哨位终端模拟器及军事执勤训练考核仿真设备的制作方法

1.本技术涉及军事训练仿真设备技术领域，尤其涉及哨位终端模拟器及军事执勤训练考核仿真设备。


背景技术：

2.执勤是军事部队最大量、最经常需要做的工作。执勤单位要想提升执勤质量，确保执勤目标安全，需大抓执勤训练，提升各类人员的执勤能力。实战化训练最重要的是构设实战化训练环境，第一种是从地形场景方面入手，第二种是构建虚拟仿真的执勤训练环境。构建实战化训练场地，第一种是构建仿真的实物地形场景，但由于当前军事单位执勤岗位的重要性以及特殊性，执勤官兵无法在实际的执勤岗位展开高频次的训练任务。通常会在规定的训练场构建一个简易的实地模拟环境，虽然能达到实物交互，但建设费时费力费资金，同时受限于场地空间，场地空间搭建，简化了较多要素，与实际环境存在较大偏差，训练内容也基本靠主观想象，真实感不强，因此，此方案仅在重大活动时才会启用。第二种即当前采用比较多的通过采用虚拟现实设备进行虚拟现实仿真的方式，这种训练虚拟仿真的训练系统最大的特点是提供使用者一个完全沉浸式的训练模拟环境。
3.目前，现有的通过采用虚拟现实设备进行虚拟现实仿真的方式，需要通过鼠标键盘操作计算机设备与虚拟现实设备或仿真枪支模拟器等仿真场景进行交互，这类方案主要是在仿真枪支模拟器上设计多个功能按钮，对不同功能按钮进行功能定义，即可实现在虚拟环境中进行交互训练，按照不同交互场景通过枪支按键切换交互功能。然而，通过鼠标键盘操作计算机设备的方式会大幅影响参训人员的训练效率和便捷性，同时，在实际互动场景中，真实枪支上又是不具备上述功能按钮的，因此可能反而会引起错误训练的情况，无法保证军事执勤训练的可靠性。


技术实现要素：

4.鉴于此，本技术实施例提供了哨位终端模拟器及军事执勤训练考核仿真设备，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。
5.本技术的一个方面提供了一种哨位终端模拟器，包括：设置在同一设备主体上的按键模块、通讯模块和图形工作站模块；
6.所述图形工作站模块中装设有军事执勤训练考核仿真系统，且所述按键模块和所述图形工作站模块分别连接至所述通讯模块，以通过该通讯模块将所述按键模块发出的功能指令转发至所述图形工作站模块，使得该图形工作站模块中的军事执勤训练考核仿真系统确定所述功能指令对应的训练事件场景类型，并基于该训练事件场景类型生成虚拟场景中的军事执勤训练景象数据；
7.所述通讯模块还与混合现实设备之间通信连接，用于将接收自所述图形工作站模块的所述军事执勤训练景象数据转发至所述混合现实设备中进行虚拟现实场景的渲染显示。
8.在本技术的一些实施例中，还包括：设置在所述设备主体上的仿真虚拟视景图像显示模块；
9.所述仿真虚拟视景图像显示模块与所述图形工作站模块之间通信连接，用于显示所述军事执勤训练考核仿真系统的系统功能，其中，所述系统功能包括：气象系统选择功能、粒子效果选择功能、岗哨类型选择功能、训练难度选择功能、想定情况设置功能和复盘功能；
10.所述仿真虚拟视景图像显示模块还用于接收针对所述军事执勤训练考核仿真系统的进行人机交互和/或系统功能切换的触控指令，并将该触控指令发送至所述图形工作站模块，以使该图形工作站模块根据所述触控指令变更所述军事执勤训练考核仿真系统的系统内容，并将变更后的系统内容发送至所述仿真虚拟视景图像显示模块以进行更新显示。
11.在本技术的一些实施例中，还包括：设置在所述设备主体上的身份识别模块；
12.所述身份识别模块连接至所述通讯模块，用于将自身采集到的用户身份特征数据发送至所述通讯模块，并由该通讯模块将该用户身份特征数据发送至所述图形工作站模块进行认证处理。
13.在本技术的一些实施例中，还包括：设置在所述设备主体上的控制箱模块；
14.所述控制箱模块连接至所述通讯模块，用于在接收到由所述通讯模块转发的所述图形工作站模块发起的开启指令或锁定指令，控制自身开启或关闭。
15.在本技术的一些实施例中，所述按键模块包括：设置在所述设备主体上的多个实体功能按键，且每个所述实体功能按键分别对应不同的按键功能，以使用户通过操作不同的实体功能按键进行与虚拟现实场景和现实场景中实体设备之间的交互；
16.其中，所述按键功能包括：呼叫主机、呼叫哨位、选择哨位、挂断哨位、查勤、换哨、观察弹箱、申请供弹、语音警告、哨兵警告、鸣枪警告、开门、关门、拒绝、开关机和退出系统。
17.在本技术的一些实施例中，所述通讯模块包括：串口协议通讯组件和5g网络通讯组件；
18.所述串口协议通讯组件用于实现所述哨位终端模拟器上的连接至所述通讯模块的各类模块与所述图形工作站模块之间的数据传输；
19.所述5g网络通讯组件用于实现所述哨位终端模拟器外部的混合现实设备和观摩显示设备之间的数据传输。
20.在本技术的一些实施例中，所述训练事件场景类型包括：适应训练事件场景以及情景训练及考核事件场景；
21.所述适应训练事件场景包括：目标单位环境熟悉训练事件场景、模拟情况及拉响警报训练事件场景和监墙模拟射击训练事件场景；
22.所述情景训练及考核事件场景包括：监门哨情况处置训练及考核事件场景、监墙哨情况处置及考核事件场景和大门哨情况处置及考核事件场景。
23.本技术的另一个方面提供了一种军事执勤训练考核仿真设备，包括：混合现实设备、观摩显示设备、枪械仿真模拟器以及所述的哨位终端模拟器；
24.所述混合现实设备和所述枪械仿真模拟器分别与所述哨位终端模拟器中的通讯模块之间通信连接；
25.所述观摩显示设备与所述哨位终端模拟器中的图形工作站模块之间通信连接，所述观摩显示设备用于自所述图形工作站模块接收并同步显示所述混合现实终端中渲染显示的虚拟现实场景，所述观摩显示设备还设有独立显示功能。
26.在本技术的一些实施例中，所述混合现实设备包括：mr一体机；
27.所述mr一体机上设有头显空间姿态定位模块和混合现实显示终端；且所述头显空间姿态定位模块和混合现实显示终端分别与所述通讯模块之间通信连接；
28.所述头显空间姿态定位模块，用于以哨位终端模拟器为定位基准对现实环境进行空间扫描定位，并将对应的定位结果通过所述通讯模块发送至所述图形工作站模块，以使图形工作站模块定位当前虚拟场景映射的实际空间坐标位置信息；
29.所述混合现实显示终端用于通过所述通讯模块接收所述图形工作站模块发送的军事执勤训练景象数据并进行渲染显示。
30.在本技术的一些实施例中，所述枪械仿真模拟器包括：设置在仿真枪械主体上的空间姿态定位模块、射击感知模块和交互控制按键模块；
31.所述射击感知模块与所述交互控制按键模块直接通信连接，所述间姿态定位模块和射击感知模块分别与所述通讯模块之间通信连接；
32.所述空间姿态定位模块用于跟踪检测所述仿真枪械主体的枪械操控指向，并将对应的枪械操控指向数据通过所述通讯模块发送至所述图形工作站模块，以使该图形工作站模块根据所述枪械操控指向数据确定所述仿真枪械主体当前的位置信息和姿态信息；
33.所述射击感知模块用于实时感知识别用户在所述仿真枪械主体上操作的射击反馈动作，并将对应的射击反馈动作数据通过所述通讯模块发送至所述图形工作站模块；
34.所述交互控制按键模块用于接收用于操作所述仿真枪械主体的各类交互信息，并将各类交互信息通过所述通讯模块发送至所述图形工作站模块。
