一种基于LED主动引导的兵棋推演方法及相关设备与流程

本发明涉及兵棋推演，尤其涉及一种基于led主动引导的兵棋推演方法及相关设备。

背景技术：

1、兵棋推演是军事训练与作战研究的重要手段，传统实体兵棋依赖裁判员人工核对表格完成初始摆棋，在大场景多算子想定下耗时长、错摆漏摆问题突出，推演过程中算子移动路径与裁决结果均依赖人工记录，难以实现数字化存档与实时反馈。

2、现有技术中出现了rfid定位方案与顶置摄像头视觉识别方案。rfid方案需在每枚算子内植入芯片并在地图下方布设阅读器阵列，硬件成本高昂且无法识别双面算子的正反面状态。视觉识别方案依赖高清摄像头与图像算法，在算子密集排列或光线变化时识别率不稳定，且属于被动感知，只能在操作员完成动作后进行识别判断。因此，现有技术无法在摆棋与移动过程中向操作员提供主动的标准化引导，操作员始终面临走错位置或违反移动规则的风险，且裁决结果无法以直观方式实时反馈至实体地图。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于led主动引导的兵棋推演方法及相关设备，本发明实现了算子位置数字化与实体操作的毫秒级同步，保证了数字态势与实体兵棋态势在每一轮裁决完成后的实时一致性。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种基于led主动引导的兵棋推演方法，包括：

3、解析想定文件并驱动目标网格的led单元以阵营对应颜色点亮，采集所述目标网格下方电感传感器的电感量并根据所述电感量判断算子是否放置到位，循环至全部算子放置完成，输出第一态势坐标表；

4、基于所述第一态势坐标表中算子的起始坐标与目标坐标进行路径规划，得到路径节点序列，并基于所述路径节点序列形成动态光流，引导操作员沿所述动态光流移动实体算子；

5、采集所述路径节点序列中各节点对应电感传感器的电感量，追踪实体算子沿所述动态光流的移动进度，当所述实体算子到位时，熄灭所述动态光流全部led，并将所述第一态势坐标表中对应实体算子的位置更新为目标坐标，得到第二态势坐标表，同时向服务器发送算子到位确认消息。

6、可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述解析想定文件并驱动目标网格的led单元以阵营对应颜色点亮，采集所述目标网格下方电感传感器的电感量并根据所述电感量判断算子是否放置到位，循环至全部算子放置完成，输出第一态势坐标表，包括：

7、解析想定文件并提取各算子的目标网格坐标与阵营属性，驱动当前任务单元对应目标网格的led单元以阵营对应颜色点亮，采集所述目标网格下方电感传感器的电感量；

8、当所述电感量相对基线值的变化量超过预设阈值时，确定算子放置到位并熄灭所述目标网格的led；

9、将放置到位的算子编号、目标网格的坐标及阵营属性写入第一态势坐标表，并触发led点亮任务队列推进至下一任务单元，循环执行直至队列全部完成，输出所述第一态势坐标表。

10、可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述基于所述第一态势坐标表中算子的起始坐标与目标坐标进行路径规划，得到路径节点序列，并基于所述路径节点序列形成动态光流，引导操作员沿所述动态光流移动实体算子，包括：

11、基于地形属性表赋予第一六边形网格图中各节点的地形权重，得到第二六边形网格图；

12、根据所述第一态势坐标表中算子的起始坐标与目标坐标，在所述第二六边形网格图上执行路径规划，得到路径节点序列，并为所述路径节点序列中各节点分配颜色参数；

13、基于所述路径节点序列及各节点的颜色参数，驱动各节点的led以对应颜色点亮，同时驱动起始坐标与目标坐标的led以预设频率绿色闪烁，形成动态光流，引导操作员沿所述动态光流移动实体算子。

14、可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述根据所述第一态势坐标表中算子的起始坐标与目标坐标，在所述第二六边形网格图上执行路径规划，得到路径节点序列，并为所述路径节点序列中各节点分配颜色参数，包括：

15、将所述第一态势坐标表中算子的起始坐标加入开放列表，以当前节点与各相邻节点的地形权重之和作为路径代价、以当前节点至目标坐标的hex距离作为启发值，在所述第二六边形网格图上循环展开代价最低节点，直至目标坐标节点从开放列表中被选出，得到路径节点序列；

16、根据所述路径节点序列中各节点查询地形属性表，获取各节点的地形类型；

17、基于各节点的所述地形类型，按照平原节点分配绿色常亮参数、山地节点分配黄色闪烁参数、敌方火力覆盖区节点分配红色快闪参数的规则，为所述路径节点序列中各节点分配颜色参数。

18、可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，所述采集所述路径节点序列中各节点对应电感传感器的电感量，追踪实体算子沿所述动态光流的移动进度，当所述实体算子到位时，熄灭所述动态光流全部led，并将所述第一态势坐标表中对应实体算子的位置更新为目标坐标，得到第二态势坐标表，同时向服务器发送算子到位确认消息，包括：

