一種便攜式反坦克導(dǎo)彈模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的構(gòu)建

常海昕，劉永亮，徐清宇，陳寬亮，王 杰

(北方自動(dòng)控制技術(shù)研究所 仿真裝備研發(fā)部， 太原 030006)

便攜式反坦克導(dǎo)彈是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中最為有效的單兵反坦克武器。對便攜式反坦克導(dǎo)彈實(shí)施作戰(zhàn)訓(xùn)練，可以提高其戰(zhàn)時(shí)作戰(zhàn)效能。但便攜式反坦克導(dǎo)彈實(shí)裝訓(xùn)練難度大，受時(shí)空、天侯、人力、成本、安全保障等因素制約，存在難以組織實(shí)戰(zhàn)化對抗、難以實(shí)施聯(lián)合訓(xùn)練組訓(xùn)、難以構(gòu)設(shè)演習(xí)戰(zhàn)場環(huán)境、難以采集反坦克導(dǎo)彈效能評估數(shù)據(jù)、實(shí)戰(zhàn)演習(xí)耗費(fèi)巨大等問題。設(shè)計(jì)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與設(shè)備的便攜式反坦克導(dǎo)彈模擬訓(xùn)練系統(tǒng)[1-4]，以取代實(shí)彈訓(xùn)練中部分戰(zhàn)術(shù)科目，擁有切合實(shí)裝、實(shí)戰(zhàn)的訓(xùn)練效果。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

在1989年，美國VPL Research公司創(chuàng)始人Jaron Lanier最早提出Virtual Reality一詞，即虛擬現(xiàn)實(shí)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)[5]，又稱靈境技術(shù)，是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這里的虛擬世是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件以及各種傳感器構(gòu)成的三維虛擬環(huán)境。它綜合運(yùn)用了計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、多傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、立體顯示技術(shù)和人機(jī)交互技術(shù)等多種信息技術(shù)，向用戶提供在視覺、聽覺、觸覺等感官高度逼真的計(jì)算機(jī)仿真模擬環(huán)境，并可與之交互。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有三大突出特征，即3I特性：交互(Interaction)、沉浸(Immersion)和想象(Imagination)。其中，沉浸是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的核心特點(diǎn)，交互則體現(xiàn)用戶對虛擬環(huán)境進(jìn)行交互以及相互作用的能力，而想象是指，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以擴(kuò)展用戶認(rèn)知與思考范圍。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最早運(yùn)用于軍事模擬訓(xùn)練。軍事模擬訓(xùn)練[6-8]與常規(guī)軍事訓(xùn)練相比，具有節(jié)約成本，不受訓(xùn)練場地、氣象條件制約、安全、訓(xùn)練針對性強(qiáng)等特點(diǎn)，并提供了新的軍事演練方法，便于多次組訓(xùn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過構(gòu)建逼真的地理環(huán)境、氣象環(huán)境以及虛擬戰(zhàn)場環(huán)境，提供與實(shí)裝保持一致的操作設(shè)備和人機(jī)交互手段，并利用仿真引擎對背景環(huán)境、武器裝備、作戰(zhàn)人員、目標(biāo)進(jìn)行渲染與呈現(xiàn)，顯著增強(qiáng)訓(xùn)練人員的沉浸感，使其獲得對作戰(zhàn)裝備，戰(zhàn)法戰(zhàn)術(shù)的清楚認(rèn)知，并提高訓(xùn)練水平，實(shí)現(xiàn)軍事模擬訓(xùn)練趨向?qū)崙?zhàn)化。

2 便攜式反坦克導(dǎo)彈模擬訓(xùn)練系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)組成及工作原理

如圖1所示，該便攜式反坦克導(dǎo)彈模擬訓(xùn)練系統(tǒng)[9]主要由硬件交互模塊、信號傳輸模塊、軟件管控模塊三部分組成。其中硬件設(shè)備[10]主要包括頭盔顯示器、模擬導(dǎo)彈發(fā)射筒、三維虛擬聲音輸出設(shè)備、加裝在導(dǎo)彈發(fā)射筒上的力感反饋裝置以及安裝在頭盔和導(dǎo)彈發(fā)射筒上的位置跟蹤傳感器。

