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智慧靶场创新建设与研究
摘要:本文针对传统靶场存在的训练效率低下、安全保障不足、实战契合度低等核心问题,提出基于物联网、人工智能和大数据技术的智慧靶场建设方案。在既有标准靶场的基础上,通过建立集管控、训练、考核等融合一体的智能靶场管理系统,形成覆盖靶场全科目训练的技术体系,系统基于物联网架构实现六个核心能力:实时弹着点位解析、数字化弹药库存监管、多维度安防联动、实战化射击评估、虚拟化对抗演练,以及全要素环境感知管控,完成传统训练场所向集成化智能终端的升级转型,达成训练数据在线化、考核流程自动化、安防响应即时化的新型管理模式。实现靶场资源利用率提升、训练事故率下降、动态目标命中率提高的显著效益。形成覆盖"训练设计-过程控制-效能评估"全链路的闭环靶场训练新模式。
关键词:智慧靶场;物联网;大数据
一、引言
当前靶场训练形态正加速向"全域协同、多维对抗"方向转型,传统实弹训练场地在模拟现代战争复杂战场环境时表现出显著适应性不足的问题。调研发现:在靶场射击环节中,受训者有效射击时长普遍低于实战标准要求,且着弹点关键参数的采集完整性存在显著不足。本研究基于系统论方法建立数字化靶场技术架构,通过多场景功能验证形成具备推广适应性的靶场智能化升级方案。
二、智慧靶场定义
智慧靶场是对标新时期对抗训练实战化建设标准,结合射击训练实际,按照“智能化、集约化、数字化”的要求,基于物联传感网络、数据分析引擎及自主控制系统的新型技术架构,实现战术射击训练场域的全维度技术迭代的新型靶场。通过集成泛在感知互联、多源数据处理、智能调节中枢等关键技术集群,完成从传统实弹射击平台向智慧训战综合体的数字化转型。实现“靶场设置实战化、靶标显控智能化、态势感知实时化、训练考核自主化”目标,助力训练模式改革转型。以数据为驱动、AI为核心、虚实融合为特征的新型对抗训练空间体系,通过全要素感知、全流程智能、全场景适配的技术能力,构建标准化、实战化、可扩展的智能射击训练生态系统。
三、传统靶场存在的问题及需求
目前基于传统射击靶场的训练存在很多痛点急需解决的现实问题,如:
(1)人力成本高,装备管理与保障体系低效:枪械运输采用"人工护送+纸质登记"模式,单次运输需配备多人押运小组,物资交接耗时长,存在枪支丢失风险。靶场采用"人工布靶-人工报靶-人工复位"工作链,每个射击窗口需部署多名保障人员。
(2)时间耗费长,流程冗余与效能瓶颈突出:靶场自动化水平低,"非射击耗时"占比高。武器发放清点、靶场布置、成绩统计等耗时长,人均有效训练时间短。
(3)实战标准低,训练环境与战场脱节:传统移动靶采用匀速直线运动,靶标暴露时间固定,与实战中敌方目标运动特征吻合度低。
(4)成绩统计难,数据采集与分析体系落后:目前多为人工检靶,手写统计,差错率高,训练效率低,受训人员不能直观的了解评估自己的成绩,训练数据分析停留在简单合格率统计,缺乏弹着分布、瞄准轨迹等深层参数挖掘。
(5)战力评估弱,评价维度单一化:现行评估体系仅关注最终弹着点,忽略战术动作规范性、射击节奏合理性、敌情应对能力等关键指标
基于上述诸多弊端,射击训练靶场急需技术及设备的革新。
四、智慧靶场的组成
在既有标准靶场的基础上,通过建立集管控、训练、考核等融为一体的智能靶场管理系统,形成覆盖轻武器全科目训练的技术体系,系统基于物联网架构实现六个核心能力:实时弹着点位解析、数字化弹药库存监管、多维度安防联动、实战化射击评估、虚拟化对抗演练,以及全要素环境感知管控,完成传统训练场所向集成化智能终端的升级转型,使射击训练过程最大限度减少人力保障,最大限度降低人工干预保障人员安全,最大限度贴近实战。其主要组成部分包括以下几个方面:
(一)物理设施
物理设施是智慧靶场的基础,包括靶区、射击位、观察室、数据中心等区域。这些设施为训练提供了必要的场地和空间支持。