19、采集所述路径节点序列中各节点对应电感传感器的电感量，并将各节点的电感量与对应基线值作差，得到各节点的电感量变化值；

20、判断目标坐标处的所述电感量变化值是否超过预设阈值，若超过，则确定实体算子到位，熄灭所述动态光流全部led并将所述第一态势坐标表中对应实体算子的位置记录由起始坐标更新为目标坐标，得到第二态势坐标表，同时向服务器发送算子到位确认消息。

21、可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，在向服务器发送算子到位确认消息之后，所述基于led主动引导的兵棋推演方法还包括：

22、将所述第二态势坐标表提交至服务器，根据裁决规则对各算子的位置关系、阵营属性及兵种类型进行裁决运算，得到裁决结果数据包；

23、基于所述裁决结果数据包，提取需翻面算子的所在网格坐标，并根据所述网格坐标驱动ar设备在实体地图对应网格位置投影彩色光圈标注；

24、采集标注网格区域算子的正面颜色特征值，将所述正面颜色特征值与目标状态颜色阈值进行比对；

25、当所述正面颜色特征值落入目标状态颜色阈值范围内时，确定翻面完成，撤销彩色光圈投影并向服务器发送翻面确认消息。

26、第二方面，本技术实施例提供了一种基于led主动引导的兵棋推演装置，包括：

27、解析模块，用于解析想定文件并驱动目标网格的led单元以阵营对应颜色点亮，采集所述目标网格下方电感传感器的电感量并根据所述电感量判断算子是否放置到位，循环至全部算子放置完成，输出第一态势坐标表；

28、路径规划模块，用于基于所述第一态势坐标表中算子的起始坐标与目标坐标进行路径规划，得到路径节点序列，并基于所述路径节点序列形成动态光流，引导操作员沿所述动态光流移动实体算子；

29、算子移动模块，用于采集所述路径节点序列中各节点对应电感传感器的电感量，追踪实体算子沿所述动态光流的移动进度，当所述实体算子到位时，熄灭所述动态光流全部led，并将所述第一态势坐标表中对应实体算子的位置更新为目标坐标，得到第二态势坐标表，同时向服务器发送算子到位确认消息。

30、第三方面，本技术实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述基于led主动引导的兵棋推演方法的步骤。

31、第四方面，本技术实施例提供了一种可读存储介质，该可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述基于led主动引导的兵棋推演方法的步骤。

32、第五方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现上述基于led主动引导的兵棋推演方法的步骤。

33、上述基于led主动引导的兵棋推演方法及相关设备所提供的一个方案中，本发明根据想定文件按部队建制顺序逐位点亮目标网格led，以阵营对应颜色区分红蓝双方，电感传感器以固定采样周期实时感知算子底部磁铁吸附产生的电感量变化，当变化量超过预设阈值时自动触发队列推进至下一摆放位置，全程无需操作员查阅任何纸质表格或人工核对部署方案。相较于传统人工核表摆棋方案，本发明将大场景多算子想定的初始部署时间大幅压缩，且由电感传感器在硬件层面完成放置确认，杜绝了人工摆棋过程中的错摆与漏摆问题，提升了大规模推演初始化的标准化程度。本发明基于a*寻路算法在第二六边形网格图上规划从起始坐标到目标坐标的最优路径，以绿色常亮对应平原路径、黄色闪烁对应山地路径、红色快闪对应敌方火力覆盖区的颜色编码规则，将地形属性与战场威胁信息直接以光学方式呈现于实体地图路径节点上，形成从起始坐标流向目标坐标的动态光流。相较于视觉识别方案的被动感知特性，本发明在操作员移动实体算子之前即完成路径规划与光流生成，实现了主动引导模式，操作员仅需沿地面光流移动算子即可完成合规路径操作，无需熟悉任何移动规则，彻底消除了因操作员规则掌握不熟练导致的违规移动问题，同时完全不依赖摄像头采图与图像处理算力，在算子密集排列与光线变化等复杂推演环境下保持稳定的引导可靠性。本发明通过对路径节点序列各网格电感传感器电感量的持续轮询采集，实时追踪实体算子的移动进度，当目标坐标处电感量变化超过预设阈值时自动判定到位并熄灭全部引导光流，同步完成第二态势坐标表的位置更新与服务器到位消息推送。相较于视觉识别方案，本发明的到位感知不受光线条件与算子遮挡影响，各网格传感器独立工作，感知结果稳定可靠，实现了算子位置数字化与实体操作的毫秒级同步。服务器根据第二态势坐标表执行裁决规则运算后，ar设备将需翻面算子所在网格坐标经单应性矩阵变换至投影坐标系，以彩色光圈形式精准投影至实体地图对应位置，并持续采集标注网格区域算子正面的hsv颜色空间特征值与裁决后目标状态颜色阈值进行比对，判定翻面完成后自动撤销投影并向服务器发送翻面确认消息，进而降低了裁判员的工作负担，同时保证了数字态势与实体兵棋态势在每一轮裁决完成后的实时一致性。