圖1 模擬訓(xùn)練系統(tǒng)組成框圖

當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí)，總控臺(tái)計(jì)算機(jī)對訓(xùn)練參數(shù)和虛擬訓(xùn)練場景進(jìn)行初始化；訓(xùn)練人員按照訓(xùn)練章程使用模擬便攜式導(dǎo)彈發(fā)射筒進(jìn)行射擊訓(xùn)練、系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測肩扛導(dǎo)彈和訓(xùn)練人員頭部的位置、姿態(tài)信息，和訓(xùn)練過程中產(chǎn)生的操作數(shù)據(jù)一起傳輸?shù)娇偪嘏_(tái)計(jì)算機(jī)；在總控臺(tái)計(jì)算機(jī)，由彈道仿真、視景、聲音、力感仿真軟件進(jìn)行信息整合處理，再反饋給頭盔顯示器、空間揚(yáng)聲器陣列、發(fā)射筒上的力反饋震動(dòng)裝置。最后對訓(xùn)練過程中產(chǎn)生的操作數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并由成績評定軟件進(jìn)行成績判定。

2.2 系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備

2.2.1頭盔顯示器

在人感知到的信息中，大約有80%是來自視覺。人的左、右眼的視場只有部分重合，其中共同的視場角度約為50°～60°。人眼在視場中的分辨率從中心到邊緣迅速下降。雙眼看同一景物時(shí)，由于左、右眼在空間所處位置不同，每只眼晴的視角會(huì)有所不同，雙眼的視覺差異使得大腦感受到深度信息[11]。因此，為了增強(qiáng)視覺沉浸感以及方便訓(xùn)練人員操作，我們選擇了頭盔顯示器，而放棄了固定式和手持式立體顯示設(shè)備。頭盔顯示器隨著頭部的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，并裝有位置跟蹤器，能夠?qū)崟r(shí)測出頭部的位置和朝向，當(dāng)輸入到計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)會(huì)處理這些數(shù)據(jù)，從而控制顯示器內(nèi)兩個(gè)顯示單元，分別向左、右眼傳送虛擬視景圖像。

在虛擬戰(zhàn)場環(huán)境中，系統(tǒng)應(yīng)提供具有深度信息與交互作用的三維立體圖形以增強(qiáng)真實(shí)感，同時(shí)對立體顯示設(shè)備提出較高的要求。頭盔顯示器需要考慮雙眼影像的同步，光學(xué)器件中視場角、出瞳距離、出瞳直徑、光能利用率等光學(xué)性能因素以及顯示器的分辨率等問題。人眼的最高分辨率為1弧分左右。目前的顯示技術(shù)和計(jì)算技術(shù)都還無法在VR系統(tǒng)中提供如此高的分辨率。目前世界上較高水平的LCD點(diǎn)陣分辨率為480×360，中央分辨率為每像素16弧分。這時(shí)只能采用犧牲視場邊緣分辨率的方法來進(jìn)一步提高視場中心的清晰度。人眼與頭盔顯示器的視場也有較大差距，如圖2。頭盔顯示器一般只能提供90°的水平視場，最新的技術(shù)雖然已經(jīng)能達(dá)到120°的人眼視場，但顯示效果仍然和人眼有一定差距。

圖2 人眼與頭盔顯示器視場示意圖

目前性能出色的主流頭盔顯示設(shè)備主要有HTC Vive和Oculus Rift兩款系統(tǒng)，如圖3所示。HTC Vive最大的特色是應(yīng)用激光室內(nèi)定位系統(tǒng)，因而允許用戶在一定范圍內(nèi)活動(dòng)。目前最新的HTC Vive Pro已經(jīng)達(dá)到了110°的視場角，且擁有兩個(gè)3.5英寸的3K顯示屏。支持單眼1 440×1 600的分辨率，刷新率達(dá)到了90 Hz。美國OculusVR 公司推出的Oculus Rift頭盔則是基于軍事訓(xùn)練領(lǐng)域而來。設(shè)備采用三軸陀螺儀進(jìn)行定位，從而協(xié)調(diào)使用者頭部轉(zhuǎn)動(dòng)和虛擬視角的同步，顯示器雙眼分辨率為2 160×1 200，戴上后幾乎沒有“屏幕”這個(gè)概念，大大增強(qiáng)了使用者的沉浸感。此外，在頭盔式顯示器領(lǐng)域還有索尼的PSVR、IDEALENS、大朋的DPVR等眾多產(chǎn)品參與競爭。

