引言：電子沙盤不斷融合新技術(shù)，如全息顯示、三維實(shí)景仿真技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、體感交互等。全息電子沙盤是以全息影像、自然交互、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)為基礎(chǔ)，為不同角色的指揮作戰(zhàn)人員在真實(shí)指揮所中進(jìn)行虛實(shí)交互、協(xié)同研討、共同標(biāo)繪、制定方案等提供技術(shù)支撐，這將成為電子沙盤跨越式發(fā)展的強(qiáng)勁動(dòng)力。全息技術(shù)的發(fā)展，先后經(jīng)過(guò)了物理全息（全息膠片、激光全息成像）、數(shù)字全息（激光全息投影、體視全息成像）和計(jì)算全息（場(chǎng)景追蹤式全息成像）三個(gè)階段。
全息電子沙盤與傳統(tǒng)電子沙盤相比，不僅提供了真三維立體顯示的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)供作戰(zhàn)人員360°觀看，而且沙盤展示內(nèi)容豐富、表現(xiàn)方式多樣且可以動(dòng)態(tài)更新，同時(shí)給作戰(zhàn)人員提供了自然化指揮作業(yè)的交互方式?？梢詫⒌貓D實(shí)現(xiàn)更加直觀、逼真、多視角的展現(xiàn)方式，解決戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)動(dòng)態(tài)展現(xiàn)的真實(shí)性、流暢性、實(shí)時(shí)性問(wèn)題。
一、產(chǎn)品概述
全息電子沙盤的快速構(gòu)建方法是戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)全息展現(xiàn)的基礎(chǔ)與前提，某司研發(fā)的全息沙盤主要解決遮擋條件下的虛實(shí)融合、大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)加載、移動(dòng)和可變光照下的圖像渲染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)全要素、多種類、多層級(jí)、多粒度的三維實(shí)景全息展現(xiàn)，為指揮員提供直觀逼真的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)要素，提供多視角多方位觀察態(tài)勢(shì)的能力，有助于把握全局，保證作戰(zhàn)任務(wù)的順利及時(shí)完成，提高作戰(zhàn)效能。
（一）全向立體觀看
利用多視幾何原理解算得到標(biāo)記點(diǎn)在目標(biāo)觀測(cè)場(chǎng)景中的實(shí)時(shí)三維位置信息，再計(jì)算得出剛體（操作手柄）在目標(biāo)場(chǎng)景中的位置和朝向，并由此捕捉到操作人需要了解的區(qū)域，從而完成人機(jī)虛擬交互，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)場(chǎng)景在不同觀測(cè)位置下（環(huán)繞360°）不同的環(huán)境信息3D顯影。
（二）主視角
提供光學(xué)標(biāo)記點(diǎn)用于定位追蹤，全息沙盤的3D顯影內(nèi)容隨主視角（帶感光球）位置的變動(dòng)而變化，目前系統(tǒng)僅支持1個(gè)主視角觀測(cè)。
（三）副視角
系統(tǒng)不追蹤副視角的位移，因此通過(guò)副視角（不帶感光球）觀測(cè)全息沙盤的顯影內(nèi)容與主視角一致，但會(huì)隨與主視角的距離偏差出現(xiàn)一定程度的影像偏移，副視角應(yīng)盡量保持與主視角位置相鄰，即可保障觀測(cè)效果近似。
二、產(chǎn)品功能
（一）戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境多源數(shù)據(jù)全息建模
以真實(shí)地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，生成大范圍、多尺度、高精度的虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，支持影像、高程、三維模型、傾斜攝影點(diǎn)云模型等時(shí)空地理數(shù)據(jù)的全息顯示，支持全系列國(guó)標(biāo)、軍標(biāo)地理信息數(shù)據(jù)導(dǎo)入，能夠根據(jù)任務(wù)需求切換數(shù)據(jù)。
1.全球范圍多分辨率地形地物建模與觀看；
2.裝備三維建模與觀看；
3.傾斜攝影測(cè)量建模與觀看。
（二）戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境全息多尺度勘察
