[发明专利]轻武器射击训练智慧靶场系统

权利要求书

1.轻武器射击训练智慧靶场系统，其特征是包括信息感知系统、训练场景、控制系统、评估系统及通信系统五个模块，其中，所述信息感知系统采集靶场内的靶标状态、受训者穿戴状态、枪械信息和靶场视频；所述训练场景包括靶标与辅助器材，受训者进入训练场景后，受训者与训练场景的状态形成训练态势；所述控制系统实现智慧靶场的可视化监控与导调，包括场景编辑、训练组织、人员自动编组、设备控制和态势显示；所述评估系统基于信息感知系统采集的信息，对训练效果进行多维分析和评估，包括成绩评定、战术评估、过程回放、战例生成和战术推演；所述通信系统基于以太网和物联网技术，实现靶场内的人、机互联，集成视频安防设备，对全靶场全空间、全设备、全人员的可视与可控；

所述信息感知系统包括靶标装备传感器、拍摄无人机（6）、安防监控摄像头（8）、士兵穿戴设备（11）、据枪稳定度测量装置（12）和子弹计数器（13）；所述靶标装备传感器安装于旋转靶（1）、起倒靶（2）、智能靶标机器人（3）上，通过编码器或行程开关反馈靶标的显、隐和旋转状态，通过声、光、电传感器反馈报靶信息，所述士兵穿戴设备（11）包括位置检测仪、心率检测仪、血压检测仪、语音通话设备、头盔摄像头，实时采集受训者状态、实现受训者与控制台通话及第一视角视频，所述拍摄无人机（6）采集近景图像，安防监控摄像头（8）采集远景图像，所述据枪稳定度测量装置（12）和子弹计数器（13）附着于枪械上，枪稳定度测量装置（12）基于惯性测量单元，测量子弹击发前，受训者瞄准期间枪口的运动轨迹，评估受训者的据枪稳定度，子弹计数器（13）基于加速度和声强信号融合，对子弹击发数量进行记录；

所述评估系统融合处理信息感知系统采集的信息，得到对受训者进行以下维度的评估：

（1）射击精度：根据靶标的报靶信息，进行射击成绩统计，评定受训者的射击精度，根据历史数据的统计，得到个人以及各级单位在一定时间跨度内的射击成绩及其变化趋势；

（2）反应时间：根据显靶时刻与靶标中弹时刻计算受训者的反应时间，通过对反应时间历史数据的分析，分析训练效果；

（3）移动轨迹与速度：通过士兵穿戴设备（11）反馈的位置信息，绘制受训者移动轨迹，计算受训者移动速度；

（4）战术动作：基于神经网络对视频分析，对人员姿态进行提取，通过与标准姿态比较，对动作姿态进行打分评估，包括以下步骤（a）首先基于OpenPose姿势估计项目，使用开源数据集进行训练；（b）采集战术动作视频；（c）对数据集进行标记；（d）使用新数据集进行神经网络训练；（e）采集标准动作视频，建立标准姿势库；（f）利用训练好的神经网络进行战术姿势估计和比对，实现评估功能；

（5）战术决策：根据训练态势信息，对受训者的决策进行评估，系统提供决策评估接口，进行人工评估，将态势-决策-评估结果存储数据库，基于数据进行神经网络训练，进行自动评估；

（6）生理状况：根据训练态势，以及相应态势下受训者的生理信号，生理信号包括心率、血压，对受训者的生理状况、抗压能力进行评估；根据受训者临近的起倒靶突然显靶时受训者心率升高情况、智能 靶标机器人压迫靠近受训者时受训者的心率血压升高情况以及受训者射击精度情况评价受训者的抗压能力；

（7）综合评估：建立综合评估模型，根据上述维度的评估数据，对受训者的训练情况进行综合评估。

2.根据权利要求1所述的轻武器射击训练智慧靶场系统，其特征是所述训练场景包括靶标与辅助器材，靶标包括旋转靶（1）、起倒靶（2）和智能靶标机器人（3），智能 靶标机器人（3）上安装有对抗激光器、摄像头，辅助器材包括建筑和障碍。

3.根据权利要求2所述的轻武器射击训练智慧靶场系统，其特征是所述建筑和障碍是可移动、模块化、可重构的，根据需要移动到任意位置，且通过模块拼装重构为需要的建筑或障碍。

4.根据权利要求2所述的轻武器射击训练智慧靶场系统，其特征是所述智能靶标机器人的对抗激光器安装在快反镜或者三轴转台上，实现一定角度范围内的指向变化，对抗激光器的瞄准采用摄像头，通过视频目标捕捉和目标测量，确定瞄准角度，真实模拟人的瞄准击发，快反镜或三轴转台的角度由击发决策模块决定，同时加入随机误差。