圖3 主流頭盔顯示設(shè)備

2.2.2三維虛擬聲音輸出設(shè)備

聽覺感知到的信息量約占人感知到的總信息量的15%，人的聽覺是僅次于視覺的感知機(jī)能，并且對視覺有明顯的提示作用。甚至在受干擾的視覺顯示中，用聽覺引導(dǎo)肉眼對目標(biāo)進(jìn)行搜索，要優(yōu)于無輔助手段的肉眼搜索。在虛擬場景中，能使用戶準(zhǔn)確地判斷出聲源精確位置、符合人們在真實(shí)環(huán)境中聽覺方式的聲音系統(tǒng)稱為三維虛擬聲音[12]。三維虛擬聲音范圍類似一個(gè)半球體，如圖4所示。當(dāng)聽到三維虛擬聲音時(shí)，聲音可能是來自訓(xùn)練人員周圍的任何位置。在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中加入三維虛擬聲音，既可以增強(qiáng)使用者在虛擬環(huán)境中的沉浸感和交互性，又可以減弱大腦對于視覺的依賴性，降低沉浸感對視覺信息的要求，使訓(xùn)練人員獲得更多的信息。

圖4 三維虛擬聲音范圍示意圖

本系統(tǒng)對聲音素材采用直接采樣，動(dòng)態(tài)調(diào)度的生成方法。把虛擬環(huán)境需要的聲音素材直接錄制成聲音文件并保存在聲音文件數(shù)據(jù)庫中，在運(yùn)行時(shí)，根據(jù)虛擬環(huán)境對聲源的需求，動(dòng)態(tài)調(diào)度聲音文件。這樣合成聲音的方法比一般虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)采用的建模合成方法獲得的聲音音質(zhì)高，且計(jì)算量小。該系統(tǒng)配備了高性能專用聲卡和空間揚(yáng)聲器陣列，可根據(jù)地形、氣象、戰(zhàn)場環(huán)境對虛擬聲音進(jìn)行模擬。例如，當(dāng)戰(zhàn)場環(huán)境的氣象條件為雨天時(shí)，訓(xùn)練人員能夠聽到與當(dāng)前雨量所匹配的雨聲。當(dāng)戰(zhàn)場環(huán)境中發(fā)生開火、爆炸等事件時(shí)，訓(xùn)練人員能夠分別在開火、爆炸時(shí)候根據(jù)距離的遠(yuǎn)近聽到對應(yīng)的聲音。在多種聲音同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，可以聽到混合而成的聲音。系統(tǒng)還可根據(jù)訓(xùn)練人員操作產(chǎn)生對應(yīng)的音效。例如，當(dāng)訓(xùn)練人員操縱觀瞄裝置，會(huì)產(chǎn)生機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)的聲音。當(dāng)訓(xùn)練人員裝填導(dǎo)彈，能夠聽到武器裝填的聲音。當(dāng)訓(xùn)練人員發(fā)射導(dǎo)彈，能夠聽到導(dǎo)彈從鎖定到命中不同階段的不同聲效。

2.2.3三維位置跟蹤器

無獨(dú)有偶。上周末，“中國游客在瑞典遭警察粗暴對待”的新聞，在“目擊者”們相繼出場后，劇情走向出現(xiàn)了戲劇性的轉(zhuǎn)折。而為了維護(hù)中國公民正當(dāng)權(quán)益，在第一時(shí)間向瑞方提出嚴(yán)正交涉的中國駐瑞典大使館，也被推上了輿論的風(fēng)口浪尖。

在以往的計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)中，視角的改變是通過鼠標(biāo)或鍵盤來實(shí)現(xiàn)的，因此用戶的視覺系統(tǒng)與其運(yùn)動(dòng)感知系統(tǒng)之間的聯(lián)系被分割了。本系統(tǒng)利用頭部跟蹤來相應(yīng)地改變圖像的視角，使圖像視角變化與人的運(yùn)動(dòng)感知系統(tǒng)之間聯(lián)系起來，增加沉浸感。訓(xùn)練人員可以通過頭部的運(yùn)動(dòng)去觀察認(rèn)識(shí)環(huán)境，這往往可以提供更多關(guān)于距離的信息。

