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一种用户班组的对抗模拟训练系统和方法

文献发布时间:2024-04-18 20:01:55


一种用户班组的对抗模拟训练系统和方法

技术领域

本发明涉及虚拟现实及仿真技术领域,尤其涉及一种用户班组的对抗模拟训练系统和方法。

背景技术

目前,传统的班组对抗训练,通常采用基于物理设备和场地进行模拟演练的方式完成,然而传统的班组对抗演习需要大量的时间、物资投入,不仅受时间、空间上的限制,训练的枯燥讲解还会降低用户的训练效率。传统的基于物理设备和场地的训练系统存在成本高昂、资源有限、灵活性不足等问题,同时还存在安全风险。

发明内容

针对传统班组对抗模拟训练系统所存在的成本高昂、资源有限、灵活性不足的问题,本发明公开了一种用户班组的对抗模拟训练系统和方法。

本申请实施例第一方面,公开了一种用户班组的对抗模拟训练系统,包括:

导调端、云服务器和参训用户端集合;

所述导调端,包括训练管理模块、训练实施模块、训练监控模块和综合分析评估模块,用于对用户信息和训练设备信息进行管理,对对抗模拟训练过程进行管理和控制,对已经完成的对抗模拟训练过程进行复盘回放和训练评估分析,得到用户班组的训练评估结果;所述训练实施模块,与所述训练管理模块和训练监控模块分别连接;所述训练监控模块和训练实施模块,与所述综合分析评估模块连接;

所述训练实施模块,用于对参加对抗模拟训练的用户班组和训练设备进行训练管理,生成对抗模拟训练环境信息,控制对抗模拟训练过程;

所述综合分析评估模块,用于对所接收的对抗模拟训练态势信息进行记录,得到过程文件,将所述过程文件存储在云服务器中;对已经完成的对抗模拟训练过程进行复盘回放和训练评估分析,得到用户班组的训练评估结果;

所述训练管理模块,用于实现对参加对抗模拟训练的用户信息和训练设备信息的管理;

所述云服务器,与所述导调端和参训用户端分别连接,用于存储用户信息和训练设备信息,对所接收的对抗模拟训练态势信息进行实时渲染处理,得到训练环境视频信息,将所述训练环境视频信息发送到每个参训用户端;

所述参训用户端集合,包括参训用户端;所述参训用户端,用于向用户显示所述训练环境视频信息,采集得到用户的训练指令,将所述训练指令发送给导调端;

所述用户班组,包括参加对抗模拟训练的用户。

所述训练实施模块,包括组训管理单元和导调控制单元;

所述组训管理单元,用于根据用户的设置指令,从所述训练管理模块中获取参加对抗模拟训练的用户信息和训练设备信息,利用所述用户信息,对用户班组的角色、分组和任务进行配置,得到用户训练信息;利用所述训练设备信息,对训练环境和训练科目进行配置,得到训练环境信息和训练科目信息;利用所述用户训练信息、训练环境信息和训练科目信息,生成对抗模拟训练环境信息,将所述对抗模拟训练环境信息发送至训练监控模块;

所述导调控制单元,用于根据用户的导调指令、任务信息和用户状态,对对抗模拟训练的过程和对抗模拟训练环境进行控制。

所述导调控制单元,用于根据用户的导调指令、任务信息和用户状态,对对抗模拟训练的过程和对抗模拟训练环境进行控制,包括:

所述导调控制单元,对用户的导调指令进行解析,得到指令解析结果;

当所述指令解析结果为停止时,停止对抗模拟训练过程,控制所述训练监控模块,将所述对抗模拟训练态势信息发送至所述综合分析评估模块,控制所述训练监控模块停止将所述对抗模拟训练态势信息发送至所述云服务器,控制所述参训用户端停止采集用户的训练指令;

当所述指令解析结果为中止时,暂停对抗模拟训练过程,控制所述训练监控模块停止将所述对抗模拟训练态势信息发送至所述云服务器,控制所述参训用户端停止采集用户的训练指令;

当所述指令解析结果为继续时,继续对抗模拟训练过程,控制所述训练监控模块继续将所述对抗模拟训练态势信息发送至所述云服务器,控制所述参训用户端继续采集用户的训练指令;

所述导调控制单元,当接收得到的任务信息的任务状态信息为任务完成时,控制所述训练监控模块,将所述对抗模拟训练态势信息发送至所述综合分析评估模块,控制所述训练监控模块停止将所述对抗模拟训练态势信息发送至所述云服务器;