(二)指控分析系统
软件系统是智慧靶场的核心,主要包括:
数据采集与分析系统:用于实时采集射击数据,并进行深度分析,为训练者提供个性化建议。
训练管理系统:负责制定、执行和监控训练计划,确保训练的高效性和安全性。
指挥控制系统:包括靶场管控平台软件、射手靶位显控终端、数据服务器、数据交换设备等。
远程管理系统:远程管理系统使管理人员可以随时随地查看靶场状况、监控训练过程、调整训练计划等。这种便捷性不仅提高了管理效率,还为训练者提供了更加灵活、个性化的训练体验。
(三)安全防护系统
安全防护系统是智慧靶场的重要组成部分,包括防弹材料、智能监控、预警机制等。这些设备能够有效保护靶场内的人员和设备安全,同时实时监控异常情况并发出警报。
(四)智能化训练设备
智慧靶场配备了多种智能化设备,如:
动态目标模拟系统:通过智能靶车等设备模拟动态目标,提高射击者的战术反应能力。
智能靶机:采用激波检测、导电报靶及视觉识别等方式,支持多种射击训练需求。
环境控制系统:支持灯光、通风和噪音等多维度的环境模拟。
(五)通信与网络系统
智慧靶场通过通信基站、光纤等设备实现数据传输和设备控制。这些系统确保了靶场内各设备之间的高效协同工作。
(六)辅助系统
人员信息采集系统:包括智能识别设备、信息采集终端等。
弹药信息采集系统:如弹药计数器、智能发弹机等。
智能教练系统:通过对射手的射击动作、姿态等进行实时监测和分析,提供针对性的指导和建议,帮助射手改进射击技术。
(七)虚拟现实与增强现实技术
智慧靶场通过虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术,能够模拟多种战术环境,如城市作战、森林对抗等,满足多样化训练需求。
这些组成部分相互协作,共同构成了智慧靶场的完整架构,为训练者提供了高效、安全、个性化的训练体验。
五、智慧靶场场景应用
智慧靶场在基础射击训练和国防教育训练中展现了显著的优势。其高度智能化和实战化的训练模式,不仅提升了训练效率和效果,还显著增强了训练的安全性和适应性。
(一)基础射击训练场景应用
1.实弹训练
精准射击能力提升:智慧靶场的智能报靶系统凭借先进的传感器技术(如高精度压力传感器、高清摄像头与图像识别算法结合),能在瞬间捕捉弹着点信息,精确到毫米级别的定位,实时反馈给射手。使得受训人员在实弹射击训练中,能够迅速知晓自己每一发子弹的偏差情况,及时调整射击姿势、呼吸节奏以及瞄准点,相较于传统靶场依靠人工肉眼估算报靶,大大提高了训练的精准度,经过持续训练,有效缩短受训人员命中目标所需的平均时间,提升首发命中率。
动态场景模拟增强实战应对力:通过智能控制系统与移动靶标、场景模拟设备联动,可轻松营造出城市巷战、丛林遭遇战等复杂多变的实战场景。靶标不仅能实现多方向、变速移动,还可随机隐藏、出现,配合烟雾发生器、音效模拟装置,营造出逼真的战场环境。极大的锻炼他们在实战中的应变能力与快速决策能力,使训练与实战紧密接轨。
数据化训练管理优化资源配置:管理信息系统全面记录受训人员每次训练的详细数据,包括射击成绩、弹药消耗、用时、不同场景下的表现等。借助大数据分析,指挥官可精准洞察每位队员的射击强项与短板,依此制定个性化训练计划,合理分配训练资源。如发现部分队员在远距离狙击场景下命中率较低,便可针对性安排更多此类专项训练,调配优质狙击步枪及专业教练指导,避免训练资源的盲目投入,提高整体训练效益。
枪弹管控保障安全与规范:枪弹管控系统全程严密监管枪弹的领用、运输、使用及归还环节。从智能枪弹库的生物识别门禁准入,到枪支上的实时定位与状态监测装置,确保每一支枪、每一发弹都处于可控状态。
2.模拟训练
沉浸式虚拟实战体验:模拟训练系统借助虚拟现实(VR)、增强现实(AR)技术,为军警人员打造出身临其境的实战环境。戴上 VR 头盔,仿佛置身于战火纷飞的边境冲突地区,能真切感受到地形起伏、光影变化,与虚拟 “敌人” 近在咫尺。AR 技术则可将虚拟信息叠加在真实靶场环境上,如在现有靶标上虚拟出受伤 “人质”、隐藏的 “爆炸物” 等,使训练场景更加丰富多元,增强军警人员的情境感知能力,提升他们在复杂实战任务中的处置技巧。