如圖5所示，本系統(tǒng)采用非攝像機(jī)的激光定位光學(xué)跟蹤器。不需要借助攝像頭，而是靠激光和光敏傳感器來確定運(yùn)動(dòng)物體的位置。將兩個(gè)以上的激光發(fā)射器安裝在訓(xùn)練人員上方，形成一個(gè)長方形區(qū)域。每個(gè)激光發(fā)射器里有一個(gè)紅外LED陣列，該陣列包括兩個(gè)轉(zhuǎn)軸互相垂直、能夠旋轉(zhuǎn)的紅外激光發(fā)射單元。激光發(fā)射器工作時(shí)，以20 ms為一個(gè)循環(huán)。循環(huán)開始的時(shí)候紅外LED陣列閃光，10 ms內(nèi)X軸的旋轉(zhuǎn)激光掃過整個(gè)區(qū)域，Y軸不發(fā)光；接下來的10 ms內(nèi)Y軸的旋轉(zhuǎn)激光掃過整個(gè)區(qū)域，X軸不發(fā)光。在紅外LED陣列開始閃光時(shí)，信號開始同步，安裝在頭盔顯示器以及導(dǎo)彈發(fā)射筒上的光敏傳感器可以測量出X軸激光和Y軸激光分別到達(dá)傳感器的時(shí)間。進(jìn)而獲得傳感器相對于激光發(fā)射器的X軸和Y軸角度。而光敏傳感器的位置已知，于是通過各個(gè)傳感器的位置差，就可以計(jì)算出頭盔顯示器和導(dǎo)彈發(fā)射筒的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡。

與其他跟蹤技術(shù)相比，光學(xué)跟蹤器具有較高的更新率和較低的延遲，且具有較大的工作范圍，這對于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是非常重要的。

2.2.4模擬發(fā)射筒及力反饋裝置

模擬發(fā)射筒能夠模擬與實(shí)裝一致的物理外形、重量、并符合實(shí)裝訓(xùn)練操作流程與規(guī)范。發(fā)射筒安裝有位置跟蹤接收器和力反饋震動(dòng)裝置。位置跟蹤接收器用來返回空間姿態(tài)及位置信息。而力反饋震動(dòng)裝置使得訓(xùn)練人員對虛擬場景中的觸感和力(如導(dǎo)彈發(fā)射筒后座力)有所理解與感知。

人體的運(yùn)動(dòng)機(jī)能和力感的敏銳感覺之間的聯(lián)系極為重要。人類大腦皮層的軀體感覺中樞處理所有的感覺信息，而感覺中樞與控制運(yùn)動(dòng)機(jī)能的腦神經(jīng)區(qū)域相鄰近。在創(chuàng)造“身臨其境”的過程中最大的困難是缺少觸覺與力覺的感受。在眾多虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，尚無一套系統(tǒng)能夠?qū)αΩ?觸感擁有完善的理論和裝置以滿足系統(tǒng)的應(yīng)用需要。根據(jù)目前的國際研究情況，力感反饋系統(tǒng)大都是針對特定應(yīng)用而開發(fā)的一些具有相當(dāng)局限性的系統(tǒng)或裝置。例如，在2013年，微軟公司開發(fā)了一款3D觸控顯示屏，當(dāng)手指通過屏幕觸摸到虛擬3D物體對象時(shí)，可獲得觸摸對象時(shí)的反饋感覺，但應(yīng)用范圍有限。對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的力反饋裝置還有待進(jìn)一步研究。

2.3 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

2.3.1虛擬戰(zhàn)場環(huán)境生成技術(shù)

虛擬戰(zhàn)場環(huán)境[13-14]，主要包括對地形、天空、光照、氣象、植被、地物、戰(zhàn)場特效的模擬。根據(jù)系統(tǒng)的需求，本系統(tǒng)主要對虛擬地理環(huán)境、虛擬氣象環(huán)境進(jìn)行仿真。

