軍事?tīng)I(yíng)區(qū)數(shù)字孿生，助力實(shí)現(xiàn)主動(dòng)防御

20 世紀(jì) 50 年代初中國(guó)人民解放軍開(kāi)始自建營(yíng)區(qū)。傳統(tǒng)營(yíng)區(qū)管理系統(tǒng)以獨(dú)立的“點(diǎn)狀”系統(tǒng)為主，缺乏集控平臺(tái)，全局管理復(fù)雜度高。70 年代末提出建設(shè)智能化營(yíng)區(qū)，并向“數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、互動(dòng)化、融合化”的方向靠攏。通過(guò)建設(shè)集光電、雷達(dá)、紅外、電磁頻譜監(jiān)測(cè)、北斗定位、物聯(lián)網(wǎng)和虛擬仿真等技術(shù)于一體的場(chǎng)區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)核心訓(xùn)練場(chǎng)區(qū)實(shí)現(xiàn)廣域覆蓋、多維感知、全景展現(xiàn)，進(jìn)一步支撐態(tài)勢(shì)掌控，豐富沙盤推演、復(fù)盤檢討及豐富場(chǎng)區(qū)管理手段。

圖撲軟件數(shù)字孿生的智能化營(yíng)區(qū)集指揮辦公、軍事訓(xùn)練、政治文化、營(yíng)連生活、后裝保障、融合服務(wù)六大區(qū)域于一體。將可視化技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、邊緣計(jì)算、AI 等技術(shù)結(jié)合，促進(jìn)物的智能與官兵智慧在軍事管理領(lǐng)域的最優(yōu)匯聚，實(shí)現(xiàn)人員管理、作風(fēng)管理、安全管理、能耗管理、設(shè)備管理、預(yù)警管理等功能中的海量數(shù)據(jù)分析，達(dá)到“信息備戰(zhàn)、信息施訓(xùn)、信息促管、信息共享、數(shù)據(jù)可視、智能應(yīng)用”目的。

通過(guò) Hightopo 構(gòu)建的可視化營(yíng)區(qū)以人工輕量化建模的方式搭建營(yíng)房建筑、給排水設(shè)施、供電設(shè)施、供暖設(shè)施、綠化設(shè)施、消防設(shè)施、訓(xùn)練場(chǎng)、營(yíng)區(qū)道路等物理環(huán)境。效果主要以貼圖呈現(xiàn)，模型精度高，場(chǎng)景互動(dòng)性強(qiáng)，可自由進(jìn)行單體化處理。圖撲軟件也提供導(dǎo)入 IFC 格式的 BIM 功能，在某些場(chǎng)景下使用 BIM 信息降低開(kāi)發(fā)成本。

將時(shí)間信息接入圖撲可視化系統(tǒng)，分開(kāi)模擬白天、黑夜，提供貼合實(shí)際的 24 小時(shí)監(jiān)控場(chǎng)景。通過(guò)可視化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的獲取、分析、應(yīng)用和展示，橫向打通各類智能感知設(shè)備，實(shí)現(xiàn)“一張圖”看全部隊(duì)人員、裝備、物資、安防等各類數(shù)據(jù)，進(jìn)行全要素、多維度的動(dòng)態(tài)顯示和分析研判。

圖撲軟件可通過(guò)航拍傾斜攝影，以大范圍、高精度、高清晰的方式全面感知復(fù)雜場(chǎng)景，獲取豐富的建筑物頂面及側(cè)視的高分辨率紋理，真實(shí)反映地物信息。通過(guò)定位、融合、建模等技術(shù)，生成具有地理坐標(biāo)系信息的三維營(yíng)區(qū)模型。航拍建?？梢詼?zhǔn)確的和 GIS 匹配，可以根據(jù)用戶瀏覽時(shí)和場(chǎng)景的距離顯示不同精度的 LOD 層級(jí)模型。