35.本技术提供的哨位终端模拟器，包括：设置在同一设备主体上的按键模块、通讯模块和图形工作站模块；所述图形工作站模块中装设有军事执勤训练考核仿真系统，且所述按键模块和所述图形工作站模块分别连接至所述通讯模块，以通过该通讯模块将所述按键模块发出的功能指令转发至所述图形工作站模块，使得该图形工作站模块中的军事执勤训练考核仿真系统确定所述功能指令对应的训练事件场景类型，并基于该训练事件场景类型生成虚拟场景中的军事执勤训练景象数据；所述通讯模块还与混合现实设备之间通信连接，用于将接收自所述图形工作站模块的所述军事执勤训练景象数据转发至所述混合现实设备中进行虚拟现实场景的渲染显示；能够在采用虚拟现实设备进行军事执勤训练及考核的过程中，有效模拟仿真哨位台，进而能够有效提高军事执勤训练及考核的执行便捷性及可靠性。将行动处置流程结合半实物仿真装置，半实物取代实体物件、虚拟操作取代实际训练操作提升哨兵对六步法处置的熟悉；实现战训一体化。执勤人员可以利用自己的空余时间上机操作,掌握知识要领,养成很好的安全防护习惯。不受天候、场地、疫情、时间限制，随时随地或展开；案例现场可以无限重复，使用场地小,无需实际操作等成本,减少天气因素对培训的影响，安全而且有效。适用于新兵岗前训练、勤训轮换、基本动作及情况处置考核。
36.本技术的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本技术的实践而获知。本技术的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出的结构实现到并获
得。
37.本领域技术人员将会理解的是，能够用本技术实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本技术能够实现的上述和其他目的。
附图说明
38.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本技术的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本技术的原理。为了便于示出和描述本技术的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本技术实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：
39.图1为本技术一实施例中的哨位终端模拟器的模块架构示意图。
40.图2为本技术一实施例中的哨位终端模拟器的结构示意图。
41.图3为本技术另一实时例中的军事执勤训练考核仿真设备的部件组成示意图。
42.图4为本技术实施例中的mr一体机的部件组成示意图。
43.图5为本技术实施例中的枪械仿真模拟器的部件组成示意图。
44.图6为本技术应用实例中的军事执勤训练考核仿真设备的软件和硬件组成部分示意图。
45.图7为本技术应用实例中的哨位终端模拟器的相关交互过程示意图。
46.图8为本技术应用实例中的通讯模块与其他设备之间的通讯连接关系示意图。
47.图9为本技术应用实例中的枪械仿真模拟器对应的第一相关交互过程示意图。
48.图10为本技术应用实例中的枪械仿真模拟器对应的第二相关交互过程示意图。
49.附图标号：
50.sw100、哨位终端模拟器；
51.sw101、仿真虚拟视景图像显示模块；
52.sw102、按键模块；
53.sw103、身份识别模块；
54.sw104、通讯模块；
55.sw105、控制箱模块；
56.sw106、图形工作站模块；
57.sw107、设备主体；
58.gl1、混合现实设备；
59.gl100、mr一体机；
60.gl101、头显空间姿态定位模块；
61.gl102、混合现实显示终端；
62.qx100、枪械仿真模拟器；
63.qx101、空间姿态定位模块；
64.qx102、射击感知模块；
65.qx103、交互控制按键模块；
66.qx104、仿真枪械主体；
67.gm100、观摩显示设备。
具体实施方式
68.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本技术做进一步详细说明。在此，本技术的示意性实施方式及其说明用于解释本技术，但并不作为对本技术的限定。
69.在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本技术，在附图中仅仅示出了与根据本技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本技术关系不大的其他细节。
70.应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
71.在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。
72.在下文中，将参考附图描述本技术的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。
73.执勤单位要想提升执勤质量，确保执勤目标安全，必须大抓执勤训练，提升各类人员的执勤能力。执勤行动能力评估除对军事理论方面的考核评估以为，最重要的是以实战化训练评估。实景化训练是最贴近实战的军事活动，通过实战化训练提高部队实战能力的过程，也是培养和提高官兵执勤能力的过程。在军事教育中所学的知识大多是理论知识，军事人才要把头脑中的知识转化为实际能力，还得依靠实战化训练这个桥梁，使自己的主观认识和部队的客观实际相联系，使自己的行为表现与部队的使命任务相符合，亲身感受军事活动的各个方面，官兵才能从中获得执勤能力的提升。基于实战化训练基础上，针对不同的训练科目建立相关的评估规则，从多个维度评估军事人才的军事能力、战斗意识以及作战素养。
74.实战化训练最重要的是构设实战化训练环境，第一种是从地形场景方面入手，第二种是构建虚拟仿真的执勤训练环境。通过利用真实的训练场地地形场景环境建设相关的单兵综合战术训练场，参训官兵可以快速掌握训练内容，扎实掌握基本训练技能。在对参训官兵进行处置能力评估时，训练考评人员即可结合当前场景，对参训人员下达作战任务情况，参训人员根据作战任务内容，结合军事行动要求完成指定的战术动作以及相关军事用语等内容，考评人员即可按照对应的指标项完成对当前人员处置能力的评估。
75.构建实战化训练场地，第一种是构建仿真的实物地形场景，由于当前军事单位执勤岗位的重要性以及特殊性，执勤官兵无法在实际的执勤岗位展开高频次的训练任务。通常会在规定的训练场构建一个简易的实地模拟环境，实地的模拟环境主要包含简单的环境以及实物设备，基于简易的模拟环境展开训练。这种训练场地多是以临时场地为主，主要用户执勤任务考核时以及执勤训练情况检查时才会进行，无法随时随地展开训练考核评估。这种方案虽然能达到实物交互，但建设费时费力费资金，同时受限于场地空间，场地空间搭建，简化了较多要素，与实际环境存在较大偏差，训练内容也基本靠主观想象，真实感不强，因此，此方案仅在重大活动时才会启用。
76.第二种，即当前采用比较多的通过虚拟仿真的方式，这种训练虚拟仿真的训练系统最大的特点是提供使用者一个完全沉浸式的训练环境模拟，在这个虚拟空间内，可以模拟多种场景。这种技术的应用在实际的训练体验过程中存在以下几点问题：
77.1、在虚拟仿真训练环境进行训练时，通过鼠标键盘结合显示器或者虚拟交互手柄与仿真场景进行交互，当使用手柄模拟操控虚拟环境中的交互物品，装备拾取等操作，整个操作过程中操作方式与真实环境中物品的操作存在较大的差距，无法完成训练大纲规定要求的执勤动作，缺乏实际使用过程中的真实感。
78.因此，此类方案仅适用在处置流程类交互训练，无法适合执勤类技能训练。