所述导调控制单元,当接收得到的用户状态的用户安全状态为危险时,控制所述用户安全状态为危险的用户对应的参训用户端,停止采集用户的训练指令;

所述导调控制单元,当判断接收得到的用户状态的用户位置不在预设的用户活动区域内时,控制所述用户位置对应的用户所对应的参训用户端,停止采集用户的训练指令。

所述训练监控模块,用于对接收的所述对抗模拟训练环境信息和用户的训练指令进行态势生成处理,得到和显示对抗模拟训练态势信息,将所述对抗模拟训练态势信息发送至所述导调控制单元、所述综合分析评估模块和所述云服务器;所述对抗模拟训练态势信息,包括任务信息、动态训练环境、实时画面、用户状态、行动进程;

所述任务信息,包括任务目标信息和任务状态信息;所述任务状态信息,为当前的训练任务的完成状态信息,其取值为未完成、已完成、失败;

所述用户状态,包括用户位置、用户运动速度、用户操作动作和用户安全状态;所述用户安全状态,包括安全和危险。

所述综合分析评估模块,包括复盘回放单元和分析评估单元;

所述复盘回放单元,用于对用户班组的对抗模拟训练过程进行记录,得到过程文件,将所述过程文件发送至所述分析评估单元,将所述过程文件存储在云服务器中;对已经完成的对抗模拟训练过程进行复盘回放;根据用户设定的回放起止时间、回放速度和回放视角,从所述过程文件中生成回访文件并显示;

所述分析评估单元,用于根据过程文件,对已经完成的对抗模拟训练过程与标准操作指令信息进行训练评估分析,得到用户班组的训练评估结果;所述标准操作指令信息,保存在所述分析评估单元中。

所述复盘回放单元,根据用户设定的回放起止时间、回放速度和回放视角,从所述过程文件中生成回访文件,包括:

所述过程文件,包括对抗模拟训练态势信息和对应的时间、生成视角、地点;

根据用户设定的回放起止时间和回放视角,从过程文件中查找到与所述回放起止时间和回放视角相匹配的对抗模拟训练态势信息;

根据用户设定的回放速度,确定回放时间间隔,对所查找到的对抗模拟训练态势信息按照所述回放时间间隔进行抽取,得到回访文件。

所述训练管理模块,用于实现对参加对抗模拟训练的用户信息和训练设备信息的管理;

所述训练管理模块,包括用户管理单元和设备管理单元;所述用户管理单元,用于管理存储在云服务器中的用户信息,实现用户在参加对抗模拟训练时完成注册、登录、增加用户信息、删除用户信息、修改用户信息、查询用户信息和导出用户信息;所述设备管理单元,用于管理存储在云服务器中的训练设备信息,实现对各类训练设备信息的增加、删除、修改和查询操作。

本申请实施例第二方面,公开了一种用户班组的对抗模拟训练方法,利用所述用户班组的对抗模拟训练系统来实现,包括:

S1,利用导调端接收用户的设置指令,生成对抗模拟训练态势信息,将所述对抗模拟训练态势信息发送所述云服务器;

S2,利用所述云服务器对所接收的对抗模拟训练态势信息进行实时渲染处理,得到训练环境视频信息,将所述训练环境视频信息发送到每个参训用户端;

S3,利用所述参训用户端,向用户显示训练环境视频信息,采集得到用户的训练指令,将所述训练指令发送给导调端;

S4,利用导调端,根据接收到的对抗模拟训练态势信息,对已经完成的对抗模拟训练过程进行复盘回放和训练评估分析,得到用户班组的训练评估结果。

所述利用导调端接收用户的设置指令,生成对抗模拟训练态势信息,将所述对抗模拟训练态势信息发送所述云服务器,包括:

S11,利用所述训练实施模块,生成对抗模拟训练环境信息,控制所述对抗模拟训练过程,将所述对抗模拟训练环境信息发送至所述训练监控模块;

S12,利用所述训练监控模块,对接收的所述对抗模拟训练环境信息和用户的训练指令进行态势生成处理,得到和显示对抗模拟训练态势信息,将所述对抗模拟训练态势信息发送至所述导调控制单元、所述综合分析评估模块和所述云服务器;

所述利用导调端,根据接收到的对抗模拟训练态势信息,对已经完成的对抗模拟训练过程进行复盘回放和训练评估分析,得到用户班组的训练评估结果,包括:

利用所述综合分析评估模块,对所接收的对抗模拟训练态势信息进行记录,得到过程文件,将所述过程文件存储在云服务器中;根据过程文件,对已经完成的对抗模拟训练过程进行复盘回放和训练评估分析,得到用户班组的训练评估结果。

所述根据过程文件,对已经完成的对抗模拟训练过程与标准操作指令信息进行训练评估分析,得到用户班组的训练评估结果,包括:

S401,从所述过程文件中提取得到用户的操作指令的采样序列x,将用户的标准操作指令信息的采样序列表示为y,x=[x

S402,对采样序列x的每个元素与采样序列y的对应元素,依次计算得到差值的绝对值,利用所有对应元素的差值的绝对值,构建得到差异序列;

S403,对所述差异序列的元素和元素序号值进行线性拟合处理,得到最佳一致评价多项式;

S404,利用所述最佳一致评价多项式,对所述差异序列的元素序号值进行计算处理,得到一致性差异序列;

S405,对所述一致性差异序列进行归一化处理,得到归一化差异序列z,z=[z

S406,对所述归一化差异序列进行概率对数计算处理,得到所述用户班组的训练评估值V;

所述概率对数计算处理的表达式为:

其中,z

S407,对用户班组的每个用户,重复执行S401至S406,得到每个用户的训练评估值;将第j个用户的训练评估值表示为V

S408,根据每个用户的操作指令的采样序列x,建立所述用户的第一信号序列和第二信号序列;所述第一信号序列r1表示为r1=x,r1(i)=x

S409,对所述第一信号序列和第二信号序列进行高阶计算处理,得到特征值信息;所述特征值信息,包括第一信号三阶特征值r

所述高阶计算处理的计算表达式为:

r

r

r

r

其中,FFT(r1

S410,对所述特征值信息进行权重计算处理,得到所述用户的权值;所述权值计算处理,其表达式为:

η=(|arctan(r

其中,||表示取绝对值;

S411,对用户班组的每个用户,重复执行S408至S410,得到每个用户的权值η;将第j个用户的权值表示为η

S412,利用所有用户的权值,对所有用户的训练评估值进行加权求和,得到用户班组的训练评估值Z1;

S413,对所述用户班组的训练评估值Z1进行取值范围评判,得到用户班组的训练评估结果;

所述取值范围评判,其取值范围包括[0,a1],(a1,a2],(a2,a3];当Z1位于取值范围[0,a1]中时,确定用户班组的训练评估结果为不合格;当Z1位于取值范围(a1,a2]中时,确定用户班组的训练评估结果为良好;当Z1位于取值范围(a2,a3]中时,确定用户班组的训练评估结果为优秀;其中,a1、a2、a3均为预设的对抗模拟训练评价范围值。

本发明的有益效果为:

1、本发明公开了一种基于云渲染的班组对抗模拟训练系统,利用虚拟现实(VR)技术,本发明可以提供实时、真实且沉浸式的训练体验。通过云渲染技术,可在云端渲染高质量的图形和场景,使其感觉仿佛置身于真实的环境中,提升训练的逼真程度和参与感;通过创建虚拟的战斗场景和科目任务,班组成员可以在虚拟环境中进行个人训练和团队训练,模拟真实的战斗情境,以锻炼班组成员的团队协作、决策能力和应对复杂情况的能力;通过使用云渲染技术,本发明可以避免在每个终端设备上独立进行图形渲染的需求,不需要购买昂贵的计算机硬件,以降低训练成本。

2、本发明具备实时监控和复盘评估功能,可以记录班组成员在虚拟环境中的表现和决策,并及时提供评估结果和指导意见,以提升执行任务能力和技巧。本发明有助于解决传统基于物理设备和场地的班组训练系统存在的成本高昂、资源有限、灵活性不足等问题。

3、本发明在进行训练评估过程中,综合考虑每个用户的操作指令信息,并生成权重,避免了单独因素对用户班组训练评价结果的影像,提供了训练结果评价的准确性和客观性。

附图说明

图1为本发明方法的实施流程图;

图2为本发明装置的组成图;