市面上的 GIS 系統(tǒng)常見(jiàn)的是基于 Cesium、Mapbox、Leaflet、Openlayers 等進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。HT for Web GIS 產(chǎn)品支持對(duì)不同地圖瓦片服務(wù)或數(shù)據(jù)、航拍傾斜攝影實(shí)景的 3DTiles 格式數(shù)據(jù)以及城市建筑群等不同的 GIS 數(shù)據(jù)的加載，同時(shí)，結(jié)合 BIM 數(shù)據(jù)輕量化、三維視頻融合等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在 GIS 系統(tǒng)中對(duì)海量的 POI 數(shù)據(jù)、交通流量數(shù)據(jù)、規(guī)劃數(shù)據(jù)，現(xiàn)狀數(shù)據(jù)等進(jìn)行多樣化的可視化展示。

軍事?tīng)I(yíng)區(qū)

“兵者，戰(zhàn)、守、遷，皆施于營(yíng)壘?！睜I(yíng)區(qū)作為部隊(duì)賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，地址一般根據(jù)軍事部署、自然環(huán)境、建筑技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等擇優(yōu)選定，需有利戰(zhàn)備、方便生活。一般以城鎮(zhèn)為依托，靠近交通要道。營(yíng)房智能化水平與軍隊(duì)后勤保障、部隊(duì)訓(xùn)練、生活、戰(zhàn)備息息相關(guān)。智能化營(yíng)區(qū)能適應(yīng)多型部隊(duì)：一棟營(yíng)房滿足多種需求，一棟庫(kù)房匹配多代裝備。

通過(guò)監(jiān)視雷達(dá)、全景視頻監(jiān)控、可見(jiàn)光紅外雙光譜攝像機(jī)、電磁頻譜監(jiān)測(cè)設(shè)備、氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備、高精度時(shí)空感知設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)基站等傳感設(shè)備，實(shí)現(xiàn)電磁頻譜監(jiān)測(cè)、高精度時(shí)空感知、全景視頻監(jiān)控、氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)、雷達(dá)警戒觀察等全維態(tài)勢(shì)的感知。

鳥(niǎo)瞰漫游

采用圖撲輕量化三維建模技術(shù)，根據(jù)營(yíng)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)的 CAD 圖、鳥(niǎo)瞰圖、設(shè)備三視圖等資料進(jìn)行還原外觀建模展現(xiàn)科技會(huì)議樓、辦公樓、宿舍、行政樓、車庫(kù)、軍械庫(kù)等營(yíng)區(qū)建筑。也可通過(guò) BIM 可視化解決方案構(gòu)建建筑的三維場(chǎng)景，通過(guò) BIM 轉(zhuǎn) OBJ 功能和加載后通過(guò) API 改變顏色、更換貼圖功能，實(shí)現(xiàn) BIM 模型的外觀優(yōu)化。采用第一人稱視角漫游模擬在營(yíng)區(qū)內(nèi)的巡視過(guò)程，并進(jìn)行禁區(qū)或者危險(xiǎn)區(qū)域的查看。通過(guò)無(wú)人機(jī)視角漫游俯瞰整個(gè)園區(qū)設(shè)施、設(shè)備，展示營(yíng)區(qū)的地理環(huán)境，周邊地形，提前進(jìn)行自然災(zāi)害預(yù)警。

庫(kù)區(qū)信息

利用圖撲多樣化的圖表形式展現(xiàn)人員在位數(shù)量、車輛可用信息、占地情況、洞庫(kù)數(shù)量、地面庫(kù)數(shù)量。機(jī)關(guān)戰(zhàn)備車庫(kù)可與機(jī)關(guān)樓相鄰建設(shè)，與戰(zhàn)備器材庫(kù)相通，實(shí)現(xiàn)快速裝載、快速出動(dòng)。不同庫(kù)存區(qū)漫游時(shí)自動(dòng)彈出面板查看溫度和濕度，可點(diǎn)擊相關(guān)圖標(biāo)直接跳轉(zhuǎn)不同庫(kù)區(qū)。

智能監(jiān)控

圖撲軟件基于 HTML5 標(biāo)準(zhǔn)的組件庫(kù)，可無(wú)縫對(duì)接 HTML5 各項(xiàng)多媒體功能。將營(yíng)區(qū)內(nèi)重點(diǎn)區(qū)域的監(jiān)控畫面接入圖撲可視化系統(tǒng)，對(duì)異常目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及目標(biāo)類型準(zhǔn)確估計(jì)，根據(jù)行為或自身狀態(tài)的變化，實(shí)現(xiàn)行動(dòng)航跡自適應(yīng)優(yōu)化調(diào)整、高精度跟蹤控制，提升整個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的聯(lián)合監(jiān)控能力。對(duì)各種突發(fā)事件及時(shí)告警，可聯(lián)動(dòng)調(diào)取事件周邊攝像頭查看現(xiàn)場(chǎng)情況，并記錄處置過(guò)程。當(dāng)監(jiān)控拍到營(yíng)區(qū)周圍有可疑人員活動(dòng)或發(fā)生火災(zāi)等，可視化大屏及時(shí)顯示，同時(shí)響起報(bào)警，提醒相關(guān)人員解決問(wèn)題。