地形模型的功能實(shí)現(xiàn)流程如圖6。

圖6 地形模型的功能實(shí)現(xiàn)流程示意圖

開發(fā)人員使用第三方開發(fā)工具Visitor4對地形的高程數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成對應(yīng)的地形模型文件。將不同地形的模型文件存入仿真資源庫，為戰(zhàn)場環(huán)境構(gòu)建提供地形支撐。

此外，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，自然氣象條件對作戰(zhàn)活動(dòng)有很大的影響，因此對氣象背景的模擬建模是必不可少的。為了表現(xiàn)特殊氣候下的戰(zhàn)場環(huán)境，采用粒子系統(tǒng)對雨、雪等自然氣象條件進(jìn)行模擬。雨、雪的粒子系統(tǒng)包括雨、雪落到地面的粒子效果和雨、雪在下落過程中的粒子效果。對兩種粒子進(jìn)行3D建模后，將雨、雪粒子的質(zhì)量、體積、生成位置、生命周期、矢量運(yùn)動(dòng)速度、矢量旋轉(zhuǎn)速度、隨機(jī)運(yùn)動(dòng)方向變化周期、隨機(jī)方向密度、粒子溫度等因素作為粒子生成、運(yùn)動(dòng)模型的輸入?yún)?shù)，對雨、雪的下落過程以及落地效果進(jìn)行建模。

虛擬視景引擎具有地理環(huán)境構(gòu)建功能，能夠結(jié)合不同的地形、植被、地物生成訓(xùn)練所需場景，為訓(xùn)練提供草地、雪地、丘陵、戈壁、沙漠等自然背景支撐；具有氣象仿真功能，能夠模擬晴天、陰天、雨天、雪天、霧天等不同的氣象條件。其效果圖如圖7。

圖7 生成的虛擬戰(zhàn)場環(huán)境效果

2.3.2目標(biāo)生成技術(shù)

目標(biāo)生成技術(shù)的內(nèi)涵是構(gòu)建目標(biāo)的實(shí)體模型，和目標(biāo)的行為模型。

根據(jù)假想目標(biāo)武器裝備的實(shí)際數(shù)據(jù)，應(yīng)用3DMAX軟件制作目標(biāo)的3D實(shí)體模型，在此基礎(chǔ)上，采用LOD細(xì)節(jié)層次技術(shù)制作模型的各個(gè)屬性圖層，形成目標(biāo)模型的配置文件，實(shí)現(xiàn)實(shí)體模型的建模[15]。根據(jù)物體模型的節(jié)點(diǎn)在顯示環(huán)境中所處的位置和重要程度，決定三維模型的網(wǎng)格劃分，從而獲得高效率的渲染運(yùn)算。其細(xì)節(jié)層次劃分原則為：第一，只有在攝像機(jī)視野范圍內(nèi)的網(wǎng)格部分才會(huì)被渲染；第二，距離攝像機(jī)視點(diǎn)較遠(yuǎn)的網(wǎng)格以低分辨率來繪制，距離較近的網(wǎng)格則以高分辨率來繪制。我們設(shè)D為目標(biāo)模型網(wǎng)格邊長，L為攝像機(jī)視點(diǎn)到網(wǎng)格中心的距離，當(dāng)滿足條件：

(1)

則網(wǎng)格繼續(xù)劃分，否則不予繼續(xù)。A1為可調(diào)節(jié)因子，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行渲染；第三，粗糙的表面以高分辨率繪制，平滑的表面以較低的分辨率來繪制。網(wǎng)格的粗糙程度是由每個(gè)網(wǎng)格四條邊的起伏程度和中心點(diǎn)的起伏程度的最大值CMAX來定義的。當(dāng)滿足條件：

(2)

