基于rv的装甲分队模拟训练系统的设计与实现

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1、基于RV的装甲分队模拟训练系统的设计与实现王钦钊achineSimulation）训练方式，可以实现单个成员专业技能和车内协同训练，分队战术模拟对抗训练。该模拟训练系统是一种战术层级的仿真训练系统，其仿真粒度介于单车乘员技能训练（各种操作模拟器等）和演习训练模拟系统（即战争模拟）两个层级之间，既可以训练装甲车辆各个乘员的操作技能，培养其战场意识和战术素养，又能提高指挥员的指挥协调能力，提高分队整体作战的能力。1.2系统总体设计装甲分队模拟训练系统，采用分布交互仿真技术、虚拟战场技术和HLA/RTI[2]，实现实兵在环的装甲分队模拟对抗训练，具有交互式操作、导调控制、成绩评定

2、、态势记录与重演等功能[3]。如图1。装甲分队模拟训练系统主要由中央控制台、红方装甲分队、蓝方装甲分队等部分组成。2装备模型的建立2.1装备实体建模RV引擎自带的实体建模套装软件Oxygen2可以方便地进行武器设备、战斗车辆、单兵等的专业建模。使用Oxygen2建模时，采用模块化结构设计方法，按照逻辑和空间位置将装甲车辆实体化为不同的模块，以此来提高建模效率和可管理性。同时，采用细节层次（LevelsofDetail，LOD）技术为同一实体提供不同细节程度的模型对象，从而满足不同视点变化的要求，提高绘制算法的效率。在此模型基础上，结合纹理映射技术和碰撞检测算法以及材质与光照

3、的应用就可以建立视觉效果优秀、真实感强的实体模型。2.2装甲装备火控系统建模在操作和功能上是否与实装高度一致是检验仿真模型的一项重要标准，本文以火控系统建模为例，说明该模拟训练系统中装备功能的建模方法。火控计算机内部存放着由各弹种的射表所逼近的弹道函数能完成瞄准角和方位修正量的计算。不同的火控系统，由于原理、结构和工作方式存在不同之处，数学模型也不完全相同，但是它们之间存在共性。在诸多影响因素中，目标水平速度值、目标垂直速度值、目标距离值对射击影响较大。同时，假定射击是在标准条件下进行，不考虑横风、药温、气温等影响[4]。因此火控模型的建立，即可简化为建立激光测距模型、瞄准

4、角模型、水平和垂直提前量模型。2.2.1激光测距模型的建立与实现本文为了简化激光测距模型，只对战斗工作状态的测距范围、测距精度等进行了考虑，所建模型不影响火控功能的实现。主要设计步骤为：将坦克瞄准镜与激光测距仪合二为一（实装也如此），瞄准镜的位置也就是测距仪的位置。当炮长按下激光测距按钮，激光测距仪发射一条与视线同一方向的模拟测距激光束FCS_Laserbeam，利用模拟激光束来判断是否和视场中的其它物体发生了碰撞；当碰触到物体时调用测距函数测算距离，然后判断该距离是否在激光测距仪的测量范围内。若在200~4000米的范围内，则视为测距正常，并将激光测距的准确值转换为相应精

5、度的数值。若距离信息不在200~4000米的范围内或者激光轨迹体没有和视场内的其它物体碰撞，则视为测距超界，返回超界信息。2.2.2瞄准角模型的建立与实现瞄准角模型的实现，本文采取与实际的火控系统相同的处理方式，即事先由射表数据用最小二乘法逼近获得弹道系数，再在程序中实时调用弹道函数进行求解计算。瞄准角与距离的关系式：α=a·D3+b·D2+c·D+d（1）式中：D为距离，a、b、c、d为弹道系数。瞄准角的计算只需把距离代入式（1）中，就可以求出任意距离火炮的瞄准角，然后驱动火炮上移至相应角度。2.2.3方位和高低提前量模型的建立与实现本文设计水平和竖直提前量模型时，通过操

6、纵台跟踪目标，系统读取操纵台转角信号可以获得火炮水平（_tazimuth）和垂直（_televation）方向的运动角度，将其转化为火炮水平（_azimuthspeed）和垂直（_elevationspeed）方向的运动角速度并循环解算其在2s内的平均角速度，将其转换为瞄准镜的跟踪速度；获取激光测距仪模块测得的坦克和目标之间的距离值（_range），并根据距离计算弹丸击中目标所需要的时间；获得方位提前量，驱动实体模型火炮调至相应位置。3模拟训练系统的运行想定编辑完成存放于中央控制台系统服务器中，经过测试运行后便可组织实施训练。开始训练前，由管理员负责训练科目和想定的选择，并

7、控制训练的开始和结束。组织者可通过控制二、三维观测器中的观察视点在虚拟战场中任意漫游，以此来对整个训练过程中的战场态势和红蓝双方的作战行动进行实时的监控和观察。分队内部基于战术要求，形成指挥车、战斗车辆等上下级关系，分别承担分队指挥、控制、通信、进攻等作战任务。参训人员根据想定的设定扮演各装甲车辆中车长、炮长、驾驶员等战斗角色，操纵控制设备来参与训练。炮长操作视景如图2。训练结束后，管理员中的成绩评定系统会对该次训练给出较为全面的评定结果。4结束语本文研究的装甲分队模拟训练系统，基于RV引擎能够精确地复现仿真对象，