79.2、当前一些单位通过虚拟现实的技术，通过虚拟现实(vr)头显结合相关的枪械仿真模拟器替代专业手柄进行交互，这类方案主要是在仿真枪支上设计多个功能按钮，对不同功能按钮进行功能定义，即可实现在虚拟环境中进行交互训练，按照不同交互场景通过枪支按键切换交互功能。通过这种交互方式由于处于一个沉浸式的训练环境中，无法看到外部的实装设备更无法结合实装设备进行操作训练。其次，在实际互动场景中，真实枪支上是不具备此类的功能按钮，通过这种方式虽然解决了逼真训练环境的问题，但是对于训练考核要求，不仅提升不了技能训练的要点，反而会起到错误训练的情况，反而适得其反，因此这种方案市场反馈效果不佳。
80.基于此，本技术实施例提供一种哨位终端模拟器，参见图1，所述哨位终端模拟器具体包含有如下内容：
81.设置在同一设备主体sw107上的按键模块sw102、通讯模块sw104和图形工作站模块sw106；
82.所述图形工作站模块sw106中装设有军事执勤训练考核仿真系统，且所述按键模块sw102和所述图形工作站模块sw106分别连接至所述通讯模块sw104，以通过该通讯模块sw104将所述按键模块sw102发出的功能指令转发至所述图形工作站模块sw106，使得该图形工作站模块sw106中的军事执勤训练考核仿真系统确定所述功能指令对应的训练事件场景类型，并基于该训练事件场景类型生成虚拟场景中的军事执勤训练景象数据；
83.所述通讯模块sw104还与混合现实设备gl1之间通信连接，用于将接收自所述图形工作站模块sw106的所述军事执勤训练景象数据转发至所述混合现实设备gl1中进行虚拟现实场景的渲染显示。
84.哨位终端模拟器sw100的设备主体可以以当前执勤任务场所的哨位终端设备为原型进行1:1外形还原。为保证设备能够驱动三维场景，该设备提供了与虚拟场景交互的按键模块sw102、通讯模块sw104以及图形工作站模块sw106等。拥有并赋予与实际哨位终端设备一致的真实属性，系统可以识别多种场景情况处置事件。
85.哨位终端模拟器sw100可针对多类事件场景进行交互，包括脱逃、暴狱、劫持、袭击、灾害及紧急情况等。
86.从上述描述可知，本技术实施例提供的哨位终端模拟器，能够在采用虚拟现实设备进行军事执勤训练及考核的过程中，有效模拟仿真哨位台，进而能够有效提高军事执勤训练及考核的执行便捷性及可靠性。
87.为了进一步提高哨位终端模拟器的应用可靠性及适用广泛性，在本技术实施例提供的一种哨位终端模拟器中，参见图2，所述哨位终端模拟器还具体包含有如下内容：
88.设置在所述设备主体sw107上的仿真虚拟视景图像显示模块sw101；
89.所述仿真虚拟视景图像显示模块sw101与所述图形工作站模块sw106之间通信连接，用于显示所述军事执勤训练考核仿真系统的系统功能，其中，所述系统功能包括：气象
系统选择功能、粒子效果选择功能、岗哨类型选择功能、训练难度选择功能、想定情况设置功能和复盘功能；
90.所述仿真虚拟视景图像显示模块sw101还用于接收针对所述军事执勤训练考核仿真系统的进行人机交互和/或系统功能切换的触控指令，并将该触控指令发送至所述图形工作站模块sw106，以使该图形工作站模块sw106根据所述触控指令变更所述军事执勤训练考核仿真系统的系统内容，并将变更后的系统内容发送至所述仿真虚拟视景图像显示模块sw101以进行更新显示。
91.具体来说，仿真虚拟视景图像显示模块gm101可以是内置在哨位终端模拟器sw100的一个交互式的触摸显示屏，该仿真虚拟视景图像显示模块gm101主要是显示当前交互的软件系统内容，通过触控操作功能可以对软件系统功能进行切换操作，如:场景训练的选择、训练科目、训练角色以及考核后评估得分的评定等操作。
92.为了进一步提高哨位终端模拟器的应用可靠性及适用广泛性，在本技术实施例提供的一种哨位终端模拟器中，参见图2，所述哨位终端模拟器还具体包含有如下内容：
93.设置在所述设备主体sw107上的身份识别模块sw103；
94.所述身份识别模块sw103连接至所述通讯模块sw104，用于将自身采集到的用户身份特征数据发送至所述通讯模块sw104，并由该通讯模块sw104将该用户身份特征数据发送至所述图形工作站模块sw106进行认证处理。
95.具体来说，身份识别模块sw103：可以是哨位终端模拟器sw100上设置的一个指纹识别设备，用于对当前参训考核人员进行身份识别认证。
96.为了进一步提高哨位终端模拟器的应用可靠性及适用广泛性，在本技术实施例提供的一种哨位终端模拟器中，参见图2，所述哨位终端模拟器还具体包含有如下内容：
97.设置在所述设备主体sw107上的控制箱模块sw105；
98.所述控制箱模块sw105连接至所述通讯模块sw104，用于在接收到由所述通讯模块sw104转发的所述图形工作站模块sw106发起的开启指令或锁定指令，控制自身开启或关闭。
99.具体来说，控制箱模块sw105可以是设置在设备主体sw107上的一个带电子自动锁的抽屉，图形工作站模块sw106执行申请供弹事件，通过通讯模块发送“开启控制箱”数据指令到哨位终端模拟器的按键模块，按键模块sw102收到指令信息，触发哨位终端模拟器的控制箱模块sw105被弹出行为。
100.为了进一步提高哨位终端模拟器的应用可靠性及适用广泛性，在本技术实施例提供的一种哨位终端模拟器中，所述哨位终端模拟器中的所述按键模块sw102具体包含有如下内容：
101.设置在所述设备主体sw107上的多个实体功能按键，且每个所述实体功能按键分别对应不同的按键功能，以使用户通过操作不同的实体功能按键进行与虚拟现实场景和现实场景中实体设备之间的交互；
102.其中，所述按键功能包括：呼叫主机、呼叫哨位、选择哨位、挂断哨位、查勤、换哨、观察弹箱、申请供弹、语音警告、哨兵警告、鸣枪警告、开门、关门、拒绝、开关机和退出系统。
103.具体来说，通过上述实体功能按键能够使得用户在现实场景中发出的指令与虚拟景象形成交互，虚拟场景根据从这些实体功能按键发出的信号提取信息并产生反馈，进而
使得虚拟场景内容随之产生变化，直至任务结束。
104.通过该哨位终端模拟器sw100实现在虚拟现实场景中对训练景象进行渲染显示，以及用户在虚拟场景中发出的动作指令与虚拟现实场景进行互动。
105.实体功能按键对应的动作按键行为事件包括：呼叫哨位、选择哨位、挂断哨位的指令被按下时，语音识别功能被激活，通过语音与作战勤务值班室ai进行通话，根据语音通话内容指令与虚拟/现实场景进行互动；申请供弹：申请供弹的指令被按下时，实物面板将“打开子弹安全箱”的指令发送给系统，系统将指令传达给继电器，继电器反馈给哨位台，实现“子弹安全箱”的自动弹出功能，并将弹出动作反馈给系统，通过动作指令与虚拟/现实场景进行互动；
106.为了进一步提高哨位终端模拟器的应用可靠性及适用广泛性，在本技术实施例提供的一种哨位终端模拟器中，所述哨位终端模拟器中的所述通讯模块sw104包括：串口协议通讯组件和5g网络通讯组件；
107.所述串口协议通讯组件用于实现所述哨位终端模拟器sw100上的连接至所述通讯模块sw104的各类模块与所述图形工作站模块sw106之间的数据传输；
108.所述5g网络通讯组件用于实现所述哨位终端模拟器sw100外部的混合现实设备gl1和观摩显示设备gm100之间的数据传输。
109.其中，所述哨位终端模拟器sw100上的连接至所述通讯模块sw104的各类模块至少包含有按键模块sw102，还可以包含有仿真虚拟视景图像显示模块sw101、身份识别模块sw103和控制箱模块sw105。