图3为本发明的基于云渲染的VR班组对抗模拟训练系统的组成图。

具体实施方式

为了更好的了解本发明内容,这里给出两个实施例。

图1为本发明方法的实施流程图;图2为本发明装置的组成图;图3为本发明的基于云渲染的VR班组对抗模拟训练系统的组成图。

图1是本发明实施例公开的一种基于云渲染的VR班组对抗模拟训练系统的结构示意图。云渲染是一种将3D应用程序放在云服务器中渲染,客户端能够访问云服务器中的3D应用程序,在客户端发出控制指令后,云服务器根据客户端发出的指令执行对应的渲染任务、得到渲染结果画面并将渲染结果画面传送回客户端加以显示;VR虚拟现实技术是一种通过计算机生成的模拟环境,使用户能够身临其境地感受和交互的计算机仿真技术,它通过利用专门的硬件设备,将用户完全沉浸到一个虚拟的三维环境中。

所述用户班组,包括若干个用户。

实施例一

针对传统班组对抗模拟训练系统所存在的成本高昂、资源有限、灵活性不足的问题,本发明公开了一种用户班组的对抗模拟训练系统和方法。

本申请实施例第一方面,公开了一种用户班组的对抗模拟训练系统,包括:导调端、云服务器和参训用户端集合;

所述导调端,用于对用户信息和训练设备信息进行管理,对对抗模拟训练过程进行管理和控制,对已经完成的对抗模拟训练过程进行复盘回放和训练评估分析,得到用户班组的训练评估结果。

所述云服务器,用于存储用户信息和训练设备信息,对所接收的对抗模拟训练态势信息进行实时渲染处理,得到训练环境视频信息,将所述训练环境视频信息发送到每个参训用户端;

所述导调端,包括训练管理模块、训练实施模块、训练监控模块和综合分析评估模块;所述训练实施模块,与所述训练管理模块和训练监控模块分别连接;所述训练监控模块和训练实施模块,与所述综合分析评估模块连接;

所述参训用户端集合,包括参训用户端;所述参训用户端,用于向用户显示所述训练环境视频信息,采集得到用户的训练指令,将所述训练指令发送给导调端;具体的,所述训练指令发送给导调端的训练监控模块和综合分析评估模块;

所述云服务器,与所述导调端和参训用户端分别连接;

所述用户班组,包括参加对抗模拟训练的用户。

所述导调端,可采用服务器来实现;所述参训用户端,可采用计算机来实现。

所述云服务器,对所接收的对抗模拟训练态势信息进行实时渲染处理,可以是:

所述云服务器的软件系统中安装有渲染器,通过渲染器实现实时渲染处理;所述渲染器,可以是Corona、Lumion、V-Ray等。

所述训练实施模块,用于对参加对抗模拟训练的用户班组和训练设备进行训练管理,生成对抗模拟训练环境信息,控制对抗模拟训练过程;所述训练实施模块,包括组训管理单元和导调控制单元;

所述组训管理单元,用于根据用户的设置指令,从所述训练管理模块中获取参加对抗模拟训练的用户信息和训练设备信息,利用所述用户信息,对用户班组的角色、分组和任务进行配置,得到用户训练信息;利用所述训练设备信息,对训练环境和训练科目进行配置,得到训练环境信息和训练科目信息;利用所述用户训练信息、训练环境信息和训练科目信息,生成对抗模拟训练环境信息,将所述对抗模拟训练环境信息发送至训练监控模块;

所述导调控制单元,用于根据用户的导调指令、任务信息和用户状态,对对抗模拟训练过程和对抗模拟训练环境进行干预与控制;

所述组训管理单元,可接收用户对于对抗模拟训练的设置指令。

所述导调控制单元,可接收用户对于对抗模拟训练的导调指令。

利用所述用户信息,对用户班组的角色、分组和任务进行配置,得到用户训练信息,可以是:利用用户信息中的角色信息,对用户班组中每个用户在训练中的角色进行设置,利用用户信息中的分组信息和任务信息,对每个用户在训练中的分组和训练任务进行配置,得到用户在训练过程中的分组信息和配置信息。

利用所述训练设备信息,对训练环境和训练科目进行配置,得到训练环境信息和训练科目信息,可以是:利用所述训练设备信息中的训练环境信息和训练设备对应的训练科目信息,对训练环境和训练科目进行配置,得到训练环境信息和训练科目信息。所述训练环境信息,包括用户在参加训练过程中的自然环境、人为设置环境、对抗环境等。

利用所述用户训练信息、训练环境信息和训练科目信息,生成对抗模拟训练环境信息,可以是:

