CN104697398A - 激光模拟射击训练系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及模拟射击技术，公开了一种激光模拟射击训练系统。本发明中，包含安装有激光发射器与主机的枪支，中心控制器、以及安装有激光接收器的靶具和/或安装有激光接收器的人体接收部；枪支的扳机在被抠动时，通过无线方式发送扳机指令至主机；主机在接收到扳机指令时，通过无线方式控制激光发射器发射激光信号作为虚拟子弹，其中激光信号中携带枪支的信息；激光接收器在接收到激光信号时将激光接收器的位置与枪支的信息通过无线方式发送至中心控制器。这样，可以提高激光模拟射击训练系统的仿真度，改善射击训练效果；同时，无需布线，节约空间，而且，方便系统扩展，即系统扩展性好；而且提高了系统实时性。

Description

激光模拟射击训练系统

技术领域

本发明涉及模拟射击技术，特别涉及一种激光模拟射击训练系统。

背景技术

目前，在反恐射击训练中，大量基层公安训练中很难大量采用实弹和橡皮子弹，因为介于安全性问题，实弹和橡皮子弹申领过程复杂，而且实弹和橡皮子弹只能用于室外，用于室内时往往会由于跳单问题对安全产生威胁。很多国内机构采用激光模拟射击，但是激光模拟射击的产品具有一些天然劣势，比如模拟射击枪支打不出真实枪支的实弹射击感觉，以致造成训练效果不佳；而且，也没有真实射击过程中的子弹的爆破声和后坐力。

而且，目前在训练中，信息不能进行实时传递，成绩的判定需等训练结束后训练员上报汇总才能获知，系统实时性差。

发明内容

本发明解决的问题供一种激光模拟射击训练系统，可以提高激光模拟射击训练系统的仿真度，改善射击训练效果；信息通过无线方式传输，无需布线，节约空间且扩展性好；而且提高了系统实时性。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种激光模拟射击训练系统，包含：安装有激光发射器与主机的枪支，中心控制器、以及安装有激光接收器的靶具和/或安装有激光接收器的人体接收部；

所述枪支的扳机在被抠动时，通过无线方式发送扳机指令至所述主机；

所述主机在接收到所述扳机指令时，通过无线方式控制所述激光发射器发射激光信号作为虚拟子弹；其中，所述激光信号中携带枪支的信息；

所述激光接收器在接收到所述激光信号时，发出被所述虚拟子弹击中的信号，并将所述激光接收器的位置与枪支的信息通过无线方式发送至所述中心控制器。

本发明实施方式相对于现有技术而言，是在真实的枪支上安装激光发射器与主机，且主机分别与枪支的激光发射器无线连接，同时，在靶具和/或者人体接收部上安装激光接收器；在射击时，手指依然扳动枪支的扳机，扳机被扳动时，通过无线方式向主机发送扳机指令，主机在收到该扳机指令时，通过无线方式控制激光发射器发射激光信号作为虚拟子弹，其中，激光信号中携带枪支的信息；激光接收器接收到上述激光信号时，视为激光接收器被上述的虚拟子弹击中，一方面，发出被虚拟子弹击中的信号，另一方面，激光接收器可以从接收的激光信号中获知发射子弹的枪支的信息，以及将接收激光信号的激光接收器的位置作为被击中的位置；而且，激光接收器在接收到激光信号时，便将激光接收器的位置与枪支的信息通过无线方式发送至中心控制器，以便系统实时了解训练情况，并进行实时成绩判定。总之，在真实的枪支上安装激光发射器来发射激光信号作为虚拟子弹，可以提高激光模拟射击训练系统的仿真度，改善射击训练效果；同时，主机通过无线方式与扳机、激光发射器连接，不但无需布线，节约空间，而且，方便系统扩展，即系统扩展性好；而且，信息传递及时，提高了系统实时性。

另外，所述中心控制器包含显示模块与数据分析模块；所述数据分析模块与所述显示模块相连；所述数据分析模块对接收的数据进行分析，并将分析结果输出至所述显示模块进行显示。

进一步地，所述枪支上还安装有后坐力模拟装置；所述主机在接收到所述扳机指令时，通过无线方式控制所述后坐力模拟装置产生后坐力。利用后坐力模拟装置在射击时产生后坐力，进一步提高了激光模拟射击训练系统的仿真度，改善了射击训练效果。