110.为了进一步提高哨位终端模拟器的应用可靠性及适用广泛性，在本技术实施例提供的一种哨位终端模拟器中，所述训练事件场景类型包括：适应训练事件场景以及情景训练及考核事件场景；
111.所述适应训练事件场景包括：目标单位环境熟悉训练事件场景、模拟情况及拉响警报训练事件场景和监墙模拟射击训练事件场景；
112.具体来说，通过适应性训练模块，可以快速掌握对目标单位环境、对哨位情况关键流程的适应性训练及对哨位体感式的模拟射击训练；
113.目标单位环境熟悉训练：与枪械仿真模拟器设备相结合，实现场景漫游的形式，可以快速熟悉目标单位的环境情况；
114.模拟情况及拉响警报训练：枪械仿真模拟器与仿真哨位操作台(实物)设备相结合，实现现实场景中叠加虚拟环境，进行情况处置拉响警报的训练；
115.监墙模拟射击训练：枪械仿真模拟器设备相结合，通过混合现实混合技术，可以模拟羁押对象在一定时间内攀爬脱逃，哨位射击训练。
116.所述情景训练及考核事件场景包括：监门哨情况处置训练及考核事件场景、监墙哨情况处置及考核事件场景和大门哨情况处置及考核事件场景。
117.基于上述哨位终端模拟器的实施例，本技术还提供一种包含有哨位终端模拟器的军事执勤训练考核仿真设备，参见图3，所述军事执勤训练考核仿真设备具体包含有如下内容：
118.混合现实设备gl1、观摩显示设备gm100、枪械仿真模拟器qx100以及所述哨位终端模拟器sw100；
119.所述混合现实设备gl1和所述枪械仿真模拟器qx100分别与所述哨位终端模拟器sw100中的通讯模块sw104之间通信连接；
120.所述观摩显示设备gm100与所述哨位终端模拟器sw100中的图形工作站模块sw106之间通信连接，所述观摩显示设备gm100用于自所述图形工作站模块sw106接收并同步显示所述混合现实终端中渲染显示的虚拟现实场景，所述观摩显示设备gm100还设有独立显示功能。
121.为了进一步提高军事执勤训练考核仿真设备的应用可靠性及适用广泛性，在本技术实施例提供的一种军事执勤训练考核仿真设备中，参见图4，所述混合现实设备gl1包括：mr一体机gl100；
122.所述mr一体机gl100上设有头显空间姿态定位模块gl101和混合现实显示终端gl102；且所述头显空间姿态定位模块gl101和混合现实显示终端gl102分别与所述通讯模块sw104之间通信连接；
123.所述头显空间姿态定位模块gl101，用于以哨位终端模拟器sw100为定位基准对现实环境进行空间扫描定位，并将对应的定位结果通过所述通讯模块sw104发送至所述图形工作站模块sw106，以使图形工作站模块sw106定位当前虚拟场景映射的实际空间坐标位置信息；
124.所述混合现实显示终端gl102用于通过所述通讯模块sw104接收所述图形工作站模块sw106发送的军事执勤训练景象数据并进行渲染显示。
125.为了进一步提高军事执勤训练考核仿真设备的应用可靠性及适用广泛性，在本技术实施例提供的一种军事执勤训练考核仿真设备中，参见图5，所述枪械仿真模拟器qx100具体包含有如下内容：
126.设置在仿真枪械主体qx104上的空间姿态定位模块qx101、射击感知模块qx102和交互控制按键模块qx103；
127.所述射击感知模块qx102与所述交互控制按键模块qx103直接通信连接，所述间姿态定位模块和射击感知模块qx102分别与所述通讯模块sw104之间通信连接；
128.所述空间姿态定位模块qx101用于跟踪检测所述仿真枪械主体qx104的枪械操控指向，并将对应的枪械操控指向数据通过所述通讯模块sw104发送至所述图形工作站模块sw106，以使该图形工作站模块sw106根据所述枪械操控指向数据确定所述仿真枪械主体qx104当前的位置信息和姿态信息；
129.所述射击感知模块qx102用于实时感知识别用户在所述仿真枪械主体qx104上操作的射击反馈动作，并将对应的射击反馈动作数据通过所述通讯模块sw104发送至所述图形工作站模块sw106；
130.所述交互控制按键模块qx103用于接收用于操作所述仿真枪械主体qx104的各类交互信息，并将各类交互信息通过所述通讯模块sw104发送至所述图形工作站模块sw106。
131.为了进一步说明本方案，本技术还提供一种采用上述实施例提及的哨位终端模拟器和军事执勤训练考核仿真设备实现基于混合现实技术的军事执勤训练考核仿真方法，能给参训战士提供一个逼真的训练环境，满足安全训练的同时，还能够在训练的过程中结合实际装置进行交互，系统可通过仿真技术手段模拟部队执勤所处的场景以及模拟可能出现的任务情况，基于混合现实技术，能够借助于混合现实显示设备在实物装备上叠加虚拟仿
真场景，根据训练科目内容模拟突发任务场景，在训练的过程中可以结合真实装备去交互，真实装备所有的执行动作能够驱动虚拟仿真场景中内容。将实物操作台以及仿真枪支的交互行为映射到虚拟场景中，并在虚拟场景中能够按照对应的执行动作实现真实操作内容的模拟。
132.该军事执勤训练考核仿真设备及方法通过混合现实技术使用实装设备进行实战化反复训练，不仅可以减少以往实训需要支付的场地、教具、人员以及易损易耗品的成本。同时，还可以结合执勤岗位能力要求，建立可量化的考核标准，对考核结果进行综合分析，有针对性的为每位执勤战士能力进行分析给出建议，进一步帮助战士提升执勤技能以及应对突发情况的处置能力。
133.具体来说，参见图6，所述军事执勤训练考核仿真设备由硬件和软件系统两部分组成，硬件组成部分包含哨位终端模拟器、枪械仿真模拟器和显示终端三部分。
134.一、硬件组成
135.(1)哨位终端模拟器
136.哨位终端模拟器sw100以当前执勤任务场所哨位终端设备为原型进行1:1外形还原。为保证设备能够驱动三维场景，该设备提供了与虚拟场景交互的按键模块sw102、仿真虚拟视景图像显示模块sw101、身份识别模块sw103、通讯模块sw104、控制箱模块sw105以及图形工作站模块sw106。拥有并赋予与实际哨位终端设备一致的真实属性，系统可以识别多种场景情况处置事件。
137.哨位终端模拟器sw100可针对多类事件场景进行交互，包括脱逃、暴狱、劫持、袭击、灾害及紧急情况。哨位终端模拟器sw100的相关交互过程如图7所示。
138.哨位终端模拟器sw100的按键模块sw102具备多个实体功能按键，这些功能按键分别能够实现的功能至少包含有：呼叫主机、呼叫哨位、选择哨位、挂断哨位、查勤、换哨、观察弹箱、申请供弹、语音警告、哨兵警告、鸣枪警告、开门、关门、拒绝、开关机及退出系统等。通过上述实体功能按键能够使得用户在现实场景中发出的指令与虚拟景象形成交互，虚拟场景根据从这些实体功能按键发出的信号提取信息并产生反馈，进而使得虚拟场景内容随之产生变化，直至任务结束。
139.通过该哨位终端模拟器sw100实现在虚拟现实场景中对训练景象进行渲染显示，以及用户在虚拟场景中发出的动作指令与虚拟现实场景进行互动。
140.动作按键行为事件：呼叫哨位、选择哨位、挂断哨位的指令被按下时，语音识别功能被激活，通过语音与作战勤务值班室ai进行通话，根据语音通话内容指令与虚拟/现实场景进行互动；申请供弹：申请供弹的指令被按下时，实物面板将“打开子弹安全箱”的指令发送给系统，系统将指令传达给继电器，继电器反馈给哨位台，实现“子弹安全箱”的自动弹出功能，并将弹出动作反馈给系统，通过动作指令与虚拟/现实场景进行互动；