告警數(shù)據(jù)

智能分析技術(shù)將被動(dòng)監(jiān)控轉(zhuǎn)化為主動(dòng)監(jiān)控，由系統(tǒng)通過(guò)先進(jìn)的分析算法，按照一定的規(guī)則進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析和判斷，對(duì)可疑事件和行為進(jìn)行告警，能夠極大地提高視頻的利用效率。圖撲可視化的 2D 面板以列表形式顯示當(dāng)前營(yíng)區(qū)的告警數(shù)據(jù)，如告警等級(jí)、位置、區(qū)域、人員、聯(lián)系方式。工作人員可根據(jù)信息及時(shí)響應(yīng)，并安排人員快速處理，避免事故擴(kuò)大引起恐慌或?qū)е滦姑堋?/p>

出入管理

在智慧軍營(yíng)安防建設(shè)上，離不開(kāi)對(duì)門禁的管控。出入管理可將圖撲可視化技術(shù)、AI 人臉識(shí)別技術(shù)、微機(jī)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、現(xiàn)代安全管理措施融為一體。將安防系統(tǒng)內(nèi)的人員和車輛出入信息、視頻監(jiān)控、消防報(bào)警以圖文形式進(jìn)行傳輸、存儲(chǔ)，并在圖撲可視化系統(tǒng)共享。通過(guò)可視化集成門禁通道信息，實(shí)施智能通道管理，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、聯(lián)動(dòng)圖像采集、信息精準(zhǔn)記錄等功能，開(kāi)始從“人防”到“技防”的轉(zhuǎn)換。

行政辦公

通過(guò)圖撲軟件將 2D 和 3D 無(wú)縫融合，顯示整個(gè)營(yíng)區(qū)的組織架構(gòu)，按軍銜列出組織架構(gòu)圖并標(biāo)示名稱和職位?？苫谠朴?jì)算技術(shù)和軍隊(duì)安全可控建設(shè)要求構(gòu)建行政辦公系統(tǒng)，依托電子簽章和數(shù)據(jù)加密技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化辦公，提高指揮、辦公效率，提高作戰(zhàn)響應(yīng)能力。

營(yíng)區(qū)一般施行“一類場(chǎng)所一項(xiàng)制度、一類房間一項(xiàng)規(guī)定、一類崗位一項(xiàng)職責(zé)”的管理模式，各類庫(kù)室專室專用、專人專責(zé)，確保管理秩序正規(guī)、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、武器狀態(tài)良好。

電子巡檢

營(yíng)區(qū)巡邏人員手持巡檢器，沿著規(guī)定的路線巡查，同時(shí)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)到達(dá)巡檢地點(diǎn)。以橘色的動(dòng)態(tài)線條顯示巡檢進(jìn)度和已檢區(qū)域。巡檢器會(huì)自動(dòng)記錄到達(dá)該地點(diǎn)的時(shí)間和巡檢人員，然后通過(guò)數(shù)據(jù)通訊線將巡檢器連接計(jì)算機(jī)，把數(shù)據(jù)上傳到圖撲可視化系統(tǒng)并在 2D 面板顯示巡更記錄，對(duì)巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析并智能處理，可對(duì)應(yīng)時(shí)間查看巡更點(diǎn)和巡更人員名稱。通過(guò) Web 網(wǎng)頁(yè)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，接收?qǐng)?bào)警，處理報(bào)警，查詢歷史信息。

軍事?tīng)I(yíng)區(qū)內(nèi)有許多區(qū)域涉及國(guó)家機(jī)密需進(jìn)行周而復(fù)始的巡檢。以前，對(duì)于巡檢的監(jiān)督主要是靠紙筆簽到完成，這就存在代簽、補(bǔ)簽無(wú)據(jù)可查的問(wèn)題。電子巡更通過(guò) RFID 或者 TM 卡等移動(dòng)識(shí)別技術(shù)，將巡更巡檢工作中的信息自動(dòng)準(zhǔn)確記錄。