进一步地，所述枪支还包含一喇叭；所述喇叭与所述主机无线连接；所述喇叭用于在所述主机的控制下播放子弹射击的声音、子弹上膛的声音、击中目标的声音提示以及被敌方击中的声音提示；其中，所述目标为靶具或者所述敌方的人体接收部；所述敌方为多方对抗中角色对立方。利用喇叭播放子弹射击的声音、子弹上膛的声音，进一步提高了激光模拟射击训练系统的仿真度，改善了射击训练效果；利用喇叭播放击中目标的声音提示以及被敌方击中的声音提示，可以使受训人员实时了解战况，提高了系统的信息化程度。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的激光模拟射击训练系统的系统框图；

图2是根据本发明第一实施方式中的后坐力模拟装置的结构示意图；

图3是根据本发明第一实施方式中的靶具的侧视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种激光模拟射击训练系统，具体如图1所示，包含中心控制器、若干枪支与若干靶具。

在本实施方式中，中心控制器包含数据分析模块与显示模块，数据分析模块与显示模块相连。中心控制器分别与各枪支、各靶具无线连接，可以进行远距离无线通信。中心控制器从各个枪支、各个靶具收集信息，并通过显示模块显示收集的信息，即通过显示模块可以查看所有枪支、靶具所处的位置，各个枪支射击的次数、剩余弹药数量，靶子被击中次数和位置，以及被哪些枪支击中。中心控制器还可以利用数据分析模块对收集的信息进行分析，将分析结果输出至显示模块进行显示。换句话说，中心控制器可以根据预设的规则对收集的数据进行成绩评定。

下面对激光模拟射击训练系统进行详细介绍：

靶具可以接收各枪支发射的激光信号。具体而言，靶具接收到枪支发射的虚拟子弹(激光信号)时，就将靶具被击中的位置与枪支的信息发送至中心控制器；其中，虚拟子弹中携带枪支的信息。也就是，靶具被击中时，获取虚拟子弹中携带的枪支信息，并将获取的枪支信息与靶具被击中的位置发送至中心控制器，以供中心控制器对信息尽心管理。需要说明的是，枪支信息可以包含所属的编队信息与所属的队员信息。

枪支上安装有主机、激光发射器、后坐力模拟装置、声音模拟装置、弹药复位键、喇叭、第一无线通信模块、第二无线通信模块与显示屏，主机分别与激光发射器、后坐力模拟装置、声音模拟装置、弹药复位键、显示屏、喇叭通过第一无线通信模块无线连接，组成一个发射子统。在本实施方式中，枪支的各部件均包含一个无线收发器，全部的无线收发器组成第一无线通信模块，第一无线通信模块可以为近场通信模块，采用蓝牙或者ZIGBEE(紫蜂协议)技术，无需布线，节约空间，而且，方便系统扩展，即系统扩展性好。中心控制器通过第二无线通信模块与主机进行通信，第二无线通信模块为远距离无线通信模块。

具体地说，弹药复位键是用来复位枪支的弹药量的，弹药复位键被按下时，主机控制枪支上膛。比如说，枪支的最大弹药量为6发子弹，按下弹药复位键，视为枪支装配了6发虚拟子弹。

激光发射器在枪支的扳机被抠动时，在主机的控制下发射激光信号作为虚拟子弹。具体地说，枪支的扳机在被抠动时，通过第一无线通信模块发送扳机指令至主机，主机在接收到扳机指令时，通过第一无线通信模块控制激光发射器发射激光信号作为虚拟子弹。而且，在枪支中的虚拟弹药量不为零时，若扳机被扳动，扳机便通过第一无线通信模块向主机发送扳机指令，主机在收到该扳机指令时，控制激光发射器发射激光信号作为虚拟子弹。扳机每被扳动一次，枪支的弹药量减少一发子弹。当枪支中的虚拟弹药量为零时，若扳机被扳动，则主机不触发激光发射器发射激光信号。