“不謀全局者不足以謀一域”，全息智能沙盤為指揮員提供了從全局到局部到要點(diǎn)要地的多尺度觀看方法;支持主視角任意方向、任意角度觀看沙盤并獲得與觀察實(shí)物沙盤完全相同的全息立體視覺(jué)體驗(yàn)，有效協(xié)同大腦與小腦對(duì)地理信息環(huán)境進(jìn)行勘察與分析;下一步還將推出手勢(shì)與語(yǔ)音控制功能，全息智能沙盤人機(jī)交互能力將進(jìn)一步提高。
1.全局層面:能宏觀掌控戰(zhàn)場(chǎng)的地理形勢(shì)與周邊關(guān)系，了解敵我戰(zhàn)略部署態(tài)勢(shì)；
2.局部層面:能勘察山地、川谷、河流走勢(shì)，掌握道路網(wǎng)絡(luò)、居民地的分布，掌握敵方、本級(jí)與友鄰的作戰(zhàn)任務(wù)區(qū)，進(jìn)行戰(zhàn)場(chǎng)規(guī)劃和作戰(zhàn)部署;
3.要地層面:可以詳細(xì)觀察要點(diǎn)要地的地形地貌和周邊環(huán)境，明確進(jìn)出通道，確定作戰(zhàn)陣位，規(guī)劃工程布設(shè)與構(gòu)筑。
（三）戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境空間量算與分析
信息化戰(zhàn)爭(zhēng)要求不斷增強(qiáng)精算、深算、細(xì)算的能力；全息智能沙盤設(shè)計(jì)了空間量算與空間分析的工具，通過(guò)操作手柄、平板電腦與沙盤進(jìn)行交互，支撐戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的快速量算和分析；戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境空間量算與地形分析功能強(qiáng)大，顯示效果較傳統(tǒng)電子沙盤更加直觀。
1.戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境地形分析：提供距離、面積、方位角、夾角、高差等空間量算功能；
2.戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境空間量算：提供地形剖面、兩點(diǎn)通視、區(qū)域通視、坡度、坡向等空間分析功能。
（四）作戰(zhàn)方案想定編輯與推演
具備作戰(zhàn)任務(wù)、計(jì)劃、方案的編輯錄入與動(dòng)態(tài)推演功能，提供作戰(zhàn)計(jì)劃編輯錄入工具，支持部隊(duì)編成、機(jī)動(dòng)、火力打擊、電磁信號(hào)等信息錄入，能顯示實(shí)體代字、軌跡、尾跡等態(tài)勢(shì)效果，提供開始、暫停、繼續(xù)、停止等推演控制功能，實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)方案的逐過(guò)程、逐階段展現(xiàn)。
（五）戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)系統(tǒng)
全息智能沙盤具有良好的可拓展性，預(yù)留戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)接口，支持境外衛(wèi)星過(guò)境掃描地域分析，戰(zhàn)機(jī)、艦船、坦克等武器平臺(tái)北斗位置及雷達(dá)探測(cè)位置時(shí)空信息接入，做到戰(zhàn)場(chǎng)時(shí)空環(huán)境信息實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)同步全息顯示，戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)存儲(chǔ)和事后復(fù)盤等功能。
（六）實(shí)時(shí)投送多屏聯(lián)動(dòng)
為豐富全息智能沙盤使用場(chǎng)景，可將沙盤顯示的主視角實(shí)時(shí)圖、頂視圖、四方向最佳視角圖實(shí)時(shí)投送到壁掛式各類顯示屏,即可實(shí)現(xiàn)全息沙盤顯示效果，該圖像也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)同步投送到異地大屏。
三、數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)
（一）影像數(shù)據(jù)
提供高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)和傾斜攝影測(cè)量數(shù)據(jù)的添加與刪除,自帶的高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)集（中國(guó)遙感影像數(shù)據(jù)、全球遙感影像數(shù)據(jù)）。