无限场景拓展与重复训练:凭借软件的强大扩展性,可模拟全球各地不同气候、地理条件下的作战场景,无论是冰天雪地的极地作战,还是湿热茂密的丛林游击,均可一键切换。且虚拟场景可随时重置,受训人员能够反复进行同一任务训练,不断优化战术动作与协作流程。
实时战术反馈与智能指导:系统内置人工智能教练模块,实时监测军警人员在模拟训练中的一举一动,从行进路线、掩体利用到射击时机、火力分配,全方位分析并与预设的最优战术进行对比。训练结束后,即刻生成详细战术报告,指出问题所在,并通过虚拟演示提供改进建议。
(二)国防教育训练场景应用
互动式体验激发爱国热情:智慧靶场引入多种互动体验设备,如基于体感交互技术的国防知识问答游戏、模拟轻武器拆解组装竞赛装置等。参与者通过肢体动作操控游戏,在轻松愉快的氛围中学习国防历史、军事装备知识,了解国家军事战略。当亲手拆解组装枪支模型,感受武器构造的精妙时,能深刻体会到国防力量背后的科技支撑,这种亲身参与的互动方式远比传统书本式教育更易激发民众,尤其是青少年对国防事业的浓厚兴趣与热爱之情,将国防教育从被动灌输转变为主动探索。
模拟演练普及军事技能:针对普通民众和青少年群体,智慧靶场开放简化版的模拟训练项目。在专业教练的指导下,他们可以体验模拟射击、战场急救、军事地形识别等基础军事技能训练。通过模拟真实战场的急救场景,学习如何包扎伤口、搬运伤员,掌握基本的自救互救方法;利用虚拟地图软件识别山川河流、高地低谷等地形特征,培养一定的军事素养。这不仅让民众感受到军事训练的魅力,还能在特殊时期(如自然灾害救援)发挥实际作用,提升全民应对危机的能力。
定制化教育满足多元需求:根据不同年龄段、职业背景、知识水平的受众,智慧靶场的管理系统可定制个性化的国防教育方案。对于小学生,侧重于趣味性的卡通动画讲解、简单武器模型制作等启蒙教育;中学生则结合学科知识,开展军事科技原理探究、模拟军事辩论等活动;针对企事业单位员工,可安排团队协作的模拟军事拓展训练,培养团队精神与纪律意识。通过精准匹配教育内容与受众需求,最大化发挥智慧靶场在国防教育领域的辐射带动作用,促进全民国防教育的深入开展。
六、结论与展望
智慧靶场作为现代射击训练以及国防教育的重要平台,凭借其高度智能化、信息化和自动化的特点,为训练人员提供了高效、安全、贴近实战的训练环境。通过硬件防护设施、智能化监控与预警系统、人员安全管理措施以及完善的应急与维护机制,智慧靶场构建了全方位的安全保障体系,有效降低了训练过程中的安全风险,提升了训练效率和质量。同时,智慧靶场在模拟复杂战场环境、提供个性化训练方案以及支持多兵种协同作战等方面展现出显著优势,为对抗训练和国防教育的现代化发展提供了有力支撑。随着科技的不断进步,智慧靶场在未来的发展中将展现出更广阔的应用前景和更高的技术水准,为射击训练和国防教育等现代化发展提供更强大的支持。
参考文献:
[1]《信息时代军事技术变革对作战方式的影响》 赵阵.国防科学技术大学.2012.
[2]《国内兵器靶场试验测试现状及发展趋势》杜剑英,晁芳群,孙浩,赵国宏.测控技术,2014(07).
[3]《基于网络靶场技术的安全检测方法设计》张晓刚,林飞,姚松,刘一博.自动化仪表,2023(06).
[4]《武器装备试验及靶场相关概念辨析》 黄宇,唐雪莲.中国人民警察大学学报.2025(02).
作者简介:夏婷(1986.02-),女,汉族,籍贯湖南长沙,湖南省邮电规划设计院有限公司工程师,主要从事信息化咨询、设计工作。联系地址:湖南省长沙市芙蓉区远大二路236号天园 联系电话:15974140626

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