我国警用影像训练系统发展综述
卢建忠
（南京模拟技术研究所，江苏 南京 210016）
【摘 要】 作者从事靶场设计和建设二十年，在所有射击训练产品中发展最快的当属影像训练系统，随着计算机、投影技术、图像处理和网络技术的高速发展，影像训练系统也呈现百花争艳的繁荣景象，本文对我国警用影像训练系统的历代产品发展进行了详细的综述，同时提出了未来的发展设想。
【关键词】 警用；影像训练系统；综述
1 第一代产品：模拟影像射击训练系统（单人）
该系统诞生于80 年代未90 年代初， 通过大屏显示多种设计训练考核科目及实景影像训练方案， 受训者在模拟的突发事件的环境下训练， 使受训者尽可能获得接近实战的训练效果。 但初期的产品趣味性、娱乐性强，实战性不足，且只能对单人进行训练。
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该系统由激光枪、投影机、激光感应装置、仿真音响设备， 总控系统及案例训练软件等组成。 随着摄像机的发展， 摄像机取代了激光感应装置， 摄像机对激光光斑的捕捉更精确有效。
2 第二代产品：模拟影像射击训练系统（多人）
90 年代未21 世纪初，受训者在模拟的环境下可实现多人多靶同时进行模拟射击训练， 并有语音报靶、语音控制、 紧急避险等功能， 使受训者获得了更接近实战的射击训练效果。
系统同时增加了实景影像编辑工具软件， 可自行设计初、中、高级等不同层次的射击训练科目，以提供给不同训练层次的受训人员。
该系统为2003 年产品， 具有激光射击模拟训练和实弹射击训练双重训练功能， 采用走纸屏方式实现实弹弹着点定位。
3 第三代产品：模拟、实弹影像射击训练系统（声电定位方式）
该系统为2005 年产品， 具有激光射击模拟训练和实弹射击训练双重训练功能， 采用热成像仪成像技术， 用热像仪捕捉子弹高速穿透物体产生的热量变化、实现实弹弹着点定位。
在千岛湖“保水渔业”产业发展大会上，一系列重要举措被提上日程：“中国大水面生态净水研究中心”正式落户千岛湖，针对千岛湖地区特点和产业发展需求，开展共性关键技术的研发与示范推广；“中林两山学院”挂牌成立，为培训和普及千岛湖“保水渔业”提供渠道；与上海海洋大学、浙江海洋大学、浙江工业大学等高校合作，培养更多的千岛湖渔业产业人才。
与其它实弹报靶方式的系统相比，由于热成像技术影像模拟射击训练系统的大屏采用橡胶屏， 屏幕的大小不受限制，适应我国高、大、上的建设需求，因此，目前该系统广泛使用于国内公安、武警、特警等射击训练。
其中， 采用热成像仪成像技术的灵感来自于我国发生非典时期大量热成像仪被用于车站码头来测量人身的体温变化。
图1 声电定位模拟、实弹影像射击训练系统
1.超声射击屏 2.摄像投影一体机 3.实弹/模拟射击枪支 4.总控台
4 第四代产品：模拟、实弹影像射击训练系统（走纸屏方式）
另外，该系统增加了录像考评功能，可为训练和训练效果的评定提供最客观的依据。 运用实景训练科目编辑工具软件， 可自行拍摄制作实景训练科目， 使系统拥有很强的针对性和适用性。
该系统为2008 年产品， 首次实现应用双多屏技术完成人与人的实弹对抗， 该系统采用交互性强的模拟训练平台，提供大量的特定案例情景，受训人员可在反复的训练过程中， 感受并适应执法过程的压力、学会冷静分析执法过程中的武力对抗等级、合理使用执法手段、有效控制犯罪行为，提高形势判断、执法技能运用、战术意识培养、武力使用、警械使用等方面的能力。
图2 走纸屏模拟、实弹影像射击训练系统
1.摄像投影一体机 2.互动掩体 3.纸屏驱动装置4.走纸屏
5 第五代产品：模拟、实弹影像射击训练系统（热成像方式）
该系统为2000 年产品， 具有激光射击模拟训练和实弹射击训练双重训练功能， 采用声电定位方式实现实弹训练，系统由超声射击屏、摄像投影一体机、实弹/模拟射击枪支和总控台组成，系统组成图见图1。