（二）DEM高程數(shù)據(jù)
系統(tǒng)自帶全球XX米精度DEM高程數(shù)據(jù)，中國(guó)及周邊XX米精度DEM高程數(shù)據(jù)，支持更高精度DEM數(shù)據(jù)加載。
（三）矢量數(shù)據(jù)
矢量數(shù)據(jù)是以矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述的水系、等高線、境界、交通、居民地等地形要素構(gòu)成的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)支持全球國(guó)界、中國(guó)省界等矢量數(shù)據(jù)處理;對(duì)于矢量地圖數(shù)據(jù)需要進(jìn)行按圖層處理，以便顯示時(shí)根據(jù)圖層編碼設(shè)計(jì)不同的顯示效果。
（四）三維軍標(biāo)標(biāo)繪
軍標(biāo)標(biāo)繪體系主要用于態(tài)勢(shì)圖構(gòu)建、紅藍(lán)雙方兵力部署等，全息智能沙盤提供以下軍標(biāo)標(biāo)繪功能：
1.提供標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)則三維點(diǎn)狀軍標(biāo)符號(hào)庫(kù)；
2.提供非規(guī)則線、面狀軍標(biāo)符號(hào)庫(kù)；
3.支持三維軍標(biāo)交互式標(biāo)繪和屬性設(shè)置；
4.支持軍標(biāo)標(biāo)繪方案管理功能。
（五）裝備模型與管理
提供作戰(zhàn)飛機(jī)、無(wú)人機(jī)、車輛、艦船、火炮、巡航導(dǎo)彈、電磁裝備等武器裝備三維模型；
對(duì)于導(dǎo)入的外部模型，平臺(tái)提供了模型編輯功能，用戶根據(jù)模型信息和實(shí)際情況可以調(diào)整模型的大小和方向。
（六）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具
主要包含四個(gè)功能模塊：影像數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換，DEM格式轉(zhuǎn)換，圖像投影文件處理，三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理工具采用自動(dòng)匹配方式，一鍵導(dǎo)入，處理自動(dòng)化程度高，易于非專業(yè)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與導(dǎo)入。
（七）開發(fā)平臺(tái)
全息智能沙盤軟件采用OSG引擎，基于C++開發(fā)環(huán)境研發(fā)，開發(fā)平臺(tái)符合自主可控相關(guān)要求。
區(qū)別于基于UE系統(tǒng)的全息沙盤，全息智能沙盤軟件預(yù)留數(shù)據(jù)通信接口，能和軍用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)和服務(wù)共享，能實(shí)現(xiàn)底層代碼二次開發(fā)；可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)沙盤同步全息顯示，想定推演，協(xié)同標(biāo)繪，實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)，具有廣闊豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。
四、結(jié)束語(yǔ)
電子沙盤的發(fā)展趨勢(shì)必然朝著全息展現(xiàn)、虛實(shí)融合、多視角切換、釋放雙手、自然交互等方向發(fā)展，以更加真實(shí)的呈現(xiàn)效果、自然的交互方式、高效便捷的協(xié)同作業(yè)，為指揮員帶來(lái)全新的指揮體驗(yàn)。以全息方式展示電子沙盤的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)，逼真再現(xiàn)陸、海、空、天、電、火箭等各軍兵種聯(lián)合戰(zhàn)場(chǎng)全要素、多種類、多層級(jí)、多粒度的三維實(shí)景，為指揮員提供更加直觀的戰(zhàn)場(chǎng)地理、氣象、水文、電磁環(huán)境，敵我雙方的兵力部署、當(dāng)前作戰(zhàn)行動(dòng)、后續(xù)行動(dòng)計(jì)劃及敵方行動(dòng)對(duì)我軍的威脅等信息，有助于指揮員客觀地觀察整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的全貌，把握全局，更加深刻地理解戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)。
短波通信在邊防部隊(duì)的應(yīng)用與發(fā)展