在本实施方式中，激光发射器通过卡件与枪支连接。其中，卡件上设有左右调节旋钮与上下调节旋钮；通过调节左右调节旋钮与上下调节旋钮，可以分别对激光发射器进行左右、上下调节。具体地说，左右调节旋钮与上下调节旋钮上均设有刻度，作训人员可以根据射击距离分别调节左右调节旋钮与上下调节旋钮上的刻度，以修正弹道。

后坐力模拟装置在枪支的扳机被抠动时，在主机的无线控制下产生后坐力，同时，通过第一无线通信模块控制喇叭播放子弹射击的声音。具体而言，后坐力模拟装置卡在枪支的枪托一侧，具体如图2所示，包含高度强力电机201、连杆202、两个撞块203、大功率的喇叭(未示出)与锂电池(未示出)。其中，两个撞块203位置相对设置，其中，一个撞块203通过连杆202与电机201连接，且该撞块随连杆202的运动而运动；另一个撞块203位置固定；锂电池为喇叭供电。在枪支的扳机被板块后，主机控制后坐力模拟装置中的电机201工作，电机201工作时带动连杆202运动，在连杆202的带动下，连接在连杆202上的撞块203随之运动，在固定的撞块203处，撞击固定的撞块，即产生模拟的后坐力；同时，喇叭开始工作，喇叭主要用于播放子弹射击的声音、子弹上膛的声音、击中靶具的声音提示以及被敌方击中的声音提示。本实施方式中的后坐力模拟装置结构简单，便于实现，而且，提高了激光模拟射击训练系统的仿真度，可以改善射击训练效果。

显示屏在主机的无线控制下，显示枪支状态信息与战报信息；其中，枪支状态信息包含枪支的编号、弹夹数量、虚拟子弹数量、以及显示屏的无线通信状态；战报信息包含击中靶具的次数以及击中靶具的部位信息。具体地说，中心控制器通过第二无线通信模块向主机发送战报信息，同时，主机实时地更新枪支自身的状态信息，并实时地将枪支状态信息与战报信息发送至显示屏，训练人员可以根据显示屏显示的信息随时了解战况信息，以调整应对策略。

以上是对枪支的介绍，下面对靶具进行介绍。

在本实施方式中，靶具包含歹徒部分与人质部分；其中，歹徒部分包含头部、胸部、手部与绿色指示灯；人质部分包含人质灯与红色指示灯；且头部、胸部、手部、人质灯上分别安装有激光接收器304；激光接收器304接收到激光信号时，视为被击中，并发出被虚拟子弹击中的信号。在训练中，作训人员需要解救人质，击毙歹徒。所以，在歹徒的头部、胸部、手部上任意一个激光接收器304接收到激光信号时，触发绿色指示灯闪烁(作为发出歹徒被虚拟子弹击中的信号)，表示解救成功，若人质灯上的激光接收器304接收到激光信号时，表示人质被击中，触发红色指示灯闪烁(作为发出人质被虚拟子弹击中的信号)，解救失败。

进一步地，在本实施方式中，靶具，如图3所示，还包含滤光板301、聚光透镜302与导光软光纤303；其中，滤光板301、聚光透镜302、导光软光纤303与激光接收器304依次排列，即激光信号依次经过滤光板301、聚光透镜302、导光软光纤303后，被激光接收器304接收；其中，滤光板仅允许激光信号通过；每一个激光接收器304前面设有若干个聚光透镜302，导光软光纤303位于各个聚光透镜302的焦点下方。比如，激光发射器发射的激光信号为650纳米波长的红光，则滤光板301可以采用红色透明的光学窄带滤光片，可以过滤掉太阳光中的大部分的非激光光谱的中成分，仅允许650纳米波长的红光通过，这样，就消除了干扰信号，可以提高对击中位置的判断精度。聚光透镜302边缘紧密结合没有接缝，并且把聚光透镜302分为8、9、10环，将经滤光板滤光后的光信号进行会聚，这样可以提高激光接收器接收的激光信号的强度，进一步提高对击中位置的判断精度。利用导光软光纤303可以将聚光透镜302焦点上的激光信号传输至激光接收器304，降低激光信号在传输过程中的损耗，进一步提高对击中位置的判断精度。采用如图3所示的靶具，不但可以对击中的位置进行精确地环数和方位的判断，而且还可以尽可能采用数量少的激光接收器304。其中，激光接收器304可以为硅光电池或者光电二极管。激光信号打到硅光电池或者光电二极管上去之后会产生电压或者电流信号，从而对激光信号进行检测。

