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武汉日电华_军事智能交互式电子沙盘系统
2010年9月17日    评论:    分享:

    来源:武汉日电华信息工程有限公司

      人与虚拟环境的交互是当前智能交互技术发展的重要内容。在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中,将智能感知和虚拟现实技术,作为我国将重点发展的前沿技术列出,期望“以人为中心”的信息技术发展,能推动多项领域的创新。近年来,在军事领域,人与作战环境的虚拟并自然的交互技术和集成系统的应用,在很大程度上帮助解决真实作战训练中的许多实际问题,如费用过高、受环境限制等,已经开始受到各国军方的重视。

    军事电子沙盘是现代化信息显示手段,是当前指挥高度自动化、快速反应、展示空间立体战争态势的需求。其核心的设计是人与作战环境的虚拟交互技术,主要是利用计算设备,如计算机,生成模拟的作战环境,通过多通道的输入,使得人进入虚拟作战环境,提大的提高指挥辅助决策的能力和响应速度。目前,利用大屏幕显示器、多点触摸屏和高性能计算机组成的电子沙盘系统代替传统图纸作业和沙盘模型有了可能。

武汉日电华_智能交互式电子沙盘系统

    采用智能交互式通信指挥电子沙盘系统进行战场通信指挥方案规划,能够依据任务要求直观的进行通信系统的布局,并同时对规划中的指定参数进行计算,对规划效果作出辅助评估,为方案规划提供实时的智能化的辅助支持。并且在规划完成后,能够对规划任务进行推演展示,显示推演过程中的各项参数,对所做规划进行约束验证和参数优化提供支持。

    1、智能交互式电子沙盘系统在局域网中运行。智能交互式电子沙盘系统可与其它系统进行网络联接,网络结构图如下:

武汉日电华_智能交互式电子沙盘系统
网络结构图


 

武汉日电华_智能交互式电子沙盘系统
网络结构图

    1.1  系统工作原理

   “智能交互式电子沙盘系统” 是基于系统仿真、可视化技术、计算机智能交互技术和数字化三维地理信息技术研制,以最新的多点触摸人机交互为基本控制方式,以装备性能数据为依据,为战场方案想定和推演提供支持,作为教学、展示汇报及仿真研究的辅助平台。第一阶段主要完成教学相关功能及基础的想定(预案)制作及演示功能,代替传统的实物沙盘。此外提供战场方案规划的一些实时辅助量算功能,包括位置查询、距离、坡度、面积的计算。

   系统有两种运行模式:(具体要进一步的需求分析)

   教学模式,代替实物沙盘,完成基础教学任务;

   演示模式,具有基础的想定(预案)制作及演示功能;

   在教学模式下,操作者可使用具有标准键盘鼠标的电子沙盘辅助操作屏实现事先的基本教学科目设置,在实时运行时使用电子沙盘主操作屏,通过手势,配合定制的电子白板功能实现实时二、三维地图漫游、放大、缩小、拖拉、画线等标注,对通过模型库中的装备模型查询拖拉,部署安放,以及观察点的变换等,完成互动的教学任务。

   在演示模式下,操作者可使用具有标准键盘鼠标的电子沙盘辅助操作屏实现事先的想定(预案)制作,在实时运行时按预案进行顺序的任务推演,在任务推演过程中可使用电子沙盘主操作屏,通过手势,配合定制的电子白板功能实现实时二、三维地图漫游、放大、缩小、观察点的变换等,完成想定的演示。

武汉日电华_军事智能交互式电子沙盘系统

   战场综合信息数据分系统和战场方案规划分系统所组成的电子沙盘软件是电子沙盘系统的核心,面向专业应用,结构先进灵活,具有良好的实时显示性能,能够显示逼真的三维虚拟战场场景。软件结构采用模块式设计,由综合数据库、数据综合管理模块、二三维地理信息支撑、系统管理和各种程序功能插件组成,插件主要包括二三维战场环境显示插件、电子白板插件、通讯和数据管理插件等组成。大屏幕显示器和多点触摸屏共同构成的交互电子沙盘硬件可以完成高画质图形显示和手势语言输入,给操作人员全新的操作体验。

   基础地理信息数据库保存有显示三维地图所需的DEM高程数据和影像数据,以及显示二维地图的矢量地图数据和人文数据;二维功能模块插件显示指定二维地图,提供地图漫游、放大缩小、距离量算、目标显示等功能;三维功能模块插件显示指定的三维地图,提供地图漫游、放大缩小,以及目标显示等三维态势功能;电子白板插件提供以二三维地图为背景在屏幕上直接用手势绘图,提供绘制线段、点、曲线、圆、多边形等功能,可以实现规划、作战部署草图等任务;数据管理模块实现数据的解算和管理,为二三维战场环境显示提供实时数据支持。

   2 分系统方案及软硬件配置

   根据分层架构的系统设计,“智能交互式电子沙盘系统”由综合信息数据分系统、方案规划分系统和电子沙盘硬件分系统组成。

   系统详细结构图如下:

武汉日电华_智能交互式电子沙盘系统
系统详细结构图

    3、电子沙盘硬件分系统

    系统组成

    电子沙盘硬件分系统由大屏幕液晶显示器、多点触摸屏、图形工作站和可移动平台组成,为整个系统提供硬件支撑环境及人机交互手段。大屏幕显示器和多点触摸屏共同构成的交互设备可以完成高画质图形显示和手势语言输入,给用户全新的操作体验。

    系统功能

    1)具有多点触摸功能:方便操作者通过手势对屏幕中的数字地图进行操作。

    2)平台可移动

    3)具备图形工作站功能

    4)具备网络通讯接口功能

    主要指标

    1)  屏幕:42英寸以上

    2)  分辨率1920×1080

    3)  支持多点触摸

    4)  触摸屏参数:

    单点触摸寿命超过5000万次;

    定位精度3mm x 3mm。

    系统硬件配置

    1)大屏幕液晶显示器

    电子沙盘主操作屏:42寸全高清液晶;

    电子沙盘辅助操作屏:24寸全高清液晶显示器。

    2)触摸屏

    进口多点触摸幕,42寸。

    3)图形工作站

    Intel XEON 3.0G以上四核CPU,4G内存,1T内置硬盘,NVIDIA GTX275显卡,双千兆以太网卡。

    4)可移动平台

    可移动平台承载整个系统,可以方便地移动和固定,显示器支架部分可以活动,能够提供平放和立式两种方式。

 

标签:电子沙盘军事
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