CN101769699A - 一种枪械射击时的瞄准校正方法 - Google Patents

Abstract

一种枪械射击时的瞄准校正方法。本发明涉及枪械技术，具体是一种在枪械射击时对瞄准进行校正的方法。本发明的目的在于提供一种辅助射手既快速射击又同时准确射击的方法。所采用的技术要点是：枪械至少包括扳机、枪身、枪管、目标识别器和枪管调节器；扣动枪械的扳机，并不立即击发子弹；以扣动枪械扳机时刻的枪身轴线为基准，目标识别器自动地在由该基准确定的范围内识别目标，得出目标偏离枪身轴线的数值；枪管调节器依据目标识别器所得出的目标偏离枪身轴线的数值，自动地调整枪管的指向；枪管调节器调整枪管指向目标而处于瞄准就绪状态后，自动地真正击发子弹。

Description

一种枪械射击时的瞄准校正方法

技术领域

本发明涉及枪械技术，具体是一种在枪械射击时对瞄准进行校正的方法。

背景技术

步枪、手枪等枪械，是士兵、警察等人员所使用的重要武器。由于目前枪械所发射的子弹并不具备自动寻的能力，为达到击中目标的目的，枪械在射击时需要对目标进行瞄准，且这种瞄准需要达到精确对准目标的程度，才能够使得子弹沿正确的路径飞行而达到击中目标的目的。实现对目标的精确瞄准需要射手采取手工的方式调整枪械指向，从而必然需要花费一段时间。但很多时候，射手并不具有充分的时间和能力来实施所期望的精确瞄准。例如，在巷战等与敌突发近距离遭遇的情况下，争取首先射击并击中对方，实际上就成为决定生存的关键。虽然通过严格的训练能够帮助射手提高突发情况下的准确射击与快速射击能力，但并不能够确保每一个射手都能够作出足够敏捷有效的反应。如果枪械本身具有辅助射手进行快速而准确射击的自动功能，必然有助于提高射手的获胜能力，也必然有助于增强射手的战斗信心。

目前，枪械依然采用传统的人工瞄准方式；一些瞄准装置，如瞄准镜，只是帮助射手更好地观察目标。专利“轻型武器的激光瞄准系统(95192855.4)”、“光枪校正系统及光枪瞄准点校正的方法(02122299.1)”和“瞄准部件，特别是枪械瞄准器的位置校正装置(96190079.2)”给出了瞄准校正的方法；但是，这些方法是用于校正瞄具与枪膛或弹着点之间的固有偏差，并不能够自动调整枪管方位，也就并不能够解决辅助射手既快速射击又同时精确命中的问题。因此，综合运用信息处理、自动控制等技术改造传统枪械，使之能够辅助射手进行快速射击并提高射击的命中精度，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种枪械射击时对瞄准进行校正的方法，使其能够辅助射手自动完成快速而准确的射击。

本发明是通过以下技术方案实现的：

枪械至少包括扳机、枪身、枪管、目标识别器和枪管调节器；

扣动枪械的扳机，并不立即击发子弹；

以扣动扳机时刻的枪身轴线为基准，目标识别器自动地在由该基准确定的范围内识别目标，得出目标偏离枪身轴线的数值；

枪管调节器依据目标识别器所得出的目标偏离枪身轴线的数值，计算枪管调节量，自动地调整枪管的指向；

枪管调节器调整枪管指向目标而处于瞄准就绪状态后，自动地真正击发子弹。

在为实现本发明所采用的技术方案中，枪身和枪管是：在扣动扳机之前，处于平行的位置状态，枪身轴线和枪管指向是一致的。

在为实现本发明所采用的技术方案中，枪管是：枪管还具有包在外部的滑套。

在为实现本发明所采用的技术方案中，以扣动扳机时刻的枪身轴线为基准，目标识别器自动地在由该基准确定的范围内识别目标，得出目标偏离枪身轴线的数值，是：以枪身轴线为基准，按照设定的水平角度和俯仰角度所得到的空间范围，识别位于该空间范围内的目标，计算出目标偏离枪身轴线的数值。

在为实现本发明所采用的技术方案中，以扣动扳机时刻的枪身轴线为基准，目标识别器自动地在由该基准确定的范围内识别目标，得出目标偏离枪身轴线的数值，是：以枪身轴线为基准，按照设定的水平角度和俯仰角度所得到的空间范围，识别位于在该空间范围内的目标，计算出目标偏离枪身轴线的角度数值。

