射槍不能以雷射指示點作為命中點,必須以瞄準點為命中點。瞄準點與雷射指示點的偏差必須通過軟體進行校正,在指定的射擊距離(影像射擊是指槍口到屏幕的距離)下修正偏差後,軟體可以根據實際的射擊距離自動調整偏差修正值。
訓練雷射手槍發射雷射和實彈射擊在擊發時刻上還有一定的差異。擊發過程中扣扳機的振動、氣動引起的振動會導致雷射點位置波動,如果雷射點採樣時刻不當,獲得的擊中點位置與實彈射擊彈著點有明顯偏差,導致訓練結果不真實。理想的訓練雷射手槍應該工作在雷射常亮模式,系統連續跟蹤擊發時刻前後的雷射點位置,根據可調整的擊發偏移時刻提取真實的彈著點位置。
氣動後座力
真實槍械擊發後都有一定的後座力,擊發後原來的瞄準位置失效,再次擊發時必須重新瞄準。訓練雷射手槍應該在一定程度上模擬這種後座力,避免訓員一次瞄準多次擊發,導致訓練結果不真實。目前採用壓縮氣體動力產生後座力是最可靠、最經濟的解決方案。
填充氣體
國際上軍警模擬射擊訓練普遍採用液態二氧化碳充氣來產生擊發後座力效果。採用二氧化碳充氣的好處是二氧化碳壓力大,產生的後座力強,其次二氧化碳獲取容易,訓練成本低,無腐蝕性、無環境汙染。採用二氧化碳充氣必須使用專門的高壓容器和特製的填充裝置。目前市面上還常見一種「猛將」氣體,用於BB彈射擊的填充氣體。猛將氣體的核心是氟利昂,使用會對環境造成一定的汙染。猛將氣體由於壓力小,可以使用普通容器灌裝後銷售,灌裝氣體使用起來具有一定的方便性。猛將氣體的採購渠道目前只有網上採購,很多不良商家以瓦斯氣體冒充猛將氣體銷售,使用時有強烈的氣味且有一定的危險性。另一方面使用猛將氣體的成本很高。
外形和重量
訓練雷射手槍外形應該具有一定的擬真性,尤其是重量和重心位置應該與真實槍械相仿,以增加訓員的臨場感,提高訓練效果。目前市面上的高仿的模型手槍在外形、重量、重心方面仿的非常好,比較適合改裝為訓練雷射手槍。
⑵ 訓練雷射手槍設計與選型
採用無線通信控制
為了正確識別槍的擊發動作以及靈活配置槍的使用模式、擊發參數等信息,在訓練雷射手槍上設計了低功率數字無線傳輸模塊。數字無線通信模塊頻段為433M,主從模式星型連接,支持多隻訓練雷射手槍同時工作。數字無線通信模塊可細分為16個信道,支持多套系統同場地使用,相互之間無幹擾。主無線通信盒通過串口連接到主控計算機上,串口通信波特率為19200。
採用可充電式設計
由於訓練雷射手槍的特殊結構,更換電池不方便,故採用充電式設計。內置小尺寸充電鋰電池,採用外置充電器充電。
採用低功率紅外雷射
為保證安全使用雷射,該裝備採用5毫瓦低功率半導體雷射頭,對人眼無傷害。為克服低功率雷射受外界光幹擾,採用850nm紅外雷射,在檢測攝像機上安裝相應波段紅外濾光片,濾除幹擾,保證訓練雷射槍可靠工作。
採用多種雷射發射模式
訓練雷射手槍可以持續發射雷射或在擊發時發射一個雷射脈衝。
持續發射雷射是最佳的方式,因為在這種方式下可以連續追蹤槍的瞄準和擊發過程中彈著點位置,易於尋找真實的彈著點位置。持續發射雷射的問題是只能用於單人訓練,當多個訓練雷射槍同時使用時,屏幕上多個雷射點很難識別出對應的訓練雷射槍。
多人同時訓練時可以採用擊發時發射雷射脈衝的方式,擊發時雷射只在屏幕上停留短暫的瞬間(一般小於40毫秒),根據雷射點出現時刻附近那隻槍的擊發了來實現彈著點和槍的匹配。當多隻槍同時擊發時可能導致彈著點與槍匹配錯誤,只是這種情況的概率很低而已。擊發時發射雷射脈衝的方式存在的最大問題是雷射發射時刻可能不正確,槍在振動過程中何時發射雷射才是最真實的是個疑難問題。這種模式一般用於多人組隊的情景訓練課程中,基礎精度射擊不採用這種模式。
自2005年北京實圖科技推出第一套雷射射擊系統以來,創造性地採用一種分時雷射常亮模式,即參加訓練的雷射槍在主機控制下輪流發射雷射脈衝。對每隻訓練雷射槍來說它是常亮的,但多隻槍同時使用時屏幕上不會出現多餘一個的雷射點,從而避免了彈著點與槍的匹配錯誤。
M1911訓練雷射手槍採用以下四種工作模式:
持續雷射常亮模式
分時雷射常亮模式
擊發脈衝雷射模式
擊發無雷射模式
其中第四種擊發無雷射模式是指非擊發時雷射常亮,擊發時雷射消失一段時間。這種模式主要用於不採用無線通信模塊時,通過雷射消失識別槍擊發動作。
選擇M1911槍模及改裝
