一种三维高仿真兵棋推演平台与方法技术

本发明专利技术公开了一种三维高仿真兵棋推演平台与方法。平台包括：想定模块、数据库模块、推演模块、传输模块、显示模块、算法模块和群进化训练模块；方法包括：初始化推演平台参数；操作者自行构建对战双方算法或使用平台内部的种群学习算法库中的算法作为对战双方算法并运行，将平台输出的态势信息输入进算法得到决策指令；把态势信息实时可视化显示出来；达到任务结束条件时对战结束，重复以上步骤并根据对战双方的算法进行训练；算法达到收敛时，观察对战可视化信息获取智能体算法的对战思路以供现实指挥参照。本发明专利技术提供了一种三维的、高精度的、更细节化的、战场还原度高的、利于快速编辑的兵棋推演平台与方法。编辑的兵棋推演平台与方法。编辑的兵棋推演平台与方法。

【技术实现步骤摘要】
一种三维高仿真兵棋推演平台与方法


[0001]本专利技术涉及兵棋推演系统领域，更具体的说是涉及一种三维高仿真兵棋推演平台与方法。

技术介绍

[0002]目前，兵棋推演系统是一种重要的国防安全支持工具，主要功能是模拟多方参与的海陆空及特种联合作战行动样式，并对各推演方的指挥决策所导致的战争态势变化进行裁决。计算机兵棋推演系统主要分为军用与商用两类。
[0003]但是，这两种推演系统的仿真环境基本一致，都是基于二维平面地理图像模拟局部战场环境，无法实现三维态势的实时展现，对高度信息利用不充分，对作战细节如作战单元击打部位等进行忽略，功能单一，对于空间作战模拟极为不利，进而影响指挥下达作战命令。此外，对战双方主要为人人交互，其交战模型开发主要以二维作战空间和数字化作战单位为基础，作战空间缺乏真实性，作战单位缺乏相关复杂建模，整体可视化能力较差与实际交战过程差距较大；现有仿真平台的作战想定数量有限且不易修改，搭建新想定环境过程较为繁琐，这不利于现代联合作战体系对于突发事件的快速仿真。
[0004]因此，如何提供一种三维的、高精度的、更细节化的、战场还原度高的、利于快速编辑的兵棋推演平台与方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于虚幻引擎的三维高仿真兵棋推演平台，
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]包括：想定模块、数据库模块、推演模块、传输模块、显示模块、算法模块和群进化训练模块；/>[0008]所述想定模块基于对战设想对作战单元、武器性能、对战战力、对战环境和任务进行编辑得到初始化参数。其中，所述想定模块中想定是指对战双方的基本态势、作战企图和作战发展情况的设想。
[0009]所述数据库模块包括：三维实例模型、环境库、想定数据库、推演记录数据库、博弈规则数据库和种群学习算法库；
[0010]所述推演模块通过虚幻四物理引擎驱动，用于根据初始化参数进行动作响应、碰撞响应、天气响应、通信响应和裁决响应的触发以及对抗指标的统计得到态势信息；
[0011]即，虚幻引擎对仿真领域的优势不仅在于支持高精度的三维模型与物理规则运算，还能够支持更加复杂的整体环境的构建，这有利于搭建复杂的联合作战系统；
[0012]所述显示模块用于对态势信息进行可视化显示；
[0013]所述算法模块用于对战训练，包括通过所述态势信息得到决策指令输给所述传输模块使其做出相应的动作，得到每轮对战过后的优秀策略；
[0014]所述传输模块将所述推演模块中的态势信息传递给所述算法模块并接受来自所
述算法模块的决策指令，同时将态势信息传输给显示模块供显示输出；
[0015]所述种群进化训练模块使用种群学习算法用于以每轮对战优秀策略形成一个种群训练策略，所述种群训练策略作为内嵌战略供算法模块训练。
[0016]优选的，所述想定模块中初始化参数任务编辑内容为将进攻方任务设置为摧毁防守方所有兵力或摧毁防守方守卫目标。
[0017]优选的，所述传输模块传输的信息包括：作战单元信息、可见光视觉信息、红外感知信息和三维环境信息。
[0018]优选的，所述推演模块中对抗指标统计内容包括：作战中的战损比、资源消耗、误伤比和任务完成进度，其中误伤比是指战场中随机出现的中立方损毁量占总损毁量的比例。
[0019]优选的，所述显示模块包括：主视角显示、跟随视角显示、自由视角显示、小地图显示和对抗指标显示；所述主视角显示为固定全局视角显示；所述主视角显示和所述自由视角显示为主窗口；所述跟随视角显示、小地图显示和对抗指标显示为小窗口，附着在主窗口上。
[0020]优选的，所述想定模块、推演模块、和显示模块通过客户端实现；所述客户端包括Windows客户端和linux客户端，人类玩家或AI算法通过客户端控制平台内各作战单元的动作。