141.仿真虚拟视景图像显示模块gm101：是内置在哨位终端模拟器sw100的一个交互式的触摸显示屏，该仿真虚拟视景图像显示模块gm101主要是显示当前交互的软件系统内容，通过触控操作功能可以对软件系统功能进行切换操作，如:场景训练的选择、训练科目、训练角色以及考核后评估得分的评定等操作。
142.通讯模块sw104：哨位终端模拟器sw100内部设计了2套通讯系统，分别是串口协议通讯组件以及5g网络通讯组件，串口通讯组件主要是实现模拟终端上各类交互式按键模块
与图形工作站模块sw106之间的通讯保障，5g网络通讯组件用于实现混合现实显示终端gl102与图形工作站模块sw106之间的视频流图像传输。通讯模块与其他设备之间的通讯连接关系如图8所示。
143.身份识别模块sw103：是哨位终端模拟器sw100上设置的一个指纹识别设备，用于对当前参训考核人员进行身份识别认证。
144.图形工作站模块sw106：是哨位终端模拟器sw100内部集成的一台微型高性能工作站电脑，用于虚拟仿真场景图像的高效渲染，通过通讯模块sw104连接实体的按键与混合现实显示终端gl102等，实现信息的汇聚显示输出，因此是整套设备的最重要组成部分。
145.(2)枪械仿真模拟器
146.枪械仿真模拟器qx100是虚拟仿真训练枪，由空间姿态定位模块qx101、射击感知模块qx102和交互控制按键模块qx103组成。空间姿态定位模块qx101用于跟踪参训人员枪械操控指向，射击感知模块qx102用于实时感知识别射击反馈动作，交互控制按键模块qx103用于为换弹夹、瞄准射击等行为提供输入信号。所述枪械仿真模拟器对应的第一相关交互过程如图9所示。
147.空间姿态定位模块qx101：由于在虚拟场景中需要使用枪械仿真模拟器qx100进行一些交互，如开枪警告、射击目标等操作。因此需要将实物枪械模拟器映射到三维场景中，通过空间姿态定位模块绑定在模拟器上，通过空间识别技术计算光线到达定位物体的角度差，从而得到物体的三维坐标，物体在移动时三维坐标也会跟着变化，便得到了动作信息，完成动作的捕捉，通过混合现实显示设备与图形工作站模块的交互最终实现实体模拟器与虚拟现实场景的内容同步。
148.交互控制按键模块qx103：在枪体上增加控制模块用于接收枪支各类交互信息。除用于接收开闭保险、换弹夹、拉栓、射击等枪械射击基本操作信号，另外在实体枪械模拟器增加两组功能键，分别为方向按键以及功能菜单按键，主要是为了便于在相对较小的空间内实现大面积场景漫游，摆脱对空间场景的限制。所述枪械仿真模拟器对应的第二相关交互过程如图10所示。
149.当任务情况进行处置时，可通过射击交互等行为进行虚拟场景交互。
150.射击感知模块qx102：在真实枪械射击时会产生相对的反作用力，即后座力，在枪械仿真模拟器qx100中加入射击感知模块，当击发信号发出后，枪械仿真模拟器qx100内部控制板会传递给射击感知模块，射击感知模块发出相应的震动，从而在体感上获得近似真实射击的体验，尽可能的贴近实战。
151.(3)显示终端
152.主要包含mr(混合显示)一体机gl100和观摩显示设备gm100。其中，mr(混合显示)一体机gl100设有混合现实显示终端gl102和头显空间姿态定位模块gl101。
153.头显空间姿态定位模块gl101，主要是通过对现实环境进行空间扫描定位，混合现实显示终端gl102将相关的虚拟模型融入，并创建一个与真实环境相似的三维模型。使用者通过交互感应设备与模型进行交流。通过跟踪用户视线变化的方式实现用户视线坐标x、y与虚拟场景中x、y坐标相匹配；既可以透过混合现实显示终端看到现实的设备及外部环境，也可以在混合现实显示终端看到虚拟的场景影像。
154.观摩显示设备gm100，主要用于同步显示参训人员混合现实显示终端所看到的内
容同时，还可作为独立显示的功能，在参训人员对整个情况处置中处理的流程、动作及报告，是否符合规范要求进行实时数据分析，给与评判显示。
155.二、虚拟仿真系统软件
156.软件系统部署于图形工作站模块中，系统功能主要包含适应训练、情况处置训练及考核以及相关系统功能设置。
157.(1)适应训练
158.通过适应性训练模块，可以快速掌握对目标单位环境、对哨位情况关键流程的适应性训练及对哨位体感式的模拟射击训练；
159.目标单位环境熟悉训练：与枪械仿真模拟器设备相结合，实现场景漫游的形式，可以快速熟悉目标单位的环境情况；
160.模拟情况及拉响警报训练：枪械仿真模拟器与仿真哨位操作台(实物)设备相结合，实现现实场景中叠加虚拟环境，进行情况处置拉响警报的训练；
161.监墙模拟射击训练：枪械仿真模拟器设备相结合，通过混合现实混合技术，可以模拟羁押对象在一定时间内攀爬脱逃，哨位射击训练。
162.(2)训练与考核
163.训练内容主要按照不同角色进行科目设计包含监门哨情况处置训练、监墙哨情况处置、大门哨情况处置。
164.训练科目分为一般情况处置、重大情况处置训练，根据自定义训练分类进行执勤勤务的训练；
165.考核考核分为一般情况处置考核和重大情况处置考核，选择考核难度进入系统后，系统随机抽取情况处置事件，考核人员面对情况事件进行处置，系统并生成考核记录及考核成绩。
166.(3)基础功能设置
167.气象系统：提供真实的风、雨、雾、雪等天气粒子效果，提供真实春、夏、秋、冬季节，支持24小时不同时间段的条件设置，效果参数可调且具备自由组合功能，满足多样化的仿真训练环境需求；
168.粒子效果：内置物理渲染引擎，实现各类爆炸、烟、尘、火等物理属性的实时渲染，提供更加真实的虚拟世界；支持高达75fps实时渲染的效果设置；
169.岗哨选择：支持不同岗哨的选择训练，如监墙哨、监门哨、自卫哨和大门哨，且自动匹配岗哨与现实一致出生点的位置；
170.训练难度：支持训练的设置，羁押对象数量、羁押对象移动速度，支持白天、夜暗设置，支持在不同难度中不同羁押对象ai藏匿逃脱的智能程度，支持在不同难度中不同羁押对象攀爬点的选择；
171.想定情况设置：支持不同想定情况设置，一般情况的不符合规定、挑衅谩骂、传递物品、监区投物、大雾、停电的处置训练，重大情况的脱逃、暴狱、袭击、灾害的处置训练。
172.复盘功能：支持训练后，对训练成果的考核排名、考核岗位、考核时间、考核视频回放，考核分数、考核流程、考核处置详情、考核处置结果等记录查询，通过复盘功能从中总结其中的不足。
173.三、基于所述军事执勤训练考核仿真设备实现的军事执勤训练考核仿真设备方法
中的部分过程举例
174.通过在现实场景中叠加虚拟环境的形式，既能实现场景的交互又能实现与实物的交互。
175.参训人员穿戴mr(混合显示)一体机，通过头显空间姿态定位模块gl101以哨位终端模拟器为定位基准，定位当前虚拟场景映射的实际空间坐标位置信息，参训人员可观察到混合现实显示终端gl102中呈现的虚拟场景。
176.枪械仿真模拟器qx100绑定的空间姿态定位模块qx101将其检测到的实时定位数据信息发送给图形工作站模块sw106，图形工作站模块sw106通过通讯模块sw104采集到各类外设交互设备的信息数据后，将收到的数据信息在虚拟仿真场景中按照既定规则实现，并进行场景的实时同步渲染输出，最终发送给混合现实显示终端gl102以及观摩设备gm100，实现显示终端中以可视化的交互方式同步显示虚拟场景的互动与参训人员的移动位置能实时追踪映射。
177.下面以实际演练场景为例，说明整个设备工作原理。
178.(1)准备阶段
179.启动系统后，参训人员通过哨位终端模拟器sw100的仿真虚拟视景图像显示模块sw101中的触摸显示屏输入用户信息以使身份识别模块sw103进行身份验证，并在触摸显示屏上显示身份验证通过后，选择训练科目，例如可以选择“重大情况处置训练”训练科目，再选择训练内容，例如可以选择“监墙哨”参训角色。
