一种实兵对抗终端激光接收窗口遮挡类型检测方法及系统与流程

本发明属于实兵激光对抗训练装备，具体涉及一种实兵对抗终端激光接收窗口遮挡类型检测方法及系统。

背景技术：

1、实兵激光对抗训练通常通过设置于单兵装具、有人车辆、地面无人车或低空无人机等对抗终端上的激光接收窗口接收模拟射击激光信号，并依据激光接收结果形成命中判定。激光接收窗口的光学接收状态直接影响模拟射击激光信号的接收，因此，在训练过程中对激光接收窗口是否发生遮挡以及遮挡的性质进行检测，是保证命中判定和训练记录有效性的基础。

2、现有激光接收窗口遮挡检测通常采用主动光源与光电接收器检测窗口附近的返回光信号，并将检测结果与预设阈值进行比较，据此确定窗口处于无遮挡状态或遮挡状态。该类检测方式的判断依据主要来自窗口附近的光学检测量，能够用于识别窗口是否存在遮挡，但对形成遮挡的原因缺少进一步区分。

3、在动态实兵对抗场景中，激光接收窗口的遮挡并非均由人为封堵形成。单兵执行匍匐、低姿运动或伏地等战术动作时，人体、地面或周围植被可能进入激光接收窗口附近；有人车辆和地面无人车在越野运动过程中，泥水、树枝、扬尘等可能形成短时局部遮挡；低空无人机在俯冲、侧飞等飞行状态下，机体结构或飞行过程产生的局部遮挡也可能改变部分激光接收窗口的接收状态。上述遮挡与终端当前的战术状态、运动状态或作业状态存在对应关系。

4、采用固定遮挡阈值对上述不同场景进行统一判断时，终端实时状态未参与遮挡判定条件的确定，同一遮挡检测结果在不同终端状态下通常采用相同的判断方式，因而难以区分由正常战术动作、运动工况形成的状态关联遮挡与超出当前终端状态所能解释范围的异常遮挡。对于不同类型的对抗终端，由于其运动方式、激光接收窗口布置方式和正常遮挡成因不同，固定的遮挡判定条件也难以同时适配不同终端。

5、此外，仅依据单次遮挡检测值判断遮挡性质时，缺少对遮挡持续过程以及多个激光接收窗口之间空间关联关系的利用。当某一遮挡无法由当前终端状态直接解释，但现有检测信息又不足以确认其属于人为作弊遮挡时，若直接作出作弊判定，容易将设备异常、局部环境遮挡或其他未确定遮挡与人为封堵混同。

6、因此，需要在窗口遮挡表征数据的基础上，根据不同终端类型引入与遮挡成因相关的遮挡关联数据，并根据所述遮挡关联数据形成相应的遮挡关联判定条件，同时结合遮挡持续特征和多个激光接收窗口之间的空间关联特征，对不同来源的窗口遮挡进行区分。

技术实现思路

1、发明目的：本发明目的在于提供一种适配实兵对抗终端的激光接收窗口遮挡类型检测方法及系统，通过获取激光接收窗口的窗口遮挡表征数据以及与当前对抗终端的终端类型对应的遮挡关联数据，根据所述终端类型和所述遮挡关联数据确定对应的遮挡关联判定条件，并根据窗口遮挡表征数据与所述遮挡关联判定条件之间的匹配关系以及遮挡持续特征和空间关联特征确定遮挡类型，以适配不同类型实兵对抗终端具有不同运动方式、窗口布置方式及遮挡成因的应用场景。

2、技术方案：本发明所述实兵对抗终端激光接收窗口遮挡类型检测方法，包括以下步骤：控制主动检测光源向当前对抗终端的激光接收窗口外部发射探测光束，并根据与所述探测光束对应的返回检测信号获得所述激光接收窗口的窗口遮挡表征数据；

3、获取所述当前对抗终端的终端类型，并根据所述终端类型获取与所述当前对抗终端对应的遮挡关联数据，所述遮挡关联数据包括用于表征所述当前对抗终端的运动状态、作业状态或战术状态的终端状态数据，以及多个激光接收窗口的空间布置信息和遮挡时序信息中的至少一种；

4、根据所述终端类型和所述遮挡关联数据确定与当前终端运行状态或多窗口空间时序关系对应的遮挡关联判定条件，所述遮挡关联判定条件用于表征能够由所述当前终端运行状态或所述多窗口空间时序关系解释的窗口遮挡特征范围；

5、将所述窗口遮挡表征数据与所述遮挡关联判定条件进行匹配，在所述窗口遮挡表征数据满足所述遮挡关联判定条件时，根据所述窗口遮挡表征数据与所述遮挡关联数据之间的关联关系，将相应遮挡确定为环境遮挡或战术被动遮挡；

6、在所述窗口遮挡表征数据不满足所述遮挡关联判定条件时，根据所述窗口遮挡表征数据的持续特征和多个激光接收窗口之间的空间关联特征中的至少一种，对相应遮挡进行异常确认，并在满足对应的人为作弊遮挡确认条件时将相应遮挡确定为人为作弊遮挡，输出对应的遮挡类型检测结果。

7、所述遮挡关联数据根据终端类型不同包括终端状态数据以及多窗口空间—时序信息中的至少一种；所述终端状态数据用于表征当前对抗终端的运动状态、作业状态或战术状态，所述多窗口空间—时序信息用于表征多个激光接收窗口的空间布置关系及遮挡发生时序关系。