在城市污水主干线附近，可以选择建立污水换热能源站，利用能源站的供热能力，为周边小区供热。在污水主干线上开口，将污水引入到能源站内的污水泵。通过污水泵的加压作用，将污水输送如污水换热器。十几度的污水在换热器内充分换热后，通过污水输送管道，返回至污水主干线内。为了避免污水供回水的扰流作用，供水和回水的开口位置的距离要大于100m。
该系统运用声电定位方式， 通过检测子弹穿过射击屏时的激波对其定位， 系统不受环境的影响， 性能稳定可靠。 该系统首次为受训人员提供了具备实弹训练功能的影像射击训练平台。
6 第六代产品：双多屏实时影像对抗训练系统
与声电定位方式相比较，走纸屏方式更可靠、定位精度更高。 目前国际上还广泛使用走纸屏方式的影像射击训练系统，系统组成示意图见图2。
系统可对训练过程中的关键信息进行记录与管理， 为训练结果的评估提供依据。 系统还集成提供其它模式的训练手段，如射击瞄准分析功能，基于3D 场景的狙击训练功能等。
7 第七代产品：环幕影像对抗训练系统
该系统为2012 年产品， 通过计算机生成的训练内容投射到超宽环形屏幕上， 生成具有超强沉浸感的训练场景。 该系统综合运用了多媒体多屏显示、 大屏幕拼接技术、 图像边缘融合技术， 射击屏幕采用电动环幕式或固定屏幕，总宽度（弧长）根据场地变化，系统可生成多靶道模拟射击环境， 或单一场景， 可供多人同时进行实弹或激光模拟射击训练， 并可对每一靶位的射击成绩实时显示、汇总，生成训练成绩报表，并通过数据库分析及专家系统对下一阶段的训练提供建议， 避免使用本系统时的盲目性， 达到循序渐进地提高射击水平的目的。 系统还将常用的警械警具的使用整合到训练过程中， 以考核训练人员在执法时根据相关法律法规的要求， 合理利用警械警具， 有效控制犯罪嫌疑人。
系统任意两屏之间对抗训练， 系统任意一屏与外部（如观摩区、模拟街区等）引进事件演绎视频进行实时对抗训练，运用3D 体感设备，采集训练人员整个身体动作， 并从中提取出与战术动作相关的数据， 分析训练人员射击动作 （如拔枪至射击击发前整个动作轨迹，各个分解动作的时间点等数据）。 可为教员分析训练人员战术动作中的优缺点， 针对性地强化训练，提升执法技能，该系统的效果示意图见图3。
改革开放以来，中国政府总体上按照“保基本、全覆盖”的原则，推进基础教育、基本医疗和社会保障等社会事业的发展，促进逐步实现基本公共服务均等化。这样的社会事业发展政策，具有明显的包容性，对于提高全体居民的教育、医疗和社会保障水平具有至关重要的影响。
图3 环幕影像对抗训练系统效果示意图
8 未来展望
随着立体图像技术的发展， 把立体图像引入警用影像训练系统也为时不远。 引入多自由度运动平台，在运动中对多目标的射击也不过是时间问题。
回顾我们警用影像训练系统，各期产品注重报靶技术的不断更新、屏幕的扩展、影像资料的多样性，但主要还是聚焦于射击训练。 各警种的训练，比如基层民警、交警等不同警种的执法训练，其他警械使用的训练， 武力升级的训练， 还有待我们去进一步开发、完善。
【参考文献】
［1］张志文,张新科.影像靶场环境模拟系统设计[J].机械与电子,2017(02).
［2］郭军.三维影像靶射击系统设计[J].科技通报,2011(03).
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
中图分类号： D631.15
文献标识码： A
文章编号： 2095-2457（2019）29-0010-002
DOI： 10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.29.004
作者简介： 卢建忠（1961.12—），男，汉族，浙江湖州人，本科，地区发展部副处长，工程师，研究方向为射击训练靶场设计。
标签：警用论文; 影像训练系统论文; 综述论文; 南京模拟技术研究所论文;