180.开启训练场景进入训练科目内，系统开启训练记录操作，图形工作站模块sw106将当前任务场景的虚拟景象内容，通过通讯模块sw104传递给混合现实显示终端gl102显示，使得当前佩戴上mr一体机gl100的给参训人员可通过混合现实显示终端gl102观察与显示场景叠加后的虚拟现实环境世界，可在虚拟空间中移动，实景内容同步实时刷新虚拟场景内容。
181.参训人员准备好后，参训人员通过哨位终端模拟器sw100的按键模块sw102，可按下如“换哨”等实体功能按键，按键模块sw102接收到按键状态变化信息后，按键模块sw102根据相关的按键状态信息转化为计算机指令信息，通过通讯模块sw104中的串口通讯组件传递信息给到图形工作站模块sw106，图形工作站模块sw106接收并将数据信息解析为“换哨”指令，执行开始情况处置内容，虚拟景象中可见到在监墙内有一名虚拟人物(监管对象)行为异常，进入到警戒区域。
182.(2)情况处置阶段
183.参训人员基于混合现实显示终端gl102的虚拟景象判断监管对象进入警戒范围的违法行为时，利用哨位终端模拟器sw100的按键模块sw102，按下“哨兵警告”的实体功能按键，“哨兵警告”的实体功能按键被按下后，通过串口通讯组件传递信息给到图形工作站模块sw106，图形工作站模块sw106接收并将数据信息解析为“哨兵警告”指令，图形工作站模块sw106记录哨兵警告动作执行状态。
184.当“哨兵警告”指令被激活后，参训人员利用设置在mr一体机或者是哨位终端模拟器上的语音通话模块对虚拟环境中进入到警戒区羁押对象范围的违法行为进行口头制止。
185.当上述的“哨兵警告”指令和动作结束后，图形工作站模块进行判断：
186.判断1：“哨兵警告”按下指令按键时，羁押对象的位置是否进入警戒范围内,否则
错误；
187.判断2：“哨兵警告”按下指令按键时，语音警告是否正确，否则错误；
188.图形工作站模块sw106将判断后的对/错结果数据指令，发送给观摩显示设备sm100和混合现实显示终端gl102，将对/错判断以可视化的形式实时同步显示。
189.参训人员的“哨兵警告”动作执行完毕之后，图形工作站模块sw106根据情况事件处置，仿真场景中虚拟人物随机出现停止行为或者无视警告继续行动的行为。虚拟人物出现停止行为时，训练任务则停止训练；虚拟人物继续行动则延续后续处置任务。
190.当参训人员通过混合现实显示终端观察虚拟场景中的人物仍继续违法行为，并通过手中攀爬工具，正要向监墙上攀爬。
191.参训人员判断事件为脱逃情况时，按下哨位终端模拟器sw100的按键模块sw102的“脱逃”按键，在按键模块sw102的面板上显示“正在与对讲主机进行对讲”的文字通过通讯模块sw104给图形工作站模块sw106，图形工作站模块sw106接收、识别解析数据指令为逃脱事件后，图形工作站模块sw106仿真系统判定当前事件类型定义是否正确，并记录当前按键信息。同时，仿真系统触发外接的或设置在mr一体机上的音频设备输出播放报警音效和播放“发生脱逃，请注意观察”的语音提示。
192.参训人员听到上述语音提示后，口述指令：“值班室脱逃，供弹”的语音内容，被系统进行语音智能识别。快速按下哨位终端模拟器sw100的按键模块sw102的“申请供弹”。“申请供弹”指令被触发，传递给图形工作站模块sw106接收、识别数据指令为申请供弹事件后，图形工作站模块sw106执行申请供弹事件，通过通讯模块发送“开启控制箱”数据指令到哨位终端模拟器按键模块，按键模块sw102收到指令信息，触发哨位终端模拟器的控制箱模块sw105被弹出行为。
193.当上述的按键指令和动作结束后，仿真系统进行判断：
194.判断1：哨兵“申请供弹”按下指令按键时，羁押对象的位置是否靠近监墙位置,否则错误；
195.仿真系统将判断后的结果数据指令，发送给观摩显示设备，将判断以可视化的形式实时同步显示。
196.当控制箱模块收到信息sw105打开抽屉，参训人员便可从哨位终端模拟器内取出枪械仿真模拟器qx100的仿真弹匣。
197.参训人员将仿真弹匣装入枪械仿真模拟器处后，枪械仿真模拟器qx100内部控制板获取当前枪械弹夹已安装成功，将指令信息通过通讯模块sw104发送给图形工作站模块sw106，图形工作站模块sw106的虚拟仿真系统识别信息为“装上弹匣”指令后，虚拟景象中同步出现虚拟枪械装上弹匣动画，虚拟仿真系统播放“装上弹匣”的声音。系统记录是否执行动作，并将反馈的数据信息同步显示到观摩显示设备gm100上。
198.参训人员执行拉动“枪机”的动作，枪械仿真模拟器内部控制板获取当前操作指令，通过通讯模块sw102将信息指令发送给图形工作站模块识别信息为“拉枪机”指令后，仿真系统虚拟景象同步执行“拉动枪机”虚拟动作交互，显示弹壳被退出的效果画面，系统显示可以射击的子弹数量；虚拟仿真系统触发播放拉动枪机声音。
199.系统判断：参训人员是否执行为先装上弹匣，后拉枪机指令执动作，否则错误；
200.参训人员通过混合现实显示终端gl102进行观察虚拟景象中虚拟景象人物是否继
续行动，扣动扳机进行鸣枪警告。枪械仿真模拟器qx100中的涉及感知模块qx102检测到执行“击发”的动作，枪械仿真模拟器qx100触发其中的震动模块射击震动开启，震动模块随着击发事件同步联动，提供给参训人员真实射击反馈体验。同时，枪械模拟器通过无线通信将数据指令发送给图形工作站模块解析识别数据“射击”指令，虚拟环境的执行射击动画效果，显示射击仿真特效，发出射击的音效。
201.判断：参训人员当前执行动作是否为鸣枪警告状态，否则记录错误行为。
202.鸣枪警告状态检测是基于仿真系统检测当前枪械模拟器上绑定的空间姿态定位模块qx101是否处于向上持枪姿态判定，空间姿态定位模块qx101将定位数据以及空间角度数据值传送给图形工作站模块，仿真系统基于获取的空间数据信息，将数据转换为虚拟枪械姿态数据，并基于当前状态判定，如果射击角度大于70度范围，则系统设备为空中鸣枪警告状态，否则为瞄准目标射击状态。
203.当执行上述警告的指令和动作后，参训人员继续保持瞄准狙击姿势，哨兵通过混合现实显示终端gl102进行观察，当羁押对象准备攀爬时，使用仿真枪械设备瞄准虚拟景象中虚拟对象进行射击。当参训人员持枪改变持枪姿态时，空间姿态定位模块qx101数据同步变化，数据实时传递给图形工作站模块sw106的仿真系统。仿真系统实时解算同步渲染虚拟场景中虚拟枪支状态，最终能够实现实际瞄准射击动作与虚拟射击动作的一致性。基于这种姿态数据传递，可瞄准虚拟景象人物任何部位。当通过枪械仿真模拟器qx100传递给图形工作站模块sw106的击发指令后，仿真系统判定当前虚拟景象射击的弹道是否能命中虚拟人物以及命中部位。
204.射击动作未打中羁押对象时，仿真系统渲染显示子弹碰撞其他物体的真实物理反馈动作特效；系统跟进预算弹药数量判定，当弹药使用完后，仿真系统触发空枪扣动扳机的音效，如弹药使用完后，射击仍未命中，则系统显示处置任务失败。
205.如果命中虚拟人物头部/胸部要害部位时，仿真系统显示羁押对象被子弹击中部位死亡的真实物理反馈动作特效以及音频效果，系统记录当前任务处置失败，
206.当命中虚拟人物躯干部位时，仿真系统显示羁押对象被子弹击中部位受伤跌落后的真实物理反馈动作特效以及音频效果，系统记录当前任务处置成功，
