盧建忠

【摘 要】作者從事靶場設(shè)計(jì)和建設(shè)二十年，在所有射擊訓(xùn)練產(chǎn)品中發(fā)展最快的當(dāng)屬影像訓(xùn)練系統(tǒng)，隨著計(jì)算機(jī)、投影技術(shù)、圖像處理和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，影像訓(xùn)練系統(tǒng)也呈現(xiàn)百花爭艷的繁榮景象，本文對我國警用影像訓(xùn)練系統(tǒng)的歷代產(chǎn)品發(fā)展進(jìn)行了詳細(xì)的綜述，同時(shí)提出了未來的發(fā)展設(shè)想。

【關(guān)鍵詞】警用;影像訓(xùn)練系統(tǒng);綜述

中圖分類號(hào)： D631.15文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 2095-2457（2019）29-0010-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.29.004

Summary of the Development of Police Image Training System in China

LU Jian-zhong

（Nanjing Institute of Simulation Technology， Nanjing Jiangsu 210016， China）

【Abstract】The author has been engaged in shooting range design and construction for 20 years， and the image training system is the fastest developing one in all shooting training products. With the rapid development of computer， projection technology， image processing and network technology， the image training system is also flourishing. The development of traditional products in past dynasties was reviewed in detail， and the future development ideas were put forward.

【Key words】Police; Image training system; Overview

1 第一代產(chǎn)品：模擬影像射擊訓(xùn)練系統(tǒng)（單人）

該系統(tǒng)誕生于80年代未90年代初，通過大屏顯示多種設(shè)計(jì)訓(xùn)練考核科目及實(shí)景影像訓(xùn)練方案，受訓(xùn)者在模擬的突發(fā)事件的環(huán)境下訓(xùn)練，使受訓(xùn)者盡可能獲得接近實(shí)戰(zhàn)的訓(xùn)練效果。但初期的產(chǎn)品趣味性、娛樂性強(qiáng)，實(shí)戰(zhàn)性不足，且只能對單人進(jìn)行訓(xùn)練。

該系統(tǒng)由激光槍、投影機(jī)、激光感應(yīng)裝置、仿真音響設(shè)備，總控系統(tǒng)及案例訓(xùn)練軟件等組成。隨著攝像機(jī)的發(fā)展，攝像機(jī)取代了激光感應(yīng)裝置，攝像機(jī)對激光光斑的捕捉更精確有效。

2 第二代產(chǎn)品：模擬影像射擊訓(xùn)練系統(tǒng)（多人）

90年代未21世紀(jì)初，受訓(xùn)者在模擬的環(huán)境下可實(shí)現(xiàn)多人多靶同時(shí)進(jìn)行模擬射擊訓(xùn)練，并有語音報(bào)靶、語音控制、緊急避險(xiǎn)等功能，使受訓(xùn)者獲得了更接近實(shí)戰(zhàn)的射擊訓(xùn)練效果。

系統(tǒng)同時(shí)增加了實(shí)景影像編輯工具軟件，可自行設(shè)計(jì)初、中、高級等不同層次的射擊訓(xùn)練科目，以提供給不同訓(xùn)練層次的受訓(xùn)人員。

另外，該系統(tǒng)增加了錄像考評功能，可為訓(xùn)練和訓(xùn)練效果的評定提供最客觀的依據(jù)。運(yùn)用實(shí)景訓(xùn)練科目編輯工具軟件，可自行拍攝制作實(shí)景訓(xùn)練科目，使系統(tǒng)擁有很強(qiáng)的針對性和適用性。

3 第三代產(chǎn)品：模擬、實(shí)彈影像射擊訓(xùn)練系統(tǒng)（聲電定位方式）

該系統(tǒng)為2000年產(chǎn)品，具有激光射擊模擬訓(xùn)練和實(shí)彈射擊訓(xùn)練雙重訓(xùn)練功能，采用聲電定位方式實(shí)現(xiàn)實(shí)彈訓(xùn)練，系統(tǒng)由超聲射擊屏、攝像投影一體機(jī)、實(shí)彈/模擬射擊槍支和總控臺(tái)組成，系統(tǒng)組成圖見圖1。

該系統(tǒng)運(yùn)用聲電定位方式，通過檢測子彈穿過射擊屏?xí)r的激波對其定位，系統(tǒng)不受環(huán)境的影響，性能穩(wěn)定可靠。該系統(tǒng)首次為受訓(xùn)人員提供了具備實(shí)彈訓(xùn)練功能的影像射擊訓(xùn)練平臺(tái)。

1.超聲射擊屏 2.攝像投影一體機(jī) 3.實(shí)彈/模擬射擊槍支 4.總控臺(tái)

圖1 聲電定位模擬、實(shí)彈影像射擊訓(xùn)練系統(tǒng)

4 第四代產(chǎn)品：模擬、實(shí)彈影像射擊訓(xùn)練系統(tǒng)（走紙屏方式）

該系統(tǒng)為2003年產(chǎn)品，具有激光射擊模擬訓(xùn)練和實(shí)彈射擊訓(xùn)練雙重訓(xùn)練功能，采用走紙屏方式實(shí)現(xiàn)實(shí)彈彈著點(diǎn)定位。

與聲電定位方式相比較，走紙屏方式更可靠、定位精度更高。目前國際上還廣泛使用走紙屏方式的影像射擊訓(xùn)練系統(tǒng)，系統(tǒng)組成示意圖見圖2。

1.攝像投影一體機(jī) 2.互動(dòng)掩體 3.紙屏驅(qū)動(dòng)裝置 4.走紙屏

圖2 走紙屏模擬、實(shí)彈影像射擊訓(xùn)練系統(tǒng)