周界防護(hù)

電子圍欄是目前較為先進(jìn)的周界防護(hù)報(bào)警系統(tǒng)，主機(jī)采用了先進(jìn)的“阻擋為主，報(bào)警為輔”的周界安防理念，集“威懾、阻擋、報(bào)警、安全”于一身，可自定義圍欄區(qū)域。圖撲可視化系統(tǒng)內(nèi)采用紅色、橙色、黃色、綠色進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)區(qū)分。當(dāng)電子圍欄設(shè)置后，有陌生人員闖入后臺(tái)會(huì)及時(shí)收到報(bào)警信息，工作人員可第一時(shí)間了解入侵者并采取驅(qū)逐措施。

機(jī)房監(jiān)控

圖撲軟件 HT 可視化利用豐富的圖表、圖形和設(shè)計(jì)元素將相對(duì)復(fù)雜、抽象的數(shù)據(jù)通過(guò)可視的方式展現(xiàn)全國(guó)機(jī)房分部圖、各轄區(qū)數(shù)據(jù)中心節(jié)能率排名、全年節(jié)能率對(duì)比、節(jié)能情況等。通過(guò)物理場(chǎng)景的全方位、3D 展現(xiàn)，可隨時(shí)查看機(jī)房環(huán)境，管理設(shè)備，如機(jī)房?jī)?nèi)機(jī)柜、布線等，便于運(yùn)維了解機(jī)房布局和資源狀況，出現(xiàn)問(wèn)題快速定位。

圖撲軟件也可通過(guò)三維仿真技術(shù)完整還原數(shù)據(jù)中心全貌，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)中心眾多子系統(tǒng)集中調(diào)配管理的目的。

倉(cāng)庫(kù)可視化

通過(guò)智能監(jiān)控、智能煙感、智能溫感、智能線路預(yù)警等多種智能硬件，獲取倉(cāng)庫(kù)實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，形成消防報(bào)警體系，在圖撲軟件三維可視化系統(tǒng)中顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和預(yù)警信息。通過(guò)室內(nèi)三維仿真建模，快速查看倉(cāng)庫(kù)內(nèi)景、庫(kù)存或告警信息，可快速查找和定位貨物及基礎(chǔ)設(shè)備信息。結(jié)合倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)、RFID 設(shè)備、智能安防監(jiān)控設(shè)備聯(lián)動(dòng)，形成態(tài)勢(shì)平臺(tái)，將車庫(kù)、戰(zhàn)備物資庫(kù)、槍械庫(kù)分類，展示倉(cāng)庫(kù)內(nèi)物資模塊化存放的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)信息化、智能化管理。

車庫(kù)管理

車庫(kù)界面左右兩側(cè)的 2D 面板可查看車庫(kù)容量、面積和裝甲偵察車、步兵戰(zhàn)斗車、反坦克導(dǎo)彈車、特種車輛等的數(shù)量。3D 場(chǎng)景以 YW703 裝甲指揮車為例，可點(diǎn)擊單個(gè)車輛查看車長(zhǎng)、車寬、爬坡度、單位功率、車高、發(fā)動(dòng)機(jī)、型號(hào)、裝甲結(jié)構(gòu)類型等車輛信息。

請(qǐng)保留

將圖撲軟件與智能化設(shè)備相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)線上申請(qǐng)、車場(chǎng)調(diào)度、線下管理三位一體的車輛信息化管理模式。以車輛智能化管理為目標(biāo)，讓車輛進(jìn)出方便、快捷、安全，提高部隊(duì)的車輛管理水平。

營(yíng)區(qū)車輛配電子行車證，將每臺(tái)車的基本信息輸入電子行車證，將駕駛員個(gè)人信息輸入電子駕駛證。再將信息接入圖撲可視化系統(tǒng)，以便查看。車輛保養(yǎng)時(shí)間實(shí)時(shí)顯示，及時(shí)進(jìn)行維保，讓車輛隨時(shí)保持良好性能。

