我國警用影像訓練系統發展綜述

盧建忠

【摘 要】作者從事靶場設計和建設二十年，在所有射擊訓練產品中發展最快的當屬影像訓練系統，隨著計算機、投影技術、圖像處理和網絡技術的高速發展，影像訓練系統也呈現百花爭艷的繁榮景象，本文對我國警用影像訓練系統的歷代產品發展進行了詳細的綜述，同時提出了未來的發展設想。

【關鍵詞】警用;影像訓練系統;綜述

中圖分類號： D631.15文獻標識碼： A文章編號： 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 第一代產品：模擬影像射擊訓練系統（單人）

該系統誕生于80年代未90年代初，通過大屏顯示多種設計訓練考核科目及實景影像訓練方案，受訓者在模擬的突發事件的環境下訓練，使受訓者盡可能獲得接近實戰的訓練效果。但初期的產品趣味性、娛樂性強，實戰性不足，且只能對單人進行訓練。

該系統由激光槍、投影機、激光感應裝置、仿真音響設備，總控系統及案例訓練軟件等組成。隨著攝像機的發展，攝像機取代了激光感應裝置，攝像機對激光光斑的捕捉更精確有效。

2 第二代產品：模擬影像射擊訓練系統（多人）

90年代未21世紀初，受訓者在模擬的環境下可實現多人多靶同時進行模擬射擊訓練，并有語音報靶、語音控制、緊急避險等功能，使受訓者獲得了更接近實戰的射擊訓練效果。

系統同時增加了實景影像編輯工具軟件，可自行設計初、中、高級等不同層次的射擊訓練科目，以提供給不同訓練層次的受訓人員。

另外，該系統增加了錄像考評功能，可為訓練和訓練效果的評定提供最客觀的依據。運用實景訓練科目編輯工具軟件，可自行拍攝制作實景訓練科目，使系統擁有很強的針對性和適用性。

3 第三代產品：模擬、實彈影像射擊訓練系統（聲電定位方式）

該系統為2000年產品，具有激光射擊模擬訓練和實彈射擊訓練雙重訓練功能，采用聲電定位方式實現實彈訓練，系統由超聲射擊屏、攝像投影一體機、實彈/模擬射擊槍支和總控臺組成，系統組成圖見圖1。

該系統運用聲電定位方式，通過檢測子彈穿過射擊屏時的激波對其定位，系統不受環境的影響，性能穩定可靠。該系統首次為受訓人員提供了具備實彈訓練功能的影像射擊訓練平臺。

1.超聲射擊屏 2.攝像投影一體機 3.實彈/模擬射擊槍支 4.總控臺

圖1 聲電定位模擬、實彈影像射擊訓練系統

4 第四代產品：模擬、實彈影像射擊訓練系統（走紙屏方式）

該系統為2003年產品，具有激光射擊模擬訓練和實彈射擊訓練雙重訓練功能，采用走紙屏方式實現實彈彈著點定位。

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練系統，系統組成示意圖見圖2。

1.攝像投影一體機 2.互動掩體 3.紙屏驅動裝置 4.走紙屏

圖2 走紙屏模擬、實彈影像射擊訓練系統

5 第五代產品：模擬、實彈影像射擊訓練系統（熱成像方式）

該系統為2005年產品，具有激光射擊模擬訓練和實彈射擊訓練雙重訓練功能，采用熱成像儀成像技術，用熱像儀捕捉子彈高速穿透物體產生的熱量變化、實現實彈彈著點定位。

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

與其它實彈報靶方式的系統相比，由于熱成像技術影像模擬射擊訓練系統的大屏采用橡膠屏，屏幕的大小不受限制，適應我國高、大、上的建設需求，因此，目前該系統廣泛使用于國內公安、武警、特警等射擊訓練。

6 第六代產品：雙多屏實時影像對抗訓練系統

該系統為2008年產品，首次實現應用雙多屏技術完成人與人的實彈對抗，該系統采用交互性強的模擬訓練平臺，提供大量的特定案例情景，受訓人員可在反復的訓練過程中，感受并適應執法過程的壓力、學會冷靜分析執法過程中的武力對抗等級、合理使用執法手段、有效控制犯罪行為，提高形勢判斷、執法技能運用、戰術意識培養、武力使用、警械使用等方面的能力。

系統可對訓練過程中的關鍵信息進行記錄與管理，為訓練結果的評估提供依據。系統還集成提供其它模式的訓練手段，如射擊瞄準分析功能，基于3D場景的狙擊訓練功能等。

7 第七代產品：環幕影像對抗訓練系統

該系統為2012年產品，通過計算機生成的訓練內容投射到超寬環形屏幕上，生成具有超強沉浸感的訓練場景。該系統綜合運用了多媒體多屏顯示、大屏幕拼接技術、圖像邊緣融合技術，射擊屏幕采用電動環幕式或固定屏幕，總寬度（弧長）根據場地變化，系統可生成多靶道模擬射擊環境，或單一場景，可供多人同時進行實彈或激光模擬射擊訓練，并可對每一靶位的射擊成績實時顯示、匯總，生成訓練成績報表，并通過數據庫分析及專家系統對下一階段的訓練提供建議，避免使用本系統時的盲目性，達到循序漸進地提高射擊水平的目的。系統還將常用的警械警具的使用整合到訓練過程中，以考核訓練人員在執法時根據相關法律法規的要求，合理利用警械警具，有效控制犯罪嫌疑人。

系統任意兩屏之間對抗訓練，系統任意一屏與外部（如觀摩區、模擬街區等）引進事件演繹視頻進行實時對抗訓練，運用3D體感設備，采集訓練人員整個身體動作，并從中提取出與戰術動作相關的數據，分析訓練人員射擊動作（如拔槍至射擊擊發前整個動作軌跡，各個分解動作的時間點等數據）。可為教員分析訓練人員戰術動作中的優缺點，針對性地強化訓練，提升執法技能，該系統的效果示意圖見圖3。

圖3 環幕影像對抗訓練系統效果示意圖

8 未來展望

隨著立體圖像技術的發展，把立體圖像引入警用影像訓練系統也為時不遠。引入多自由度運動平臺，在運動中對多目標的射擊也不過是時間問題。

回顧我們警用影像訓練系統，各期產品注重報靶技術的不斷更新、屏幕的擴展、影像資料的多樣性，但主要還是聚焦于射擊訓練。各警種的訓練，比如基層民警、交警等不同警種的執法訓練，其他警械使用的訓練，武力升級的訓練，還有待我們去進一步開發、完善。

【參考文獻】

[1]張志文，張新科.影像靶場環境模擬系統設計[J].機械與電子，2017（02）.

[2]郭軍.三維影像靶射擊系統設計[J].科技通報，2011（03）.