利用所述用户训练信息、训练环境信息和训练科目信息,构建得到信息集合,确认所述信息集合,为所述对抗模拟训练环境信息。

所述导调控制单元,用于根据用户的导调指令、任务信息和用户状态,对对抗模拟训练过程和对抗模拟训练环境进行干预与控制,包括:

所述导调控制单元,对用户的导调指令进行解析,得到指令解析结果;

当所述指令解析结果为停止时,停止对抗模拟训练过程,控制所述训练监控模块,将所述对抗模拟训练态势信息发送至所述综合分析评估模块,控制所述训练监控模块停止将所述对抗模拟训练态势信息发送至所述云服务器,控制所述参训用户端停止采集用户的训练指令;

当所述指令解析结果为中止时,暂停对抗模拟训练过程,控制所述训练监控模块停止将所述对抗模拟训练态势信息发送至所述云服务器,控制所述参训用户端停止采集用户的训练指令;

当所述指令解析结果为继续时,继续对抗模拟训练过程,控制所述训练监控模块继续将所述对抗模拟训练态势信息发送至所述云服务器,控制所述参训用户端继续采集用户的训练指令;

所述导调控制单元,当接收得到的任务信息的任务状态信息为任务完成时,控制所述训练监控模块,将所述对抗模拟训练态势信息发送至所述综合分析评估模块,控制所述训练监控模块停止将所述对抗模拟训练态势信息发送至所述云服务器;

所述导调控制单元,当接收得到的用户状态的用户安全状态为危险时,控制所述用户安全状态为危险的用户对应的参训用户端,停止采集用户的训练指令;

所述导调控制单元,当判断接收得到的用户状态的用户位置不在预设的用户活动区域内时,控制所述用户位置对应的用户所对应的参训用户端,停止采集用户的训练指令。

所述预设的用户活动区域,包括在所述导调控制单元中。

所述对抗模拟训练过程,为接收用户指令后开始的,由用户班组参与的采用虚拟现实的模拟方式实现的对抗训练过程,在所述对抗模拟训练过程中,利用所述参训用户端,向用户显示训练环境视频信息,采集得到用户的训练指令,当用户的训练任务完成或接收到用户的终止指令后,所述对抗模拟训练过程停止。

所述判断接收得到的用户状态的用户位置不在预设的用户活动区域内,是指用户位置值的取值,不在预设的用户活动区域对应的数值范围内。

所述训练监控模块,用于对接收的所述对抗模拟训练环境信息和用户的训练指令进行态势生成处理,得到和显示对抗模拟训练态势信息,将所述对抗模拟训练态势信息发送至所述导调控制单元、所述综合分析评估模块和所述云服务器;所述对抗模拟训练态势信息,包括任务信息、动态训练环境、实时画面、用户状态、行动进程;

所述实时画面,是用户在对抗模拟训练过程中的实时画面。

所述任务信息,包括任务目标信息和任务状态信息;所述任务状态信息,为当前训练任务的完成状态信息,其取值为未完成、已完成、失败;

所述用户状态,包括用户位置、用户运动速度、用户操作动作和用户安全状态等;所述用户安全状态,包括安全和危险。

所述当前训练任务,为用户在所述对抗模拟训练过程中需要完成的训练任务。

所述训练监控模块,包括三维引擎仿真服务单元、细节层次控制单元、碰撞检测单元、训练环境显示和缩放处理单元;

所述三维引擎仿真服务单元,分别与所述碰撞检测单元、细节层次控制单元、训练环境显示和缩放处理单元进行连接;

所述三维引擎仿真服务单元,对预设的地形、训练设备和用户模型数据进行三维建模,得到场景数据;将所述用户的训练指令数据添加到所述场景数据中,得到动态场景数据,对动态场景数据、碰撞检测结果、细节增强控制数据、物体三维数据进行三维显示;所述动态场景数据,包括若干个场景目标数据和用户训练指令数据;

所述碰撞检测单元,用于对所述动态场景数据中的场景目标进行碰撞检测,得到碰撞检测结果,并将所述碰撞检测结果发送至三维引擎仿真服务单元;

所述细节层次控制单元,对动态场景数据进行细节增强、遮挡剔除、纹理生成处理,得到细节增强控制数据,将所述细节增强控制数据,发送到所述三维引擎仿真服务单元;

所述训练环境显示和缩放处理单元,根据训练环境中预设物体位置数据,生成物体在三维场景中的三维坐标;对预设的物体像素单元进行缩放调整,得到物体像素数据;对所述物体在三维场景中的三维坐标和物体像素数据进行合并处理,得到物体三维数据,将所述物体三维数据发送到所述三维引擎仿真服务单元。