8、本发明还提供一种实兵对抗终端激光接收窗口遮挡类型检测系统，包括主动遮挡检测组件、遮挡关联数据获取组件、控制单元和数据通讯模块；

9、所述主动遮挡检测组件包括主动检测光源和接收传感器，所述主动检测光源用于向当前对抗终端的激光接收窗口外部发射探测光束，所述接收传感器用于接收与所述探测光束对应的返回检测信号；

10、所述遮挡关联数据获取组件用于根据所述当前对抗终端的终端类型获取对应的遮挡关联数据，所述遮挡关联数据包括用于表征所述当前对抗终端的运动状态、作业状态或战术状态的终端状态数据，以及多个激光接收窗口的空间布置信息和遮挡时序信息中的至少一种；

11、所述控制单元分别与所述主动遮挡检测组件、所述遮挡关联数据获取组件和所述数据通讯模块连接，并被配置为根据所述返回检测信号获得所述激光接收窗口的窗口遮挡表征数据，获取所述当前对抗终端的终端类型，根据所述终端类型和所述遮挡关联数据确定与当前终端运行状态或多窗口空间时序关系对应的遮挡关联判定条件，将所述窗口遮挡表征数据与所述遮挡关联判定条件进行匹配，在所述窗口遮挡表征数据满足所述遮挡关联判定条件时，根据所述窗口遮挡表征数据与所述遮挡关联数据之间的关联关系将相应遮挡确定为环境遮挡或战术被动遮挡，在所述窗口遮挡表征数据不满足所述遮挡关联判定条件时，根据所述窗口遮挡表征数据的持续特征和多个激光接收窗口之间的空间关联特征中的至少一种对相应遮挡进行异常确认，并在满足对应的人为作弊遮挡确认条件时将相应遮挡确定为人为作弊遮挡，通过所述数据通讯模块输出对应的遮挡类型检测结果。

12、有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明根据当前对抗终端的终端类型信息获取相应的终端状态数据，并调用与终端类型对应的遮挡判定规则，将光学检测结果与终端实际运行状态结合，从而能够将相同或相近的窗口遮挡状态进一步区分为环境遮挡、战术被动遮挡和人为作弊遮挡。

13、对于单兵装具终端，通过俯仰角、横滚角和静止时长识别直立姿态、匍匐姿态、低姿跃进姿态和伏地伏击姿态，再根据姿态与光强阈值映射关系选取对应的光强阈值，使窗口遮挡判定条件能够随单兵战术姿态变化。由此，可避免仅因单兵接近地面、接触杂草或采取伏地姿态而直接输出人为作弊遮挡结果。

14、对于有人车辆终端，通过车身前侧、后侧、左侧和右侧的多组激光接收探头组获取空间分布信息，并结合各激光接收探头组的遮挡发生时刻进行双重校验。局部泥水、树枝或扬尘通常影响单组探头或在不同时间影响多个探头，而非同侧的至少两组探头在限定时序窗口内同步发生全覆盖遮挡时具有不同的空间和时序特征，因此能够减少将局部随机环境遮挡判定为人为作弊遮挡的情况。

15、对于地面无人车终端，将行驶车速和运动状态引入遮挡判定。在越野运动状态下，对持续时间不超过预设短时遮挡时间阈值的遮挡事件不输出人为作弊告警，可避免越壕或穿越灌木过程中产生的瞬时遮挡触发作弊判定；在静止待命状态下，对全覆盖遮挡采用相应的人为作弊遮挡判定规则，使判定条件与地面无人车的实际运动工况相适应。

16、对于低空无人机终端，根据飞行姿态和飞行机动状态控制遮挡告警。在俯冲姿态或侧飞姿态下屏蔽单侧激光接收窗口的遮挡告警，能够避免机体外壳、飞行姿态变化或旋翼下洗气流引起的单侧遮挡触发异常告警；在水平平稳悬停且无机动状态下，通过持续时间条件判断全覆盖遮挡，能够对缺少合理飞行机动原因的持续遮挡进行识别。

17、红外发射管按照200毫秒周期发射波长为940纳米的近红外探测光束，使窗口遮挡表征数据能够在训练过程中被持续获取，为终端状态数据与窗口遮挡表征数据的同步判断提供检测基础。

18、本发明通过统一的光学检测结构和终端类型识别流程，对不同当前对抗终端分别选取姿态、空间位置与遮挡发生时刻、行驶车速与运动状态、飞行姿态与飞行机动状态作为判定依据，在保持统一检测流程的同时适应不同终端的遮挡成因。上述特征协同作用，使同一检测系统能够覆盖单兵、有人车辆、地面无人车和低空无人机应用场景，并向对抗演练主控系统提供分类型的遮挡结果，为训练判罚和异常处置提供依据。

19、四类终端对应的判定逻辑并非多套独立判断规则的简单叠加拼接，整套遮挡智能检测流程共用一套标准化分层推理机制，统一执行“终端类型识别、终端专属遮挡关联证据获取、遮挡成因联合解释、遮挡类型分类输出”四步推理链路：先识别终端硬件类别以调度对应数据采集通道，差异化获取单兵姿态、车辆探头空间—时序关系、无人车车速及运动状态、无人机飞行姿态及机动状态等遮挡关联数据，将红外反射光强得到的窗口遮挡表征数据与终端实时状态证据耦合推演，区分遮挡是自然环境干扰、合法战术动作带来的被动遮挡或是人为刻意封堵，最终统一格式输出遮挡分类结果，以通用光学检测硬件架构兼容四类运动特征、遮挡成因完全不同的对抗终端。