需要说明的是，在实际应用中，靶具既可以是固定的，也可以是可以快速移动的，这可以根据射击训练的需要进行设置。

至此，对靶具介绍完毕。

在本实施方式中，激光接收器304接收到激光信号时，就将激光接收器304自身的位置与枪支的信息通过无线方式发送至中心控制器；其中，激光信号为脉冲信号，且携带枪支的信息。具体地说，激光接收器304接收到激光信号时，获取激光信号中携带的枪支信息，并将获取的枪支信息与激光接收器304自身的位置发送至中心控制器，以供中心控制器对信息进行管理。比如，每把枪支都有一个唯一的标示，枪支发出的激光信号中调制有该枪支的唯一标示，用于指代该枪支，激光接收器可以从接收的激光信号中解调出激光信号中携带的枪支信息；且每一个激光接收器304中预存有该激光接收器304的位置信息，再如，歹徒头部的激光接收器304中预存有歹徒头部的位置信息，当歹徒头部的激光接收器304接收到激光信号时，视为歹徒的头部被击中，且歹徒头部的激光接收器304将自身的位置信息发送至中心控制器，中心控制器就知道歹徒的头部被击中了。所以，一旦激光接收器304发送信息至中心控制器，中心控制器就可以获知哪一把枪支击中了哪一个位置，进而可以实时地了解训练情况，进行实时成绩判定。

本领域的技术人员可以理解，若无线信号通信不畅，数据可以缓存在发送端，信号通信流畅时，可以再将缓存的数据发送出去，并通过握手机制保证准确性。

与现有技术相比，是在真实的枪支上安装激光发射器与主机，且主机分别与枪支的激光发射器无线连接，同时，在靶具上安装激光接收器；在扳机被扳动时，通过无线方式向主机发送扳机指令，主机在收到该扳机指令时，通过无线方式控制激光发射器发射激光信号作为虚拟子弹，其中，激光信号中携带枪支的信息；激光接收器接收到上述激光信号时，视为激光接收器被上述的虚拟子弹击中，并发出被虚拟子弹击中的信号，同时，激光接收器在接收到激光信号时，便将激光接收器的位置与枪支的信息通过无线方式发送至中心控制器，以便系统实时了解训练情况，并进行实时成绩判定。总之，在真实的枪支上安装激光发射器来发射激光信号作为虚拟子弹，可以提高激光模拟射击训练系统的仿真度，改善射击训练效果；同时，主机通过无线方式与扳机、激光发射器连接，不但无需布线，节约空间，而且，方便系统扩展，即系统扩展性好；而且，信息传递及时，提高了系统实时性。

本发明的第二实施方式涉及一种激光模拟射击训练系统。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第一实施方式中，激光模拟射击训练系统仅包含靶具这一单一的射击对象，用于人质解救射击训练。而在本发明第二实施方式中，激光模拟射击训练系统中的射击对象为人体接收部，且人体接收部为可穿戴于人体的背心或者头盔，用于多方对抗演习，比如红蓝对抗，扩展了本发明实施场景，丰富了本发明的实施方式。

具体地说，在本实施方式中，人体接收部为一背心与头盔，背心可穿与人体，头盔戴在头上，适用于模拟多方对抗。其中，背心上对应与人体的胸部、腹部、背部等部位安装有相应的激光接收器，头盔上也安装有相应的激光接收器。本实施方式的激光接收器与第一实施方式中的激光接收器结构相同，在此不再赘述。

在本实施方式中，还包含无线语音通信装置，每一个作训人员均配备有一个无线语音通信装置，各无线语音通信装置之间通过中心控制器进行通信，用于同一方队员之间的语音通信。无线语音通话装置与枪支、背心组成一个单兵的近距离的无线网络，布线少，装备轻便。

在本实施方式中，喇叭用于播放子弹射击的声音、子弹上膛的声音、击中敌方的人体接收部的声音提示以及被敌方击中的声音提示；其中，所谓敌方为多方对抗中角色对立方，比如，蓝方即为红方的敌方。