207.参训人员通过操作实物枪械仿真模拟器关闭保险，并将关闭保险指令反馈给图形工作站模块，仿真系统记录已执行此动作。
208.参训收起仿真枪械继续保持警戒姿态，通过哨位终端模拟器按键模块的“呼叫主机”，向值班室口述汇报处置结果。仿真系统识别模拟器传递消息数据指令后，激活语音智能语音通话，哨兵模拟向作战勤务值班室报告，将识别语音内容记录。图形工作站模块随机发送指令根据处置结果情况，智能回复语音提高警惕、严密监视等内容。
209.收到系统回复反馈后，参训人员回复：“是！”，并将信息发送到图形工作站模块记录存储。
210.参训人员通过实物枪械仿真模拟器进行验枪、退弹、卸弹匣等操作行为，将实物“弹匣“放回模拟哨位终端的控制箱模块中，并记录完成任务情况。
211.判断：图形工作站模块仿真系统将上述动作行为判断的对/错结果数据指令，发送给观摩显示设备，将失对/错判断以可视化的形式实时同步显示。
212.当任务结束之后，仿真系统停止对过程内容的记录，将训练过程所生成情况处置
流程以及各阶段处置的情况进行展示，并依照预设规则判定当前训练考核详细结果，整个过程同时生成回放视频，记录哨兵现实中的动作与虚拟场景中的动作，可以通过记录成果进行复盘，总结其中的不足。
213.基于此，在本技术应用实例提供的基于混合现实技术模拟仿真训练考核的军事执勤训练考核仿真设备及方法中，是将执勤训练考核过程中通过仿真技术与实物相结合，对哨位终端、枪械等实体物体进行仿真设计开发，设计完成后实现实体器械装备在虚拟场景中的映射，按照军事训练大纲要求，开发虚拟执勤训练场景内容，结合混合现实技术可在实物模拟器的基础上实现虚拟场景的显示，在室内较小的环境内即可完成训练考核任务，最终达到仿真训练考核效果与实战训练考核效果的一致性。
214.其中，哨位终端模拟器及军事执勤训练考核仿真设备等的具体效果如下：
215.1.该装置将执勤环境建立1:1虚拟化场景，将“传统的课堂教学空间”拓展成为“沉浸式的实战教学”，将虚拟环境取代现实环境，提升执勤战士对目标单位及作战任务的熟悉程度；
216.2.以1:1仿真枪械、哨位台半实物硬件，拥有并赋予与实装一致的真实属性，系统可以识别多种场景事件，包括脱逃、爆狱、劫持、袭击、灾害等事件。操作台可模拟多种交互行为，包括：呼叫主机、呼叫哨位、选择哨位、挂断哨位、查勤、换哨、观察弹箱、申请供弹、语音警告、鸣枪警告等行为，通过与虚拟场景的无缝融合及训练过程中人、模拟器、外部环境、外部装备之间的交互解算，达到与实装操作一致、体验效果突出实装实景实情训练的目的。
217.3.依托仿真场景构建虚拟想定训练任务，训练科目内容涵盖处置在押人员脱逃事件、处置袭击事件、处置灾害事故、武装追捕行动，提升哨兵对情况想定的熟悉；模拟想定情况，将行动处置流程结合半实物仿真装置，半实物取代实体物件、虚拟操作取代实际训练操作提升哨兵对六步法处置的熟悉；实现战训一体化。
218.4.执勤人员可以利用自己的空余时间上机操作,掌握知识要领,养成很好的安全防护习惯。不受天候、场地、疫情、时间限制，随时随地或展开；案例现场可以无限重复，使用场地小,无需实际操作等成本,减少天气因素对培训的影响，安全而且有效。
219.5.以时间轴为基准线，回放考核全过程，将作战行动、行动态势和整体态势回放呈现。提供全过程回放，能够进行完整的推演复现，实现主管客观评价训练效果以及受训者改进执勤技能提供客观依据。
220.6.适用于新兵岗前训练、勤训轮换、基本动作及情况处置考核。
221.所述图形工作站模块具体可以为一个固定设置在哨位终端模拟器内部的客户端设备，该客户端设备中可以装设有军事执勤训练考核仿真系统的软件，该军事执勤训练考核仿真系统可以采用现有的军事执勤训练考核仿真软件，可以采用能够实现本技术上述实施例提及的图形工作站模块能够实现的各种功能的自定义软件。具体可以根据所述客户端设备的处理能力，以及用户使用场景的限制等进行选择。本技术对此不作限定。若所有的操作都在所述客户端设备中完成，所述客户端设备还可以包括处理器，用于哨位终端模拟器的具体处理。
222.上述的客户端设备可以具有通信模块(即通信单元)，可以与远程的服务器进行通信连接，实现与所述服务器的数据传输。所述服务器可以包括任务调度中心一侧的服务器，其他的实施场景中也可以包括中间平台的服务器，例如与任务调度中心服务器有通信链接
的第三方服务器平台的服务器。所述的服务器可以包括单台计算机设备，也可以包括多个服务器组成的服务器集群，或者分布式装置的服务器结构。
223.上述服务器与所述客户端设备端之间可以使用任何合适的网络协议进行通信，包括在本技术提交日尚未开发出的网络协议。所述网络协议例如可以包括tcp/ip协议、udp/ip协议、http协议、https协议等。当然，所述网络协议例如还可以包括在上述协议之上使用的rpc协议(remote procedure call protocol，远程过程调用协议)、rest协议(representational state transfer，表述性状态转移协议)等。
224.所述客户端设备可以包括处理器、存储器、接收器及发送器，处理器用于执行上述实施例提及的军事执勤训练考核仿真系统的各项功能，其中处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接，以通过总线连接为例。该接收器可通过有线或无线方式与处理器、存储器连接。
225.处理器可以为中央处理器(central processing unit，cpu)。处理器还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
226.存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本技术实施例中的军事执勤训练考核仿真系统对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的军事执勤训练考核仿真系统。
227.存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
228.所述一个或者多个模块存储在所述存储器中，当被所述处理器执行时，执行实施例中的军事执勤训练考核仿真系统。
229.在本技术的一些实施例中，用户设备可以包括处理器、存储器和收发单元，该收发单元可包括接收器和发送器，处理器、存储器、接收器和发送器可通过总线系统连接，存储器用于存储计算机指令，处理器用于执行存储器中存储的计算机指令，以控制收发单元收发信号。
230.作为一种实现方式，本技术中接收器和发送器的功能可以考虑通过收发电路或者收发的专用芯片来实现，处理器可以考虑通过专用处理芯片、处理电路或通用芯片实现。
231.本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时以实现前述军事执勤训练考核仿真系统。该计算机可读存储介质可以是有形存储介质，诸如随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、软盘、硬盘、可移动存储盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它
形式的存储介质。