所述训练监控模块,利用动态场景数据、碰撞检测结果、细节增强控制数据、物体三维数据、用户的训练指令数据、用户位置数据、用户运动数据、任务目标信息和任务状态信息,构建得到对抗模拟训练态势信息

所述训练监控模块,用于对接收的所述对抗模拟训练环境信息和用户的训练指令进行态势生成处理,得到对抗模拟训练态势信息,包括:

所述实时画面和动态训练环境,根据动态场景数据得到。

所述行动进程,根据计算公式:行动进程=任务状态信息-(用户操作动作×训练时间),得到。

所述综合分析评估模块,用于对所接收的对抗模拟训练态势信息进行记录,得到过程文件,将所述过程文件存储在云服务器中;对已经完成的对抗模拟训练过程进行复盘回放和训练评估分析,得到用户班组的训练评估结果。

所述综合分析评估模块,包括复盘回放单元和分析评估单元;

所述复盘回放单元,用于对用户班组的对抗模拟训练过程进行记录,得到过程文件,将所述过程文件发送至所述分析评估单元,将所述过程文件存储在云服务器中;对已经完成的对抗模拟训练过程进行复盘回放;根据用户设定的回放起止时间、回放速度和回放视角,从所述过程文件中生成回访文件并显示。

所述分析评估单元,用于根据过程文件,对已经完成的对抗模拟训练过程与标准操作指令信息进行训练评估分析,得到用户班组的训练评估结果。所述标准操作指令信息,保存在所述分析评估单元中。

所述复盘回放单元和分析评估单元相连接。

所述根据过程文件,对已经完成的对抗模拟训练过程与标准操作指令信息进行训练评估分析,得到用户班组的训练评估结果,包括:

S401,从所述过程文件中提取得到用户的操作指令的采样序列x,将用户的标准操作指令信息的采样序列表示为y,y=[y

S402,对采样序列x的每个元素与采样序列y的对应元素,依次计算得到差值的绝对值,利用所有对应元素的差值的绝对值,构建得到差异序列;

具体的,|x

S403,对所述差异序列的元素和元素序号值进行线性拟合处理,得到最佳一致评价多项式;

所述线性拟合处理,是以差异序列元素序号值Ix为已知自变量,以差异序列元素值为已知因变量,利用所述已知自变量和已知因变量构建得到待逼近曲线,利用函数逼近法对所述待逼近曲线进行曲线拟合,得到最佳一致逼近多项式f(Ix)。确定最佳一致逼近多项式,为最佳一致评价多项式;

所述利用函数逼近法对所述待逼近曲线进行曲线拟合,可以采用最佳一致线性逼近方法。所述最佳一致逼近多项式f(Ix),其表达式为:

f(Ix)=α

其中,P1为所述最佳一致逼近多项式f(Ix)的阶数,α0,α1,α2,…,α

S404,利用所述最佳一致评价多项式,对所述差异序列的元素序号值进行计算处理,得到一致性差异序列;

S405,对所述一致性差异序列进行归一化处理,得到归一化差异序列z,z=[z

所述归一化处理,为对所述一致性差异序列的每个元素取绝对值,再除以所有元素绝对值的最大值,得到所述元素的归一化值;利用所有元素的归一化值,构建得到归一化差异序列;

S406,对所述归一化差异序列进行概率对数计算处理,得到所述用户班组的训练评估值V;

所述概率对数计算处理的表达式为:

其中,z

S407,对用户班组的每个用户,重复执行S401至S406,得到每个用户的训练评估值;将第j个用户的训练评估值表示为V

S408,根据每个用户的操作指令的采样序列x,建立所述用户的第一信号序列和第二信号序列;所述第一信号序列r1表示为r1=x,r1(i)=x

S409,对所述第一信号序列和第二信号序列进行高阶计算处理,得到特征值信息;所述特征值信息,包括第一信号三阶特征值r

所述高阶计算处理的计算表达式为:

r

r

r

r

其中,FFT(r1

S410,对所述特征值信息进行权重计算处理,得到所述用户的权值;所述权值计算处理,其表达式为:

η=(|arctan(r

其中,||表示取绝对值;

S411,对用户班组的每个用户,重复执行S408至S410,得到每个用户的权值η;将第j个用户的权值表示为η

S412,利用所有用户的权值,对所有用户的训练评估值进行加权求和,得到用户班组的训练评估值Z1;