則網(wǎng)格繼續(xù)劃分，否則不予繼續(xù)。其中A2為可調(diào)節(jié)因子。

目標(biāo)行為模型包括機(jī)動(dòng)模型、火力打擊模型、防護(hù)模型、隊(duì)形模型和目標(biāo)分配模型。其中機(jī)動(dòng)模型能夠仿真目標(biāo)個(gè)體按不同航路角的直線運(yùn)動(dòng)、與地形匹配的上下坡運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)、加速及減速運(yùn)動(dòng)、規(guī)避地形地物運(yùn)動(dòng)，支持相關(guān)的行駛揚(yáng)塵、車轍印跡等三維圖形特效顯示；火力打擊模型能夠仿真目標(biāo)的武器性能、彈藥實(shí)體外觀、彈藥殺傷力，支持相關(guān)的彈藥發(fā)射、爆炸等三維圖形特效顯示；防護(hù)模型能夠仿真目標(biāo)個(gè)體的防護(hù)能力，支持相關(guān)的毀傷特效顯示；隊(duì)形模型能夠仿真目標(biāo)分隊(duì)在運(yùn)動(dòng)過程中的隊(duì)形編成方式，包括縱隊(duì)隊(duì)形、交錯(cuò)隊(duì)形、楔形隊(duì)形等；目標(biāo)分配模型通過配置目標(biāo)分配方式，對目標(biāo)分隊(duì)進(jìn)行目標(biāo)分配的行為進(jìn)行建模。目標(biāo)分配可按照按距離遠(yuǎn)近或威脅大小進(jìn)行組織。

2.3.3彈道仿真技術(shù)

彈道仿真技術(shù)在便攜式反坦克導(dǎo)彈模擬訓(xùn)練系統(tǒng)中扮演了重要角色。便攜式反坦克導(dǎo)彈[16-17]一般為近距離打擊，目視瞄準(zhǔn)、跟蹤導(dǎo)引，其模擬訓(xùn)練對視感要求較高。導(dǎo)彈彈道及導(dǎo)彈姿態(tài)在虛擬視景中的真實(shí)再現(xiàn)將會(huì)是系統(tǒng)效能評估的一大考量因素。

該模擬訓(xùn)練系統(tǒng)彈道模擬功能主要由彈道仿真軟件和視景仿真軟件配合實(shí)現(xiàn)。其功能實(shí)現(xiàn)原理見圖8。

圖8 虛擬視景中彈道仿真功能原理框圖

訓(xùn)練人員通過便攜發(fā)控裝置進(jìn)行發(fā)射裝置控制和導(dǎo)彈發(fā)射控制(包括導(dǎo)彈供電、攻擊方式選擇、導(dǎo)彈擊發(fā)等)，視景仿真軟件接收發(fā)射裝置控制命令通過裝備模型實(shí)現(xiàn)發(fā)射裝置的仿真，通過背景模型實(shí)現(xiàn)發(fā)射場景的仿真，接收到擊發(fā)命令后，將發(fā)射裝置位置數(shù)據(jù)、初始擾動(dòng)數(shù)據(jù)、氣象信息、導(dǎo)彈發(fā)射命令發(fā)送給彈道仿真軟件，彈道仿真軟件通過數(shù)值積分算法，解算不同攻擊方式下，不同氣象條件下，不同擾動(dòng)下彈丸運(yùn)動(dòng)方程和姿態(tài)方程，實(shí)時(shí)計(jì)算彈丸的位置、姿態(tài)和速度。最后，通過視景仿真軟件，對導(dǎo)彈實(shí)體的位置、姿態(tài)和速度進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染。彈道仿真軟件運(yùn)行在彈道解算盒上，以保證解算和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。其中，彈道仿真軟件由彈體運(yùn)動(dòng)模塊、彈目解算模塊、數(shù)值算法模塊、數(shù)據(jù)輸入模塊、和數(shù)據(jù)輸出模塊組成，以嵌入式軟件方式實(shí)現(xiàn)曲射攻擊和平射攻擊兩種方式的彈丸軌跡計(jì)算。

3 結(jié)論

本文提出了一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的便攜式反坦克導(dǎo)彈模擬訓(xùn)練系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)用頭盔顯示器、空間跟蹤定位技術(shù)、虛擬環(huán)境建模技術(shù)等虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備與手段，可以極大提高便攜式反坦克導(dǎo)彈的組訓(xùn)次數(shù)與質(zhì)量，有效縮短戰(zhàn)斗力生成周期，降低演習(xí)訓(xùn)練成本，成為部隊(duì)提升戰(zhàn)力的重要手段。