在本实施方式中，战报信息包含被敌方击中的次数、击中敌方的次数、击中敌方的人员信息以及击中敌方的部位信息。例如，中心控制器把接收到的信息发送给射击的一方与被击中的一方，射击一方枪支的显示屏上显示击中了对方的哪个人员，被击中的一方枪支的喇叭也会有声音进行提醒。当然，被击中的提醒方式还可以是电机撞击或者指示灯闪烁的方式，在此不作赘述。

这样，中心控制器可以方便地获知各方人员“伤亡”与枪支弹药的情况，比如，哪一方的哪只枪击中了敌方的哪个人的什么部位，极大地提高了管理的效率。

在实际应用中，激光接收器还可以直接佩戴在人体上，具体而言是佩戴在人体接收部，这样，比较轻便，实现人与人的对抗模拟。

需要说明的是，在实际应用中，一个激光模拟射击训练系统既可以包含靶具，又可以包含人体接收部，即，训练项目既包含打靶，还包含人与人的对抗，比如，红方打靶，蓝方打红方，即干扰红方打靶。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种激光模拟射击训练系统，其特征在于，包含：安装有激光发射器与主机的枪支、中心控制器、以及安装有激光接收器的靶具和/或安装有激光接收器的人体接收部；

所述枪支的扳机在被抠动时，通过无线方式发送扳机指令至所述主机；

所述主机在接收到所述扳机指令时，通过无线方式控制所述激光发射器发射激光信号作为虚拟子弹；其中，所述激光信号中携带枪支的信息；

所述激光接收器在接收到所述激光信号时，发出被所述虚拟子弹击中的信号，并将所述激光接收器的位置与枪支的信息通过无线方式发送至所述中心控制器。

2.根据权利要求1所述的激光模拟射击训练系统，其特征在于，所述中心控制器包含显示模块与数据分析模块；

所述数据分析模块与所述显示模块相连；

所述数据分析模块对接收的数据进行分析，并将分析结果输出至所述显示模块进行显示。

3.根据权利要求1所述的激光模拟射击训练系统，其特征在于，所述枪支包含第一无线通信模块；

所述主机通过所述第一无线通信模块分别与所述激光发射器、所述扳机进行通信。

4.根据权利要求1所述的激光模拟射击训练系统，其特征在于，所述枪支上还安装有后坐力模拟装置；

所述主机在接收到所述扳机指令时，通过无线方式控制所述后坐力模拟装置产生后坐力。

5.根据权利要求1所述的激光模拟射击训练系统，其特征在于，所述枪支还包含一喇叭；

所述喇叭与所述主机无线连接；

所述喇叭用于在所述主机的控制下播放子弹射击的声音、子弹上膛的声音、击中目标的声音提示以及被敌方击中的声音提示；

其中，所述目标为靶具或者所述敌方的人体接收部；所述敌方为多方对抗中角色对立方。

6.根据权利要求1所述的激光模拟射击训练系统，其特征在于，所述枪支还设有弹药复位键；

所述弹药复位键与所述主机无线连接；

所述弹药复位键被按下时，所述主机控制所述枪支上膛。

7.根据权利要求1所述的激光模拟射击训练系统，其特征在于，所述靶具包含头部、胸部、手部、人质灯、绿色指示灯、红色指示灯与若干个激光接收器；

所述头部、胸部、手部、人质灯上分别安装有激光接收器；

所述头部、胸部、手部上任意一个激光接收器接收到所述激光信号，绿色指示灯闪烁；

所述人质灯上的激光接收器接收到所述激光信号，红色指示灯闪烁。

8.根据权利要求1所述的激光模拟射击训练系统，其特征在于，所述人体接收部为背心或者头盔。

9.根据权利要求1所述的激光模拟射击训练系统，其特征在于，所述枪支上安装有显示屏与第二无线通信模块；

所述中心控制器通过所述第二无线通信模块向所述主机发送战报信息；

所述主机通过无线方式控制所述显示屏显示枪支状态信息与所述战报信息。

10.根据权利要求1所述的激光模拟射击训练系统，其特征在于，所述激光发射器通过卡件与所述枪支连接；

所述卡件上设有左右调节旋钮与上下调节旋钮；

所述左右调节旋钮与上下调节旋钮上均设有刻度；

根据射击距离分别调节所述左右调节旋钮与上下调节旋钮上的刻度，以修正弹道。