本技術(shù)涉及一種具有聲效模擬功能的智能化無人裝備訓(xùn)練系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前，武器裝備正朝著智能化的方向發(fā)展，各種智能化無人裝備不斷涌現(xiàn)，亟需對各種智能化無人裝備的戰(zhàn)斗力進(jìn)行驗證。

2、理想的驗證方式是將智能化無人裝備投入實戰(zhàn)應(yīng)用，因此通過將智能化無人裝備與實兵進(jìn)行對抗來獲取過程數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后可驗證智能化無人裝備的戰(zhàn)斗力，并且可以為智能化無人裝備的進(jìn)一步升級改進(jìn)提供有效依據(jù)。

3、當(dāng)前實兵對抗中，直瞄武器通常以激光代替彈藥進(jìn)行實兵對抗訓(xùn)練，具體方法是在武器上加裝激光發(fā)射機，在人員、裝備上安裝激光解碼裝置；對抗訓(xùn)練時武器發(fā)射編碼激光束，人員、裝備上安裝的激光解碼裝置如果接收到編碼激光束，則被判為被命中。

4、使用上述實兵對抗訓(xùn)練系統(tǒng)檢驗智能化無人裝備的戰(zhàn)斗力，存在以下重大缺陷：

5、實際戰(zhàn)場中，子彈發(fā)射、炮彈發(fā)射、爆炸，均伴隨著劇烈的火藥爆炸聲，智能化無人裝備可以根據(jù)聲音來判斷是否受到攻擊，攻擊的方向來自于哪里，炮彈的爆炸點的方向和位置在哪里，智能化無人裝備可以據(jù)此決定自己應(yīng)該向哪個方向隱蔽，向攻擊方向搜索以發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并進(jìn)行反擊。而在實兵對抗訓(xùn)練中，為保證安全性，使用的是激光和數(shù)字彈藥，發(fā)射時不會產(chǎn)生任何聲音，智能化無人裝備上無法通過聲音傳感器感知攻擊來自何方，因此無法及時進(jìn)行智能化響應(yīng)，使得對抗訓(xùn)練與實際的戰(zhàn)場嚴(yán)重不符，造成對抗過程中采集的數(shù)據(jù)失真，無法有效驗證智能化無人裝備的戰(zhàn)斗力。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有智能化無人裝備使用實兵交戰(zhàn)系統(tǒng)進(jìn)行戰(zhàn)斗力檢驗時，智能化無人裝備無法感知子彈、炮彈發(fā)射和爆炸的聲音，無法進(jìn)行智能化響應(yīng)，達(dá)不到真實戰(zhàn)場的模擬效果，影響檢驗結(jié)果有效性的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型公開了一種具有聲效模擬功能的智能化無人裝備訓(xùn)練系統(tǒng)，包括武器模擬器、裝備聲效模擬器。

3、所述武器模擬器安裝在武器上，用于發(fā)送武器發(fā)射時的位置信息。

4、所述裝備聲效模擬器安裝在具有聲音感知能力的智能化無人裝備上，用于使智能化無人裝備能夠通過傳感器感知到其它武器模擬器發(fā)射時的聲音效果。

5、進(jìn)一步地，所述武器模擬器包括射擊信息采集裝置、射擊信息發(fā)送通信設(shè)備、武器定位模塊。所述射擊信息發(fā)送通信設(shè)備和射擊信息采集裝置、武器定位模塊電性連接。

6、進(jìn)一步地，所述射擊信息發(fā)送通信設(shè)備采用數(shù)傳電臺、4g通信模塊等無線通信設(shè)備。所述武器定位模塊采用北斗定位模塊、或gps定位模塊，用于輸出武器的地理坐標(biāo)信息。

7、進(jìn)一步地，所述裝備聲效模擬器包括裝備聲效合成模塊、裝備音頻播放設(shè)備、裝備姿態(tài)測量裝置、裝備定位模塊、射擊信息接收通信設(shè)備。

8、所述裝備聲效合成模塊分別與射擊信息接收通信設(shè)備、裝備姿態(tài)測量裝置、裝備定位模塊、裝備音頻播放設(shè)備電性連接；

9、所述射擊信息接收通信設(shè)備用于接收其它武器模擬器發(fā)射時的位置信息；

10、所述裝備姿態(tài)測量裝置用于實時測量裝備的姿態(tài)；

11、所述裝備定位模塊用于輸出裝備的地理坐標(biāo)信息；

12、所述裝備音頻播放設(shè)備包括1個以上的揚聲器，與智能化無人裝備自身的聲音傳感器一一對應(yīng)，使智能化無人裝備能夠通過其聲音傳感器感知到其它武器模擬器發(fā)射時的聲音效果。

13、進(jìn)一步地，所述裝備聲效模擬器模擬其它武器發(fā)射聲效的過程為：其它武器發(fā)射數(shù)字化彈藥時，通過其武器模擬器上的射擊信息采集裝置采集射擊信息，如：發(fā)射彈藥類型、射擊時刻。通過該武器的武器模擬器上的武器定位模塊采集射擊時刻的位置信息，并將這些信息通過武器模擬器上的射擊信息發(fā)送通信設(shè)備發(fā)送出去。

