[发明专利]一种基于振动触觉的多模式态势信息提示系统

说明书

一种基于振动触觉的多模式态势信息提示系统。包括：信息服务中心(1)、网络通讯模块(2)、信息振动提示模块(3)、GPS定位模块(4)和电子罗盘模块(5)，本发明设计的态势信息振动提示方法可以直观、高效地实现隐蔽式态势信息感知，保证了作战员的安全性；另外本发明设计的多种模式的振动信息提示方法对作战目标的多维信息进行提示，有利于帮助作战员完成作战目标及时判断与响应。

技术领域

本发明涉及一种基于振动触觉的多模式态势信息提示系统。

背景技术

触觉作为人体感知的重要通道，通过触觉进行态势信息提示，不仅可以隐蔽性地给作战员提供更为直观的信息，而且不会额外增加作战员的视听负担和认知载荷。近年来，触觉再现理论与技术得到迅速发展发展，触觉提示在人机交互应用方面得到越来越多研究者的关注。与以往单纯依靠语音、视觉提示相比，触觉提示有着巨大的优势。与国外研究相比，国内对触觉提示的应用仍停留在小范围的研究中，在规模上存在较大差距；但是当前，将振动触觉应用到态势信息实时感知方面的研究较少，如何利用振动触觉，并且通过振动触觉给作战员提供态势信息的提示就具有很好的应用意义了。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种可以提高作战员对态势信息的感知能力、具有实现隐蔽性、及时性地态势信息提示的一种基于振动触觉的多模式态势信息提示系统。

1、本发明的技术方案是：一种基于振动触觉的多模式态势信息提示系统，包括：信息服务中心(1)、网络通讯模块(2)、信息振动提示模块(3)、GPS定位模块(4)和电子罗盘模块(5)，

所述GPS定位模块(4)采集作战员的经纬度位置数据，作战员的经纬度位置数据由网络通讯模块(2)发送给信息服务中心(1)，信息服务中心(1)查询以该经纬度为中心、半径1万千米范围区域内的作战目标经纬度位置信息，并将其通过网络通讯模块(2)发送至信息振动提示模块(3)，信息振动提示模块(3)结合作战目标经纬度位置信息、作战员所配设的电子罗盘模块(5)采集的作战员面朝方向偏离正北方位的角度数值、GPS定位模块(4)采集的作战员经纬度位置信息，计算输出多模式振动提示。

所述信息服务中心(1)存储战场作战目标经纬度位置信息，可依据网络通讯模块(2)发送的战斗员经纬度位置，查询以该经纬度为中心、半径1万米范围内的作战目标经纬度位置信息。

所述信息振动提示模块(3)包括态势信息处理单元(301)、电机单元(302)，态势信息处理单元(301)依据作战员所在位置半径1万千米范围内的作战目标经纬度位置信息(X，Y)、作战员经纬度(X₀，Y₀)、作战员偏离正北方位角度θ，计算作战目标与作战员间的相对距离D、作战目标相对于作战员面朝方向的方位角度Φ，计算方法为，

Φ＝arccos(cos(90-Y)×cos(90-Y₀)+sin(90-Y)×sin(90-Y₀)×cos(X-X₀))-θ

D＝R×(Φ+θ)×π/180

其中，假设地球为球体，R为地球平均半径6371千米，以作战员面部朝向为正向，设定逆时针45°与顺时针45°之间直角区域为前方区域，顺时针45°与顺时针135°之间直角区域为右侧区域，顺时针135°与逆时针135°之间直角区域为后方区域，逆时针45°与逆时针135°之间直角区域为左侧区域，根据Φ的范围将作战目标位置划入相应区域，统计各区域内的作战目标数量N，并根据各区域作战目标的相对距离D，查询最小值作为各区域作战目标最近距离L，根据各区域作战目标数量N，分为四个等级：分别为无、少量级、中量级、多量级，根据各区域作战目标最近距离L可以分为三个等级：相对安全距离、警戒距离、危险距离，将分类后的各区域作战目标数量范围和最近距离等级发送给电机单元(302)。