[0021]优选的，包含可供所述客户端进入的服务器，所述服务器放置在Linux系统镜像中并将整体打包为docker镜像文件；所述服务器从数据库模块中获得数据。
[0022]本专利技术还提供了一种基于虚幻引擎的三维高仿真兵棋推演方法，包括以下步骤：
[0023]S1：初始化作战单元、武器性能、对战战力、对战环境和任务的参数，如果不手动设置则采用默认参数；
[0024]S2：分别构建对战双方方智能体算法或人工设置规则算法并运行，将推演平台输出的态势信息输入算法得到决策指令，并将决策指令输入到平台，决策指令改变态势信息；
[0025]S3：把态势信息实时可视化显示出来；
[0026]S4：达到任务结束条件时对战结束，重复S2；
[0027]S5：对战双方算法达到收敛时，输出智能体算法的对战决策策略。
[0028]优选的，在S2步骤中，单独使用一台主机构建对战双方算法或使用两台主机分别构建对战双方算法。
[0029]优选的，还包括步骤：S6：根据收敛的对战算法调用平台的种群学习算法进行训练得到种群训练策略。
[0030]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种一种三维的、高精度的、更细节化的、战场还原度高的、利于快速编辑的兵棋推演平台与方法，其作战环境与作战单位模型的可编辑性提高了该平台的想定重编辑效率，支持多层次、大规模的现代联合作战推演。可通过观察某局对战获取该算法的对战思路以供现实指挥参照。该平台显著提高了对战过程中的人类观察者的视觉体验，通过碰撞检测有效降低了交战过程中毁伤裁决误差，提升了对抗结果的准确性。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0032]图1为本专利技术提供的结构示意图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]本专利技术实施例公开了一种一种三维高仿真兵棋推演平台，包括：想定模块、数据库模块、推演模块、传输模块、显示模块、算法模块和群进化训练模块；
[0035]在一个具体实施例中，所述想定模块基于对战设想对作战单元、武器性能、对战战力、对战环境和任务进行编辑得到初始化参数。其中，所述想定模块中想定是指对战双方的基本态势、作战企图和作战发展情况的设想。在想定模块中，我们可对作战单元进行编辑，如可从数据库中选取不同机型的飞机，不同型号的雷达，不同射程的导弹；可对武器性能进行编辑，如可修改作战单位速度，携带的导弹数，导弹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维高仿真兵棋推演平台，其特征在于，包括：想定模块、数据库模块、推演模块、传输模块、显示模块、算法模块和群进化训练模块；所述想定模块基于对战设想对作战单元、武器性能、对战战力、对战环境和任务进行编辑得到初始化参数；所述数据库模块包括：三维实例模型、环境库、想定数据库、推演记录数据库、博弈规则数据库和种群学习算法库；所述推演模块通过虚幻四物理引擎驱动，用于根据初始化参数进行动作响应、碰撞响应、天气响应、通信响应和裁决响应的触发以及对抗指标的统计得到态势信息；所述显示模块用于对态势信息进行可视化显示；所述算法模块用于对战训练，包括通过所述态势信息得到决策指令输给所述传输模块使其做出相应的动作，得到每轮对战过后的优秀策略；所述传输模块将所述推演模块中的态势信息传递给所述算法模块并接受来自所述算法模块的决策指令，同时将态势信息传输给显示模块供显示输出；所述种群进化训练模块使用种群学习算法用于以每轮对战优秀策略形成一个种群训练策略，所述种群训练策略作为内嵌战略供算法模块训练。2.根据权利要求1所述的一种三维高仿真兵棋推演平台，其特征在于，所述想定模块中初始化参数任务编辑内容为将进攻方任务设置为摧毁防守方所有兵力或摧毁防守方守卫目标。3.根据权利要求1所述的一种三维高仿真兵棋推演平台，其特征在于，所述传输模块传输的信息包括：作战单元信息、可见光视觉信息、红外感知信息和三维环境信息。4.根据权利要求1所述的一种三维高仿真兵棋推演平台，其特征在于，所述推演模块中对抗指标统计内容包括：作战中的战损比、资源消耗、误伤比和任务完成进度，其中误伤比是指战场中随机出现的中立方损毁量占总损毁量的比例。5.根据权利要求1所述的一种三维高仿真兵棋推演平台，其特征在于，所述显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓岳，戴兵泉，李柯岑，高宁，黄飞策，王李健，李洪珏，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：