在为实现本发明所采用的技术方案中，枪管调节器依据目标识别器所得出的目标偏离枪身轴线的数值，计算枪管调节量，自动地调整枪管的指向，是：绕枪管的转动点，枪管调节器驱动枪管进行水平转动、进行俯仰转动以及水平和俯仰转动，从而使得枪身轴线与枪管指向不再相平行，而是形成夹角。

在为实现本发明所采用的技术方案中，枪管调节器依据目标识别器所得出的目标偏离枪身轴线的数值，计算枪管调节量，自动地调整枪管的指向，是：

枪管调节量计算所使用的参数还包括枪身本身所具有的姿态；

枪管调节量计算所使用的参数还包括枪身本身所具有的运动状态。

在为实现本发明所采用的技术方案中，枪管调节器依据目标识别器所得出的目标偏离枪身轴线的数值，计算枪管调节量，自动地调整枪管的指向，是：

枪管调节量计算所使用的参数还包括目标所具有的运动状态；

枪管调节量计算所使用的参数还包括目标和枪身之间的距离。

在为实现本发明所采用的技术方案中，枪管调节器依据目标识别器所得出的目标偏离枪身轴线的数值，计算枪管调节量，自动地调整枪管的指向，是：枪管调节量计算所使用的参数还包括枪管与枪身之间当前已经具有的夹角值。

在为实现本发明所采用的技术方案中，枪管调节器调整枪管指向目标而处于瞄准就绪状态后，自动地真正击发子弹，是：连续进行一次以上调整枪管并实施击发子弹的过程。

本发明所具有的有益效果在于：由于能够自动校正瞄准的偏差，射手不必完成对目标精确瞄准即可进行射击(对射手而言，射击是指射手扣动扳机)；换言之，射手在紧急情况下，只需要将枪身指向目标所在的大约方位，即可进行射击，从而大大缩短射击准备时间，达到快速反应的目的。在射手进行射击时，只要枪身的指向满足可自动调节的范围，就可通过识别目标并调节枪管的实际指向，自动修正枪管与目标的瞄准偏差所造成的子弹弹着点误差，达到击中目标的目的。因此，本发明有助于枪械快速射击并能够提高命中率。

附图说明

附图是应用本发明在枪械射击时进行瞄准校正的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程；但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如附图所示，枪械至少包含枪身100(枪身是安装枪械各组成部件的机械主体)、扳机400(通常，扳机位于握把处，作为射手进行射击的控制机构)、目标识别器300、枪管200以及枪管调节器201。这些部件，都安装在枪身上。枪械本身具有一个明确的指向，或者具有一个射手在使用习惯上所认为的子弹飞行方向；通常，这一指向就是枪身轴线101所处的方向。

目标识别器300和枪身100的相对位置是固定的。目标识别器300具有一个识别区域，且该识别区域是与枪身轴线101相平行的。由于这两条轴线的间距很小，可以认为两条轴线是相重合的；换言之，枪身轴线101所指向的位置，就是目标识别器300的识别区域的中心位置。举例来说，若目标识别器依赖一个光学镜头获取待识别目标区域的图像，那么，该光学镜头成像的中心点，就是枪身轴线101所指的位置。

子弹在枪管200的枪膛中点火发射。枪管200和枪身100的相对位置是可调节的。枪管200可绕安装在枪身100上的转动点进行转动，从而使枪管200的指向与枪身轴线101形成夹角。为了符合射手的使用习惯，尽管枪管200和枪身100的相对位置是可变的，但在初始状态下应该是相平行的；也就是，尚未开始进行瞄准校正过程时，二者的轴线是相平行的，或者指向的方位是一致的。由于这两条轴线的间距很小，可以认为两条轴线是重合的；换言之，枪身轴线101所指向的位置，就是枪管200对准的位置。

