每年的開訓(xùn)動員令中都反復(fù)強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練，要求向打仗聚焦，向?qū)崙?zhàn)用力，全面提高訓(xùn)練水平和打贏能力。實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練是我軍實(shí)現(xiàn)建設(shè)世界一流軍隊(duì)奮斗目標(biāo)的根本途徑，是我軍必須堅(jiān)持和深化的練兵方向，對全軍軍事訓(xùn)練具有重要的指導(dǎo)作用。大力發(fā)展模擬仿真、網(wǎng)絡(luò)對抗、虛實(shí)結(jié)合等訓(xùn)練手段，進(jìn)一步拓寬訓(xùn)法創(chuàng)新視野，激發(fā)訓(xùn)法創(chuàng)新活力，催生訓(xùn)法創(chuàng)新成果，提升訓(xùn)練質(zhì)量效益和層次水平。
一、項(xiàng)目背景
手榴彈投擲科目是軍事訓(xùn)練的重要內(nèi)容，對部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力生成起著至關(guān)重要的作用。隨著實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練的深入推進(jìn)，給手榴彈投擲訓(xùn)練提出了更高的要求。傳統(tǒng)的“理論講解——動作示范——體會練習(xí)——教員指導(dǎo)”訓(xùn)練模式，受訓(xùn)者訓(xùn)練積極性不高，且無法提高心理適應(yīng)能力，訓(xùn)練效果大打折扣。基于VR技術(shù)的手榴彈投擲仿真訓(xùn)練給手榴彈投擲訓(xùn)練提供了新的途徑。不僅可以促進(jìn)訓(xùn)練向智能化、互動化方向發(fā)展，而且對于提高訓(xùn)練水平、激發(fā)官兵訓(xùn)練興趣也起到了積極的推動作用。
二、系統(tǒng)簡介
某司以VR模擬仿真技術(shù)、基于人體姿態(tài)識別技術(shù)、生物體征感知技術(shù)、虛實(shí)交互技術(shù)、握彈姿態(tài)校正技術(shù)和可視化技術(shù)為核心，結(jié)合手榴彈投擲訓(xùn)練課程及考核標(biāo)準(zhǔn)，建立VR手榴彈投擲訓(xùn)練裝備系統(tǒng)；系統(tǒng)分為學(xué)習(xí)訓(xùn)練模式、精準(zhǔn)投擲模式、險(xiǎn)情處置模式和技能考核模式四個(gè)功能，各訓(xùn)練模式相互關(guān)聯(lián)、層層遞進(jìn)，通過系統(tǒng)開展模擬訓(xùn)練有利于受訓(xùn)者提前熟悉投擲訓(xùn)練場地，提升心理適應(yīng)能力，緩解投擲過程中的緊張情緒，規(guī)范作業(yè)動作，提高和鞏固受訓(xùn)者的投彈技能，達(dá)到實(shí)彈考核的標(biāo)準(zhǔn)。
三、功能介紹
（一）學(xué)習(xí)訓(xùn)練模式
該模式對應(yīng)認(rèn)知領(lǐng)域培養(yǎng)目標(biāo)，針對已經(jīng)學(xué)習(xí)過手榴彈投擲理論知識并且未進(jìn)行過模擬彈投擲的受訓(xùn)者，盡可能讓受訓(xùn)者對理論知識和標(biāo)準(zhǔn)動作有一個(gè)全面的了解，幫助受訓(xùn)者盡早適應(yīng)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練。
（二）精準(zhǔn)投擲模式
該功能重點(diǎn)提升學(xué)員的投準(zhǔn)、投遠(yuǎn)水平。系統(tǒng)通過捕捉手榴彈初速度和投擲角度，利用拋物線的數(shù)學(xué)原理，系統(tǒng)擬合出爆炸物的投擲拋物線，從而確定最終的落點(diǎn)位置和距離，得出投遠(yuǎn)、投準(zhǔn)的結(jié)果，并在頭盔顯示器中顯示。
（三）險(xiǎn)情處置模式
功能應(yīng)用目的是提高學(xué)員的事故處置能力，事故是不可復(fù)制，在實(shí)彈條件下也是不可預(yù)演的，最好的解決辦法就是開展虛擬訓(xùn)練。通過在虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)中設(shè)置常見的事故場景，刺激受訓(xùn)者形成固化的本能反應(yīng)以此提高其事故處理能力。
（四）技能考核模式
技能考核模式是根據(jù)新學(xué)員入學(xué)和新兵入伍必須經(jīng)過實(shí)彈投擲考核的訓(xùn)練要求，主要針對具有一定投擲基礎(chǔ)的學(xué)員，訓(xùn)練學(xué)員手榴彈實(shí)彈投擲流程，熟悉實(shí)彈投擲訓(xùn)練場環(huán)境，并對平時(shí)訓(xùn)練成績進(jìn)行檢驗(yàn)。
四、特色創(chuàng)新
（一）VR模擬仿真技術(shù)
作業(yè)場景建模與實(shí)際訓(xùn)練場地一致，采用實(shí)景建模的方法，以實(shí)彈考核訓(xùn)練場為標(biāo)準(zhǔn),按照1:1比例建模,給人身臨其境般的感受。
（二）人體姿態(tài)識別技術(shù)
OpenPose代表第一個(gè)real-timemulti-person系統(tǒng)，可以在單個(gè)圖像上聯(lián)合檢測人體、手、面部和腳的關(guān)鍵點(diǎn)（共135個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)），具有極好的魯棒性。應(yīng)用于手榴彈投擲訓(xùn)練中動作姿態(tài)識別，規(guī)范受訓(xùn)者的作業(yè)動作，并進(jìn)行錯(cuò)誤糾正和考核評分。
（三）生物體征感知技術(shù)
利用藍(lán)牙技術(shù)有效地簡化移動通信設(shè)備和電腦之間的通信，移動手環(huán)設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)采集受訓(xùn)人員的心率和血壓等各種體征數(shù)據(jù)信息，以數(shù)字化手段分析受訓(xùn)者在訓(xùn)練中的真實(shí)狀態(tài)，對受訓(xùn)者的心理狀態(tài)進(jìn)行評估和考核評分。
（四）虛實(shí)交互技術(shù)
仿真手榴彈實(shí)物具備和真實(shí)手榴彈一樣的性質(zhì)、重量、手感等物理特性，同時(shí)應(yīng)具有和虛擬環(huán)境進(jìn)行交互的電子信號特征，在手榴彈保險(xiǎn)銷上部安裝虛擬現(xiàn)實(shí)追蹤器，實(shí)現(xiàn)手榴彈模擬彈位置跟蹤。
（五）握彈姿態(tài)校正技術(shù)
項(xiàng)目采用先進(jìn)的傳感器設(shè)備與動作識別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)受訓(xùn)人員握彈姿態(tài)校正顯示和險(xiǎn)情模擬,對受訓(xùn)人員進(jìn)行精細(xì)化的握彈姿態(tài)校正。
墨子聯(lián)合作戰(zhàn)推演系統(tǒng)