出勤任務(wù)表列出任務(wù)情況，點(diǎn)擊列表可彈出 2D 面板查看具體車輛信息。車輛出入營(yíng)區(qū)時(shí)由車輛進(jìn)出系統(tǒng)驗(yàn)審，即時(shí)記錄儲(chǔ)存進(jìn)出車牌號(hào)、進(jìn)出時(shí)間等信息。未派遣車輛私自出車時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警聲?？赏ㄟ^(guò)局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接以便隨時(shí)查閱。車輛外出因特殊情況熄燈前不能按時(shí)歸隊(duì)時(shí)系統(tǒng)可自動(dòng)發(fā)送短信通知車管員。

對(duì)于單個(gè)車輛的監(jiān)控管理，圖撲軟件以智慧坦克管理場(chǎng)景為例，圍繞坦克的推進(jìn)系統(tǒng)、裝甲系統(tǒng)、武器系統(tǒng)、火控系統(tǒng)四個(gè)方面，展開(kāi)部件管理、指揮系統(tǒng)、故障診斷的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)描述。

戰(zhàn)備物資庫(kù)

通過(guò)圖撲軟件構(gòu)建的戰(zhàn)備物資庫(kù)展示重點(diǎn)庫(kù)房溫濕度動(dòng)環(huán)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，庫(kù)存庫(kù)容信息，作業(yè)狀態(tài)。對(duì)溫濕度的監(jiān)測(cè)能保障戰(zhàn)備物資使用性能良好。出于安全性的考量，受潮的炸藥安全性無(wú)法得到保證，一般會(huì)送去銷毀。對(duì)庫(kù)房工作狀態(tài)的監(jiān)控能合理安排卸貨區(qū)域，提高庫(kù)房利用率。

對(duì)營(yíng)區(qū)戰(zhàn)備物資打碼貼簽，區(qū)分質(zhì)量等級(jí)、使用狀態(tài)、保障能力，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)配置、精確定位?？梢暬瘓?chǎng)景內(nèi)點(diǎn)擊單個(gè)物品可查看物品名稱和數(shù)量。

軍械庫(kù)

軍械庫(kù)一般按照“建制同柜、模塊存取、大件上架、定位存取”的要求存放武器。以自動(dòng)步槍、狙擊步槍、沖鋒槍等為例進(jìn)行演示，點(diǎn)擊單個(gè)槍支可查看該槍支的類型、數(shù)量、生產(chǎn)日期。通過(guò)溫濕度監(jiān)控避免槍械受潮受損。

洞庫(kù)可視化

宋朝發(fā)明了世界上第一支火藥火箭。明朝軍事著作《武備志》中，記載了多達(dá)幾十種火箭及其發(fā)射裝置，被視作現(xiàn)代火箭炮的雛形。

火箭炮、巡航導(dǎo)彈、彈道導(dǎo)彈是一種能在短時(shí)間內(nèi)將大量火力向敵方陣地傾斜的高性能武器。因其射程遠(yuǎn)、射擊速度快、火力密集程度高，往往使敵防不勝防。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，我國(guó)的火箭系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成若干系列，如 PHL-03 火箭炮、A300 火箭炮、WS-2D 火箭炮。

在圖撲可視化的洞庫(kù)界面可查看不同種類導(dǎo)彈的庫(kù)容量及該類洞庫(kù)內(nèi)的溫濕度。點(diǎn)擊場(chǎng)景下方快捷導(dǎo)航欄，可切換到不同洞庫(kù)。在現(xiàn)代化營(yíng)區(qū)的導(dǎo)彈模擬訓(xùn)練專修室向電腦軟件輸入相關(guān)參數(shù)、戴上 VR 眼鏡后，可進(jìn)行模擬訓(xùn)練并記錄成績(jī)。

智慧軍營(yíng)建設(shè)需打破信息孤島，突破地域限制，實(shí)現(xiàn)多協(xié)同操作、互聯(lián)互通、信號(hào)共享、資源整合利用?！蛾P(guān)于推進(jìn)營(yíng)區(qū)基地化標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的意見(jiàn)》指出構(gòu)建營(yíng)區(qū)布局新體系，運(yùn)用“四新”成果、數(shù)字賦能、綠色建造等手段提升軍事設(shè)施科技水平。

審核編輯 黃昊宇