枪管调节器201能够驱动枪管200转动而使得枪管200的指向与枪身轴线101形成夹角。枪管调节器201推动枪管200围绕一个安装或固定在枪身100上的转动点进行转动；转动包括水平转动、俯仰转动、水平以及俯仰转动。由于射击时枪膛产生较大的后坐力而不宜直接采取将枪管转动点固定在枪身上的方式，为此，枪管200可以安装在滑套内，而将滑套的转动点固定在枪身100上。由于滑套和枪管轴线是一致的，因此，具体如何使用滑套并不影响对本发明方法的说明；我们就连同可能采用的滑套(或者滑轨等装置)一并统称为枪管。另外，出于对实际使用情况的考虑，以及受枪械本身结构的限制和目标识别与枪管调节速度的限制，枪管调节器201驱动枪管200的转动应当具有一个设定的角度范围。举例来说，设定枪管调节器201能够推动枪管200作水平+/-15°和俯仰+/-15°的转动；那么，枪管200就能够指向以枪身轴线101为轴线、顶角范围从0°到30°的任何圆锥面的任何母线方向；换言之，随枪管200的转动而发射出的子弹就可以在作用距离范围内，飞行到以枪身轴线101为轴线、顶角为30°的圆锥面所围成的空间内的任何位置。

当射手扣动扳机400而进行射击时，并不立即导致真正射出子弹。射手扣动扳机400发出的只是射击指令，该指令传递到目标识别器300，触发对目标的识别。目标识别器300捕获射手扣动扳机400时刻的目标识别区域信息，然后，对识别区域的信息进行处理，识别出要打击的目标，并计算出该目标在识别区域内的位置。假定目标识别器300采用光学图像识别，那么，识别过程就是：

由目标识别器300通过与枪身相平行的光学透镜，捕获当前图像，且该图像就是以枪身轴线101为中心的一幅图像；

从实际应用与可行性考虑，需要设定目标可识别与枪管可调节的角度范围；例如，枪管200能够作水平+/-15°和俯仰+/-15°的转动来调节指向；那么，目标识别器300就以该角度范围(或稍大于该角度范围)来捕获图像，从而得到扣动扳机400的时刻，以枪身轴线101为轴线、顶角为30°的圆锥面所围成的空间的透视图像；

目标识别器300对所捕获的图像进行目标识别，例如，识别出要打击的敌方人员；

依据所识别出的目标在图像中所处的位置，计算出目标偏离枪身轴线101的数值以作为修正信息；

在不考虑距离的因素下，所计算出的目标偏离枪身轴线101的数值就是目标偏离枪身轴线的角度数值；也就是，连接枪身100到目标所形成的射线，与枪身轴线101之间的夹角值，包括对应的水平夹角与俯仰夹角。

枪管调节器201依据目标识别器300所计算出的目标偏离枪身轴线101的修正信息，计算出相应的修正量。依赖实际需要(比如，希望对距离较远的目标也具有高的命中率)，计算修正量的函数还可以结合枪身当前姿态(如倾斜度等)和运动状态(如速度、加速度等)、射手施加在枪身的作用力、目标运动状态、目标距离、风速等因素；当然，这需要枪械具有相应的传感器装置；由于这些不影响对本发明实施方式的细节说明，在此不予展开描述。依据计算出的修正量，枪管调节器201驱动枪管200在水平、俯仰、以及水平和俯仰两个方向进行转动，使枪管的实际指向能够使子弹的弹着点落在目标上。

当枪管调节器201完成对枪管200的调节后，触发枪械的击发装置实施真正的子弹击发。

通过增强目标识别器300和枪管调节器201的功能，能够对目标实施连续的打击。为此，目标识别器300在射手扣动扳机400发出射击指令时，进行连续的多帧(一帧以上)目标识别区域信息捕获；通过对捕获的多帧信息的识别与处理，计算出目标的当前位置和运动状态，并能够推算出目标的未来位置。这样，枪管调节器201就能够依据目标识别器300给出的结果，连续计算修正量、连续调整枪管并连续击发，实施对目标的跟踪射击；从而，能够有效地打击运动目标，也能够通过连射形成的散弹面而更有效地打击静止目标。在连续计算修正量时，第一次修正以后的修正量计算，应当考虑前次修正和枪管调节过程在枪管和枪身之间已经形成的夹角。

这样一来，射手只需要手工完成射击前的大略瞄准，即将枪身大致指向目标所在区域(只要该区域落在设定的目标识别和枪管调节范围之内)；由于不需要完成精确瞄准就可以射击，射手就能够在更短的时间内完成射击前准备工作，从而实现快速射击的目的。与此同时，依赖目标识别和枪管调节的能力，即便射手射击时并没有完全对准目标，也能够自动地实施对目标的瞄准校正，从而实现准确命中的目的。因此，这样的能力，对于近距离突发遭遇态势下的实战具有重要的应用价值。