14、智能無人化裝備上裝備聲效模擬器的射擊信息接收通信設(shè)備接收到上述信息后，傳輸至裝備聲效模擬器的裝備聲效合成模塊；裝備聲效合成模塊根據(jù)接收到的信息選擇對應(yīng)的射擊音源，結(jié)合智能無人化裝備當(dāng)前的地理坐標(biāo)、姿態(tài)、各聲音傳感器與裝備定位模塊的相對位置，分別計算出各聲音傳感器與其它武器模擬器之間的距離。再根據(jù)聲音的傳播速度和與距離相關(guān)的聲強衰減率，將所選的射擊音源根據(jù)各聲音傳感器與其它武器模擬器之間的距離分別進(jìn)行延遲和音量調(diào)節(jié)，輸出至與智能化無人裝備上各個聲音傳感器對應(yīng)的揚聲器。

15、進(jìn)一步地，所述裝備姿態(tài)測量裝置包括微處理器a、姿態(tài)傳感器；所述微處理器a與姿態(tài)傳感器電性連接。所述裝備姿態(tài)測量裝置安裝在智能無人化裝備上，姿態(tài)傳感器測量出姿態(tài)相關(guān)數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)發(fā)送給微處理器a，微處理器a計算出裝備的俯仰角、橫滾角和與地球正北的夾角后將數(shù)據(jù)發(fā)送給裝備聲效合成模塊。

16、進(jìn)一步地，所述微處理器a可以選用stm32f4系列arm芯片，所述姿態(tài)傳感器可以選用九軸傳感器如lsm9ds1等mems芯片，也可以選用磁傳感器，如lis2mdl芯片。

17、進(jìn)一步地，所述裝備聲效合成模塊包括微處理器b、輸入數(shù)據(jù)接口和輸出數(shù)據(jù)接口；所述微處理器b與輸入數(shù)據(jù)接口、輸出數(shù)據(jù)接口電性連接。所述輸入數(shù)據(jù)接口用于接收射擊信息接收通信設(shè)備、裝備姿態(tài)測量裝置、裝備定位模塊輸入的信息；所述微處理器b根據(jù)輸入數(shù)據(jù)接口接收到的信息計算出對應(yīng)的聲音傳輸?shù)街悄芑療o人裝備上各個聲音傳感器對應(yīng)的揚聲器的延時和音量值，通過輸出數(shù)據(jù)接口輸出至對應(yīng)的各個揚聲器。

18、進(jìn)一步地，所述微處理器b可以選用arm處理器。所述輸入數(shù)據(jù)接口可以采用藍(lán)牙或rs232串口。所述輸出數(shù)據(jù)接口可以采用多聲道有線輸出接口。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的顯著進(jìn)步在于：通過在智能化無人裝備上增加聲效模擬功能，當(dāng)智能化無人裝備與實兵進(jìn)行對抗訓(xùn)練和檢驗時，使智能化無人裝備能夠通過其聲音傳感器及時感知到其它武器的射擊聲效，依據(jù)其智能化決策模型做出相應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)響應(yīng)，使智能化無人裝備的戰(zhàn)斗力檢驗數(shù)據(jù)和結(jié)果更為準(zhǔn)確有效。

技術(shù)特征：

1.一種具有聲效模擬功能的智能化無人裝備訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，包括武器模擬器、裝備聲效模擬器；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述武器模擬器包括射擊信息采集裝置、射擊信息發(fā)送通信設(shè)備、武器定位模塊；所述射擊信息發(fā)送通信設(shè)備和射擊信息采集裝置、武器定位模塊電性連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述裝備聲效模擬器包括裝備聲效合成模塊、裝備音頻播放設(shè)備、裝備姿態(tài)測量裝置、裝備定位模塊、射擊信息接收通信設(shè)備；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述音頻播放設(shè)備包括1個以上的揚聲器，與智能化無人裝備自身的聲音傳感器一一對應(yīng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述裝備姿態(tài)測量裝置包括微處理器a、姿態(tài)傳感器；所述裝備姿態(tài)測量裝置安裝在智能化無人裝備上；所述微處理器a與姿態(tài)傳感器電性連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述微處理器a選用stm32f4系列arm芯片。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述姿態(tài)傳感器選用九軸傳感器。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述姿態(tài)傳感器選用磁傳感器。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述裝備聲效合成模塊包括微處理器b、輸入數(shù)據(jù)接口和輸出數(shù)據(jù)接口；所述微處理器b與輸入數(shù)據(jù)接口、輸出數(shù)據(jù)接口電性連接；

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)了一種具有聲效模擬功能的智能化無人裝備訓(xùn)練系統(tǒng)，通過在智能化無人裝備上增加聲效模擬功能，當(dāng)智能化無人裝備與實兵進(jìn)行對抗訓(xùn)練和檢驗時，使智能化無人裝備能夠通過其聲音傳感器及時感知到其它武器的射擊聲效，依據(jù)其智能化決策模型做出相應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)響應(yīng)，使智能化無人裝備的戰(zhàn)斗力檢驗數(shù)據(jù)和結(jié)果更為準(zhǔn)確有效。

技術(shù)研發(fā)人員：陳峰,儲曄
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京模擬技術(shù)研究所
技術(shù)研發(fā)日：20240411
技術(shù)公布日：2024/12/17