S413,对所述用户班组的训练评估值Z1进行取值范围评判,得到用户班组的训练评估结果;

所述取值范围评判,其取值范围包括[0,a1],(a1,a2],(a2,a3];当Z1位于取值范围[0,a1]中时,确定用户班组的训练评估结果为不合格;当Z1位于取值范围(a1,a2]中时,确定用户班组的训练评估结果为良好;当Z1位于取值范围(a2,a3]中时,确定用户班组的训练评估结果为优秀;其中,a1、a2、a3均为预设的对抗模拟训练评价范围值。

在得到每个用户的训练评估值后,所述S408至S411,每个用户的权值的确定过程,还可以是:

获取用户的操作指令的采样序列集合X={x

利用相关系数计算模型,对所述采样序列集合x进行处理,得到相关系数集合R:

所述相关系数计算模型为:

其中r

对第一特征方程|λE-R-X|=0进行求解,得到第一特征值λ

利用累计贡献率计算模型,对所述特征值λ

所述累计贡献率计算模型为:

选取计贡献率y

利用权系数计算模型,对每个特征向量e

所述权系数计算模型为:

其中e

利用贡献率计算模型,对所述特征值λ

所述贡献率计算模型为:

利用指标权值计算模型,对所述特征向量e

所述指标权值计算模型为:

利用指标权值归一化模型,对所述指标权值d

所述指标权值归一化模型为:

η

所述复盘回放单元,根据用户设定的回放起止时间、回放速度和回放视角,从所述过程文件中生成回访文件,包括:

所述过程文件,包括对抗模拟训练态势信息和对应的时间、生成视角、地点;

根据用户设定的回放起止时间和回放视角,从过程文件中查找到与所述回放起止时间和回放视角相匹配的对抗模拟训练态势信息;

根据用户设定的回放速度,确定回放时间间隔,对所查找到的对抗模拟训练态势信息按照所述回放时间间隔进行抽取,得到回访文件。

根据用户设定的回放速度,确定回放时间间隔,具体是,当回放速度为N2张/秒时,确定回放时间间隔为1/N2秒;对所查找到的对抗模拟训练态势信息,按照1/N2秒进行采样,得到回访文件。

所述云服务器,用于存储用户信息和训练设备信息,对所接收的对抗模拟训练环境进行实时渲染处理,得到训练环境视频信息,将所述训练环境视频信息发送到每个参训用户端;

所述训练管理模块,用于实现对参加对抗模拟训练的用户信息和训练设备信息的管理;

所述训练管理模块,包括用户管理单元和设备管理单元;所述用户管理单元,用于管理存储在云服务器中的用户信息,实现用户在参加对抗模拟训练时完成注册、登录、增加用户信息、删除用户信息、修改用户信息、查询用户信息和导出用户信息;所述设备管理单元,用于管理存储在云服务器中的训练设备信息,实现对各类训练设备信息的增加、删除、修改和查询操作。

所述用户管理单元和设备管理单元,定期向所述训练监控模块和所述训练实施模块发送用户信息和训练设备信息;

本发明实施例第二方面,公开了一种用户班组的对抗模拟训练方法,利用所述用户班组的对抗模拟训练系统来实现,包括:

S1,利用导调端接收用户的设置指令,生成对抗模拟训练态势信息,将所述对抗模拟训练态势信息发送所述云服务器;

S2,利用所述云服务器对所接收的对抗模拟训练态势信息进行实时渲染处理,得到训练环境视频信息,将所述训练环境视频信息发送到每个参训用户端;

S3,利用所述参训用户端,向用户显示训练环境视频信息,采集得到用户的训练指令,将所述训练指令发送给导调端;

S4,利用导调端,根据接收到的对抗模拟训练态势信息,对已经完成的对抗模拟训练过程进行复盘回放和训练评估分析,得到用户班组的训练评估结果。

所述利用导调端接收用户的设置指令,生成对抗模拟训练态势信息,将所述对抗模拟训练态势信息发送所述云服务器,包括:

S11,利用所述训练实施模块,对参加对抗模拟训练的用户班组和训练设备进行训练管理,生成对抗模拟训练环境信息,控制所述对抗模拟训练过程,将所述对抗模拟训练环境信息发送至所述训练监控模块;