232.本领域普通技术人员应该可以明白，结合本文中所公开的实施方式描述的各示例性的组成部分、系统和方法，能够以硬件、软件或者二者的结合来实现。具体究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(asic)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本技术的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。
233.需要明确的是，本技术并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本技术的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本技术的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
234.本技术中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征
235.以上所述仅为本技术的优选实施例，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术实施例可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种哨位终端模拟器，其特征在于，包括：设置在同一设备主体上的按键模块、通讯模块和图形工作站模块；所述图形工作站模块中装设有军事执勤训练考核仿真系统，且所述按键模块和所述图形工作站模块分别连接至所述通讯模块，以通过该通讯模块将所述按键模块发出的功能指令转发至所述图形工作站模块，使得该图形工作站模块中的军事执勤训练考核仿真系统确定所述功能指令对应的训练事件场景类型，并基于该训练事件场景类型生成虚拟场景中的军事执勤训练景象数据；所述通讯模块还与混合现实设备之间通信连接，用于将接收自所述图形工作站模块的所述军事执勤训练景象数据转发至所述混合现实设备中进行虚拟现实场景的渲染显示。2.根据权利要求1所述的哨位终端模拟器，其特征在于，还包括：设置在所述设备主体上的仿真虚拟视景图像显示模块；所述仿真虚拟视景图像显示模块与所述图形工作站模块之间通信连接，用于显示所述军事执勤训练考核仿真系统的系统功能，其中，所述系统功能包括：气象系统选择功能、粒子效果选择功能、岗哨类型选择功能、训练难度选择功能、想定情况设置功能和复盘功能；所述仿真虚拟视景图像显示模块还用于接收针对所述军事执勤训练考核仿真系统的进行人机交互和/或系统功能切换的触控指令，并将该触控指令发送至所述图形工作站模块，以使该图形工作站模块根据所述触控指令变更所述军事执勤训练考核仿真系统的系统内容，并将变更后的系统内容发送至所述仿真虚拟视景图像显示模块以进行更新显示。3.根据权利要求1所述的哨位终端模拟器，其特征在于，还包括：设置在所述设备主体上的身份识别模块；所述身份识别模块连接至所述通讯模块，用于将自身采集到的用户身份特征数据发送至所述通讯模块，并由该通讯模块将该用户身份特征数据发送至所述图形工作站模块进行认证处理。4.根据权利要求1所述的哨位终端模拟器，其特征在于，还包括：设置在所述设备主体上的控制箱模块；所述控制箱模块连接至所述通讯模块，用于在接收到由所述通讯模块转发的所述图形工作站模块发起的开启指令或锁定指令，控制自身开启或关闭。5.根据权利要求1所述的哨位终端模拟器，其特征在于，所述按键模块包括：设置在所述设备主体上的多个实体功能按键，且每个所述实体功能按键分别对应不同的按键功能，以使用户通过操作不同的实体功能按键进行与虚拟现实场景和现实场景中实体设备之间的交互；其中，所述按键功能包括：呼叫主机、呼叫哨位、选择哨位、挂断哨位、查勤、换哨、观察弹箱、申请供弹、语音警告、哨兵警告、鸣枪警告、开门、关门、拒绝、开关机和退出系统。6.根据权利要求1所述的哨位终端模拟器，其特征在于，所述通讯模块包括：串口协议通讯组件和5g网络通讯组件；所述串口协议通讯组件用于实现所述哨位终端模拟器上的连接至所述通讯模块的各类模块与所述图形工作站模块之间的数据传输；所述5g网络通讯组件用于实现所述哨位终端模拟器外部的混合现实设备和观摩显示设备之间的数据传输。
7.根据权利要求1所述的哨位终端模拟器，其特征在于，所述训练事件场景类型包括：适应训练事件场景以及情景训练及考核事件场景；所述适应训练事件场景包括：目标单位环境熟悉训练事件场景、模拟情况及拉响警报训练事件场景和监墙模拟射击训练事件场景；所述情景训练及考核事件场景包括：监门哨情况处置训练及考核事件场景、监墙哨情况处置及考核事件场景和大门哨情况处置及考核事件场景。8.一种军事执勤训练考核仿真设备，其特征在于，包括：混合现实设备、观摩显示设备、枪械仿真模拟器以及如权利要求1至7任一项所述的哨位终端模拟器；所述混合现实设备和所述枪械仿真模拟器分别与所述哨位终端模拟器中的通讯模块之间通信连接；所述观摩显示设备与所述哨位终端模拟器中的图形工作站模块之间通信连接，所述观摩显示设备用于自所述图形工作站模块接收并同步显示所述混合现实终端中渲染显示的虚拟现实场景，所述观摩显示设备还设有独立显示功能。9.根据权利要求8所述的军事执勤训练考核仿真设备，其特征在于，所述混合现实设备包括：mr一体机；所述mr一体机上设有头显空间姿态定位模块和混合现实显示终端；且所述头显空间姿态定位模块和混合现实显示终端分别与所述通讯模块之间通信连接；所述头显空间姿态定位模块，用于以哨位终端模拟器为定位基准对现实环境进行空间扫描定位，并将对应的定位结果通过所述通讯模块发送至所述图形工作站模块，以使图形工作站模块定位当前虚拟场景映射的实际空间坐标位置信息；所述混合现实显示终端用于通过所述通讯模块接收所述图形工作站模块发送的军事执勤训练景象数据并进行渲染显示。10.根据权利要求8所述的军事执勤训练考核仿真设备，其特征在于，所述枪械仿真模拟器包括：设置在仿真枪械主体上的空间姿态定位模块、射击感知模块和交互控制按键模块；所述射击感知模块与所述交互控制按键模块直接通信连接，所述间姿态定位模块和射击感知模块分别与所述通讯模块之间通信连接；所述空间姿态定位模块用于跟踪检测所述仿真枪械主体的枪械操控指向，并将对应的枪械操控指向数据通过所述通讯模块发送至所述图形工作站模块，以使该图形工作站模块根据所述枪械操控指向数据确定所述仿真枪械主体当前的位置信息和姿态信息；所述射击感知模块用于实时感知识别用户在所述仿真枪械主体上操作的射击反馈动作，并将对应的射击反馈动作数据通过所述通讯模块发送至所述图形工作站模块；所述交互控制按键模块用于接收用于操作所述仿真枪械主体的各类交互信息，并将各类交互信息通过所述通讯模块发送至所述图形工作站模块。

技术总结
本申请提供一种哨位终端模拟器及军事执勤训练考核仿真设备，哨位终端模拟器包括：设置在同一设备主体上的按键模块、通讯模块和图形工作站模块，图形工作站模块中装设有军事执勤训练考核仿真系统，按键模块和图形工作站模块分别连接至通讯模块，以通过该通讯模块将按键模块发出的功能指令转发至图形工作站模块，使得图形工作站模块生成虚拟场景中的军事执勤训练景象数据；通讯模块还与混合现实设备之间通信连接，用于将军事执勤训练景象数据转发至所述混合现实设备中进行虚拟现实场景的渲染显示。本申请能够在采用虚拟现实设备进行军事执勤训练及考核的过程中，有效模拟仿真哨位台，进而能够有效提高军事执勤训练及考核的执行便捷性及可靠性。行便捷性及可靠性。行便捷性及可靠性。


技术研发人员：莫坪 郭坤
受保护的技术使用者：北京影来同创科技有限公司
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/9/23