5 第五代產(chǎn)品：模擬、實(shí)彈影像射擊訓(xùn)練系統(tǒng)（熱成像方式）

該系統(tǒng)為2005年產(chǎn)品，具有激光射擊模擬訓(xùn)練和實(shí)彈射擊訓(xùn)練雙重訓(xùn)練功能，采用熱成像儀成像技術(shù)，用熱像儀捕捉子彈高速穿透物體產(chǎn)生的熱量變化、實(shí)現(xiàn)實(shí)彈彈著點(diǎn)定位。

其中，采用熱成像儀成像技術(shù)的靈感來自于我國發(fā)生非典時(shí)期大量熱成像儀被用于車站碼頭來測量人身的體溫變化。

與其它實(shí)彈報(bào)靶方式的系統(tǒng)相比，由于熱成像技術(shù)影像模擬射擊訓(xùn)練系統(tǒng)的大屏采用橡膠屏，屏幕的大小不受限制，適應(yīng)我國高、大、上的建設(shè)需求，因此，目前該系統(tǒng)廣泛使用于國內(nèi)公安、武警、特警等射擊訓(xùn)練。

6 第六代產(chǎn)品：雙多屏實(shí)時(shí)影像對抗訓(xùn)練系統(tǒng)

該系統(tǒng)為2008年產(chǎn)品，首次實(shí)現(xiàn)應(yīng)用雙多屏技術(shù)完成人與人的實(shí)彈對抗，該系統(tǒng)采用交互性強(qiáng)的模擬訓(xùn)練平臺(tái)，提供大量的特定案例情景，受訓(xùn)人員可在反復(fù)的訓(xùn)練過程中，感受并適應(yīng)執(zhí)法過程的壓力、學(xué)會(huì)冷靜分析執(zhí)法過程中的武力對抗等級、合理使用執(zhí)法手段、有效控制犯罪行為，提高形勢判斷、執(zhí)法技能運(yùn)用、戰(zhàn)術(shù)意識(shí)培養(yǎng)、武力使用、警械使用等方面的能力。

系統(tǒng)可對訓(xùn)練過程中的關(guān)鍵信息進(jìn)行記錄與管理，為訓(xùn)練結(jié)果的評估提供依據(jù)。系統(tǒng)還集成提供其它模式的訓(xùn)練手段，如射擊瞄準(zhǔn)分析功能，基于3D場景的狙擊訓(xùn)練功能等。

7 第七代產(chǎn)品：環(huán)幕影像對抗訓(xùn)練系統(tǒng)

該系統(tǒng)為2012年產(chǎn)品，通過計(jì)算機(jī)生成的訓(xùn)練內(nèi)容投射到超寬環(huán)形屏幕上，生成具有超強(qiáng)沉浸感的訓(xùn)練場景。該系統(tǒng)綜合運(yùn)用了多媒體多屏顯示、大屏幕拼接技術(shù)、圖像邊緣融合技術(shù)，射擊屏幕采用電動(dòng)環(huán)幕式或固定屏幕，總寬度（弧長）根據(jù)場地變化，系統(tǒng)可生成多靶道模擬射擊環(huán)境，或單一場景，可供多人同時(shí)進(jìn)行實(shí)彈或激光模擬射擊訓(xùn)練，并可對每一靶位的射擊成績實(shí)時(shí)顯示、匯總，生成訓(xùn)練成績報(bào)表，并通過數(shù)據(jù)庫分析及專家系統(tǒng)對下一階段的訓(xùn)練提供建議，避免使用本系統(tǒng)時(shí)的盲目性，達(dá)到循序漸進(jìn)地提高射擊水平的目的。系統(tǒng)還將常用的警械警具的使用整合到訓(xùn)練過程中，以考核訓(xùn)練人員在執(zhí)法時(shí)根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)的要求，合理利用警械警具，有效控制犯罪嫌疑人。

系統(tǒng)任意兩屏之間對抗訓(xùn)練，系統(tǒng)任意一屏與外部（如觀摩區(qū)、模擬街區(qū)等）引進(jìn)事件演繹視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)對抗訓(xùn)練，運(yùn)用3D體感設(shè)備，采集訓(xùn)練人員整個(gè)身體動(dòng)作，并從中提取出與戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作相關(guān)的數(shù)據(jù)，分析訓(xùn)練人員射擊動(dòng)作（如拔槍至射擊擊發(fā)前整個(gè)動(dòng)作軌跡，各個(gè)分解動(dòng)作的時(shí)間點(diǎn)等數(shù)據(jù)）?？蔀榻虇T分析訓(xùn)練人員戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作中的優(yōu)缺點(diǎn)，針對性地強(qiáng)化訓(xùn)練，提升執(zhí)法技能，該系統(tǒng)的效果示意圖見圖3。

圖3 環(huán)幕影像對抗訓(xùn)練系統(tǒng)效果示意圖

8 未來展望

隨著立體圖像技術(shù)的發(fā)展，把立體圖像引入警用影像訓(xùn)練系統(tǒng)也為時(shí)不遠(yuǎn)。引入多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，在運(yùn)動(dòng)中對多目標(biāo)的射擊也不過是時(shí)間問題。

回顧我們警用影像訓(xùn)練系統(tǒng)，各期產(chǎn)品注重報(bào)靶技術(shù)的不斷更新、屏幕的擴(kuò)展、影像資料的多樣性，但主要還是聚焦于射擊訓(xùn)練。各警種的訓(xùn)練，比如基層民警、交警等不同警種的執(zhí)法訓(xùn)練，其他警械使用的訓(xùn)練，武力升級的訓(xùn)練，還有待我們?nèi)ミM(jìn)一步開發(fā)、完善。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張志文，張新科.影像靶場環(huán)境模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械與電子，2017（02）.

[2]郭軍.三維影像靶射擊系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技通報(bào)，2011（03）.