M1911手槍為世界名槍,為多個國家軍隊和執法部門採用。目前國際上有多個公司生產銷售M1911全金屬氣動槍模。M1911氣動槍模使用亞鉛合金製造,加工精度高,堅固耐用,外形高度仿真,重量與原槍相仿。M1911氣動槍模發射6毫米BB彈,動力氣體為猛將類氣體,彈夾充氣式。該槍的配套彈夾和零配件供貨渠道較多,採購相對容易。
改裝前/後的M911
採用M1911氣動槍模改裝為訓練雷射手槍。改裝的主要內容是在槍管內安裝雷射頭和控制電路板,封死進入槍管的氣道;在手柄部分安裝無線通信模塊和聚合物鋰電池;在手柄下部外側安裝電源開關、電源指示燈以及充電器接口;在扳機附近安裝擊發傳感器。改裝的重要內容是將動力氣體替換為二氧化碳氣體,由於二氧化碳氣體壓力大,原槍彈夾直接充二氧化碳氣體將導致無法擊發。主要是通過替換擊發彈簧,在充氣彈夾上使用自行研發的出氣閥實現了使用二氧化碳氣體後的正常擊發。改裝後的訓練雷射手槍後座力明顯加強,充氣一次的擊發次數也增加了,可以達到平均50發左右。
⑶訓練雷射手槍配置參數
雷射頭:5毫瓦850nm紅外雷射頭
電池: 450毫安時聚合物鋰電池,充電使用時間大於5小時
重量: 1.1千克
數字無線通信
氣動後座力
備用充氣彈夾
不充氣時可以使用
⑷ 配套二氧化碳充氣裝置
工業用液態二氧化碳可以在氣體公司灌裝。液態二氧化碳儲備使用一個容量20升的大氣瓶,充氣時使用容量0.65升的手持二氧化碳充氣瓶。手持充氣瓶帶有標準充氣嘴。通過一套對衝閥將大氣瓶的液態二氧化碳灌裝到小氣瓶中。
2 其它訓練裝備
仿真警棍
在標準警棍頭部安裝紅外發光管,內部安裝充電電池和電源開關實現外形完全仿真的訓練警棍。訓練時,在訓員上方放置一部廣角紅外攝像機,通過識別警棍頭部的發光點軌跡,判別警棍是否揮動以及揮動的力度。
仿真警棍要配合情景訓練節目使用。
仿真催淚噴射器
外形仿真,設有雷射頭指示催淚噴射器瞄準方向,內部設有無線通信模塊和充電電池。
催淚噴射器要配合情景訓練節目使用。
圖片說明
仿真強光手電
外形仿真,設有雷射頭指示照射方向,內部設有無線通信模塊和充電電池。
仿真強光手電要配合情景訓練節目使用。在情景訓練的黑夜背景中,被照射部分加亮顯示。
仿真閃光彈
外形仿真,內部設有無線通信模塊和充電電池。
仿真閃光彈要配合情景訓練模塊或影像對抗模塊使用。當閃光彈扔出爆炸後,屏幕瞬間變白,看不清細節,隨著時間推移,屏幕景象逐漸淡入。
勝負背心
在仿製的戰術背心上加裝LED顯示燈、蜂鳴器和振動裝置,當訓員被擊中時,勝負背心會通過多種方式(可配置)指示。內置無線通信模塊和充電電池。在兩側肩部安裝紅外LED燈,身著勝負背心可以被反向射擊系統追蹤。
戰術掩蔽物
在情景訓練和影像對抗中掩蔽用。有高低牆、門窗牆等。按用戶需求定製。
彈著點檢測:
以上介紹的所有訓練內容都是基於影像雷射的原理進行,所以無論是基本模塊,還是訓練裝備,都離不開最重要的彈著點檢測系統,那麼何為彈著點檢測呢?
顧名思義彈著點檢測主要是通過攝像機拍攝投影屏幕,通過圖像處理技術提取彈著點位置,並將彈著點由攝像機圖像位置映射到屏幕位置,進而得到彈著點在靶環上的位置。
為得到高精度的彈著點位置,首先由攝像機圖像空間映射到屏幕空間的精度要高。由於變焦鏡頭存在徑向畸變和切向畸變,並且攝像機中心線不垂直屏幕還存在透視畸變,直接對攝像機定標獲得變換矩陣是非常困難的,精度也難以保證。採用數學方法實現高精度變換,在投影屏幕上顯示高密度點陣,攝像機拍攝後通過圖像處理提取點陣在攝像機圖像中的位置,進而實現在這些點陣上攝像機圖像空間到屏幕空間的變換。對攝像機圖像空間中的任意點,通過鄰近點陣的雙線性插值獲得在屏幕上的對應點。由於校準點陣密度很高,這種處理方式的的精度非常高,保證了高精度報靶的要求。為得到高精度的彈著點位置的另一個環節是攝像機解析度要高。為解決這個問題,可通過多部攝像機拼接來提高拍攝解析度。對一個單屏投影屏幕,可以採用2部或4部攝像機拼接,檢測精度可以達到亞像素級。一般情況下要求0.1環的報靶精度,每個投影屏幕配置 攝像機就可以了。
彈著點檢測模塊由紅外攝像機、線纜和圖像採集卡、彈著點檢測處理軟體等組成。
如果是實彈射擊的彈著點檢測,可以使用8-12μ波段的熱像儀取代紅外攝像機。
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