本发明并不局限于上述具体描述的实现形态，而是适用于所有的依据本发明的内容可获得的提高枪械的射击反应速度和射击命中精度的系统。这包括用于步枪、手枪等各型枪械，采取光学、红外等各类目标识别技术，使用电机或其它器件进行枪管位置调节，将枪管装在滑套或者滑轨等便于转动的装置内，等等。

本发明适用于所有的依据本发明的内容而构造的方法，以及不需其它发明性质的能力而可获得的变化形式。因此，本发明适用于同这里所描述的原理与特征相一致的最广的范围。

Claims (10)

1.一种枪械射击时的瞄准校正方法，其特征在于：

枪械至少包括扳机、枪身、枪管、目标识别器和枪管调节器；

扣动枪械的扳机，并不立即击发子弹；

以扣动扳机时刻的枪身轴线为基准，目标识别器自动地在由该基准确定的范围内识别目标，得出目标偏离枪身轴线的数值；

枪管调节器依据目标识别器所得出的目标偏离枪身轴线的数值，计算枪管调节量，自动地调整枪管的指向；

枪管调节器调整枪管指向目标而处于瞄准就绪状态后，自动地真正击发子弹。

2.根据权利要求1所述的枪械射击时的瞄准校正方法，其特征是：

所述的枪身和枪管，是：在扣动扳机之前，处于平行的位置状态，枪身轴线和枪管指向是一致的。

3.根据权利要求1所述的枪械射击时的瞄准校正方法，其特征是：

所述的枪管，是：枪管还具有包在外部的滑套。

4.根据权利要求1所述的枪械射击时的瞄准校正方法，其特征是：

所述的以扣动扳机时刻的枪身轴线为基准，目标识别器自动地在由该基准确定的范围内识别目标，得出目标偏离枪身轴线的数值，是：以枪身轴线为基准，按照设定的水平角度和俯仰角度所得到的空间范围，识别位于在该空间范围内的目标，计算出目标偏离枪身轴线的数值。

5.根据权利要求1所述的枪械射击时的瞄准校正方法，其特征是：

所述的以扣动扳机时刻的枪身轴线为基准，目标识别器自动地在由该基准确定的范围内识别目标，得出目标偏离枪身轴线的数值，是：以枪身轴线为基准，按照设定的水平角度和俯仰角度所得到的空间范围，识别位于在该空间范围内的目标，计算出目标偏离枪身轴线的角度数值。

6.根据权利要求1所述的枪械射击时的瞄准校正方法，其特征是：

所述的枪管调节器依据目标识别器所得出的目标偏离枪身轴线的数值，计算枪管调节量，自动地调整枪管的指向，是：绕枪管的转动点，枪管调节器驱动枪管进行水平转动、进行俯仰转动以及水平和俯仰转动，从而使得枪身轴线与枪管指向不再相平行，而是形成夹角。

7.根据权利要求1所述的枪械射击时的瞄准校正方法，其特征是：

所述的枪管调节器依据目标识别器所得出的目标偏离枪身轴线的数值，计算枪管调节量，自动地调整枪管的指向，是：

枪管调节量计算所使用的参数还包括枪身本身所具有的姿态。

枪管调节量计算所使用的参数还包括枪身本身所具有的运动状态。

8.根据权利要求1所述的枪械射击时的瞄准校正方法，其特征是：

所述的枪管调节器依据目标识别器所得出的目标偏离枪身轴线的数值，计算枪管调节量，自动地调整枪管的指向，是：

枪管调节量计算所使用的参数还包括目标所具有的运动状态；

枪管调节量计算所使用的参数还包括目标和枪身之间的距离。

9.根据权利要求1所述的枪械射击时的瞄准校正方法，其特征是：

所述的枪管调节器依据目标识别器所得出的目标偏离枪身轴线的数值，计算枪管调节量，自动地调整枪管的指向，是：枪管调节量计算所使用的参数还包括枪管与枪身之间当前已经具有的夹角值。

10.根据权利要求1所述的枪械射击时的瞄准校正方法，其特征是：

所述的枪管调节器调整枪管指向目标而处于瞄准就绪状态后，自动地真正击发子弹，是：连续进行一次以上调整枪管并实施击发子弹的过程。