S12,利用所述训练监控模块,对接收的所述对抗模拟训练环境信息和用户的训练指令进行态势生成处理,得到和显示对抗模拟训练态势信息,将所述对抗模拟训练态势信息发送至所述导调控制单元、所述综合分析评估模块和所述云服务器;

所述利用导调端,根据接收到的对抗模拟训练态势信息,对已经完成的对抗模拟训练过程进行复盘回放和训练评估分析,得到用户班组的训练评估结果,包括:

利用所述综合分析评估模块,对所接收的对抗模拟训练态势信息进行记录,得到过程文件,将所述过程文件存储在云服务器中;对已经完成的对抗模拟训练过程进行复盘回放和训练评估分析,得到用户班组的训练评估结果。

实施例二:

本实施例公开了一种基于云渲染的VR班组对抗模拟训练系统,系统利用云服务器102对导调端101的虚拟场景进行实时渲染,并通过流媒体传输技术将渲染后的高质量图像流式传输给参训学员端103,实现参训学员的沉浸式体验;同时,参训学员端103的视觉画面可通过云服务器102反向同步给导调端101进行监控浏览,包括:

导调端101。用于部署本发明的控制端,导调人员和观摩人员可通过导调端来控制模拟训练。

其中,所述导调端101包括:

训练管理模块1011。作为虚拟混合现实多人交互系统的综合管理模块,具备用户管理和设备管理等功能,便于高效、高质量的组织混合现实交互训练。

其中,所述训练管理模块1011包括:

用户管理单元10111,用于管理存储在云服务器102中的用户数据,支持训练人员注册、登录、增加、删除、修改、查询、导出等管理内容;

设备管理单元10112,用于管理存储在云服务器102中的设备信息,支持可视化管理各类设备的增加、删除、修改和查询操作。

训练实施模块1012。用于班组组训实施与管理,可通过邀请云服务器102中在线的参训学员和设备进入训练房间中,训练开始后将渲染后的高质量图像流式传输给参训学员的VR设备,提供身临其境的作战训练体验。

其中,所述训练实施模块1012包括:

组训管理单元10121,用于对所述训练管理模块中的人员与设备进行组训管理,配置训练人员的角色、分组、装备、任务、训练环境、训练科目等内容。以达到训练开始前人员、设备、科目、环境的管理;

导调控制单元10122,用于导调控制人员在模拟训练过程中训练进程和行动环境态势干预与控制;

训练监控模块1013。用于导调人员和观摩人员全程观看模拟训练的态势信息,包括任务信息、战场环境、人员状态、行动进程、实时数据等;观摩人员可选择的视角包括自由视角、某作战人员的第一视角和某作战人员的第三视角;所有参训学员端与云服务器102相连,将学员画面通过云端传输给训练监控模块。

综合分析评估模块1014。用于全程录制模拟训练过程,并将回放文件存储在云服务器102中,综合分析评估模块可对已经完成的模拟训练过程进行复盘回放并提供作战评估分析,以提供有价值的作战数据和决策支持。

其中,所述综合分析评估模块1014包括:

复盘回放单元10141,用于查看存储在云数据库中的训练回放视频。能够灵活设定回放的起止时间、回放速度、回放视角,可随时暂停回放过程并及时查学员档案看行动态势。

分析评估单元10142,用于历史训练的训练成绩分析与评估。对班组训练的改进和完善提供依据,为参训人员提供任务训练分析,以增强参训人员特别行动仿真对抗技术能力。

云服务器102。用于高质量图像的实时渲染处理和流式传输。

参训学员端103。用于参训学员训练使用,使参训学员感受沉浸式的虚拟现实体验。

导调端101与参训学员端103通过云服务102利用云渲染技术实现高质量图像的实时渲染和流式传输。

本申请实施例第二方面,公开了一种利用所述训练系统进行训练的方法,包括:

S1:导调人员登录导调端101,并连接云服务器102,添加作战学员和设备,由所述训练管理模块1011添加作战学员及训练设备;

S2:参训学员登录参训学员端103,并连接云服务器102,佩戴好VR设备进入作战准备界面;

S3:组训管理,训练开始前,导调人员可通过所述训练实施模块1012配置好训练科目和场景,邀请参训学员进入并为参训学员分配角色和作战任务;

S4:态势监控,训练开始后,导调人员和观摩人员可通过所述训练监控模块1013观看班组模拟训练进程;

S5:复盘评估,训练结束后,可通过所述综合分析评估模块1014查看作战回放视频和成绩分析结果。

以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

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