CN105157482A

CN105157482A - 一种三角式布阵声学自动报靶设备

Info

Publication number: CN105157482A
Application number: CN201510434717.1A
Authority: CN
Inventors: 沈维冲; 沈群; 徐晓杰; 施乾坤; 蔡飞虎; 李云松
Original assignee: Nantong Jin Shuanyang Electronic Science And Technology Co Ltd
Current assignee: Nantong Jin Shuanyang Electronic Science And Technology Co Ltd
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2015-12-16

Abstract

本发明提出一种三角式布阵声学自动报靶设备，靶板设在所述超声腔的外壁上；超声传感器组件设在所述超声腔内，超声传感器组件支架与超声腔的内壁相连；第一超声传感器、第二超声传感器和第三超声传感器，第一超声传感器、第二超声传感器和第三超声传感器间隔布置在所述支架的同一侧，第二超声传感器介于所述第一超声传感器和所述第三超声传感器之间，第一超声传感器到第二超声传感器的间距等于第三超声传感器到第二超声传感器的间距，第一超声传感器与第二超声传感器的高度差等于第三超声传感器与第二超声传感器的高度差。根据本发明的三角式布阵超声自动报靶设备，报靶精度高。

Description

一种三角式布阵声学自动报靶设备

技术领域

本发明涉及一种三角式布阵声学自动报靶设备。

背景技术

相关技术中，射击训练常采用人工报靶。报靶精度不高、导致训练效率低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种可替代人工报靶的三角式布阵声学自动报靶设备。

根据本发明的三角式布阵声学自动报靶设备，包括：声学腔；靶板，所述靶板设在所述声学腔的外壁上；声学传感器组件，所述声学传感器组件内置于所述声学腔内，所述声学传感器组件包括：支架，所述支架与所述声学腔的内壁相连；第一声学传感器、第二声学传感器和第三声学传感器，所述第一声学传感器、所述第二声学传感器和所述第三声学传感器间隔布置在所述支架的同一侧，所述第二声学传感器介于所述第一声学传感器和所述第三声学传感器之间，其中，所述第一声学传感器到所述第二声学传感器的间距等于所述第三声学传感器到所述第二声学传感器的间距，所述第一声学传感器与所述第二声学传感器的高度差等于所述第三声学传感器与所述第二声学传感器的高度差。

根据本发明的三角式布阵声学自动报靶设备，利用声学获取定位信号、报靶精度高。

另外，根据本发明上述实施例的三角式布阵声学自动报靶设备还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个示例，所述声学腔为密闭式声学腔。

根据本发明的一个示例，所述第一声学传感器、所述第二声学传感器和所述第三声学传感器均为超声传感器。

根据本发明的一个示例，所述三角式布阵声学自动报靶设备还包括声学信号处理组件，所述声学信号处理组件与所述声学传感器组件相连。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的三角式布阵声学自动报靶设备的示意图。

图2是根据本发明一个实施例的三角式布阵声学自动报靶设备的声学传感器组件的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图来详细描述根据本发明的三角式布阵声学自动报靶设备。

如图1和图2所示，根据本发明的三角式布阵声学自动报靶设备，包括：声学腔10，靶板20和声学传感器组件30。

具体地说，声学腔10可以为密闭式声学腔。

靶板20设在声学腔10的外壁上。

声学传感器组件30在声学腔10内设在声学腔10的内壁上。一般而言，声学传感器组件30设在声学腔10的下内壁或上内壁上，且沿着下内壁或上内壁的长度方向延伸。

更具体地，如图2所示，声学传感器组件30包括：支架301，第一声学传感器302、第二声学传感器303和第三声学传感器304。

支架301与声学腔10的内壁相连。如图1所示，支架301设在声学腔10的下内壁上。

第一声学传感器302、第二声学传感器303和第三声学传感器304间隔布置在支架301的同一侧。如图1所示，第一声学传感器302、第二声学传感器303和第三声学传感器304间隔布置在支架301的上侧。如图2所示，第一声学传感器302、第二声学传感器303和第三声学传感器304间隔布置在支架301的下侧。

如图2所示，第二声学传感器303介于第一声学传感器302和第三声学传感器304之间。其中，第一声学传感器302到第二声学传感器303的间距等于第三声学传感器304到第二声学传感器303的间距。第一声学传感器302与第二声学传感器303的高度差等于第三声学传感器304与第二声学传感器303的高度差。

有利地，第一声学传感器302、第二声学传感器303和第三声学传感器304均为超声传感器。

换言之，如图2所示，第一声学传感器302到第二声学传感器303的间距为L，第三声学传感器304到第二声学传感器303的间距也为L。第一声学传感器302与第二声学传感器303的高度差为S，第三声学传感器304与第二声学传感器303的高度差也为S。

令直角坐标系原点为第二声学传感器303的中心。

设子弹从P点飞过，其坐标在该坐标系中为(x、y)，所产生的声波到达第一声学传感器302的时间为T1，到达第二声学传感器303的时间为T2，到达第三声学传感器304的时间为T3。

则到达第一声学传感器302与到达第二声学传感器303的时间差为ΔT1＝T1-T2。则到达第二声学传感器303与到达第三声学传感器304的时间差为ΔT2＝T2-T3。

P点至第一声学传感器302的距离S1＝T1×V_声，P点至第二声学传感器303的距离S2＝T2×V_声，P点至第三声学传感器304的距离S3＝T3×V_声。

第一声学传感器302至第二声学传感器303的距离差ΔS1＝S1-S2＝(T1-T2)·V_声＝ΔT1·V_声

第三声学传感器304至第二声学传感器303的距离差ΔS2＝S3-S2＝(T3-T2)·V_声＝ΔT2·V_声

以第一声学传感器302为圆心，S1为半径的点应满足以下关系：

(x+L)¹+(y-S)¹＝(L2+ΔS1)¹

以第二声学传感器303为圆心，S2为半径的点应满足以下关系：

x²+y²＝L2²

以第三声学传感器304为圆心，S3为半径的点应满足以下关系：

(x-L)²+(y-S)²＝(L2+ΔS2)²

则可求出(x、y)的坐标值。

为了能正确地测量出x、y的坐标，应首先采用一封闭式声学腔体，其作用是隔离外界的干扰声波，使超声传感器接收来自声学腔体的声波，第二是给射击者提供一个有效瞄准的目标，封闭式声学腔体内部采用聚乙烯发泡材料。其一是有效隔离外界声波，其二是子弹穿透后有效地闭合，提高使用效率，达到延长使用寿命。

根据本发明的一个示例，所述三角式布阵声学自动报靶设备还包括声学信号处理组件(未示出)，所述声学信号处理组件与声学传感器组件30相连。

例如，声学传感器组件30收到的信号，首先经过由低噪声JFET输入TL074运放构成的前置放大电路进行信号的放大，前置放大电路的一般输入阻抗大于20MΩ，带宽大于200KHZ，电路增益不小于35DB.。前置放大的输出信号送至TL074构成的带通滤波器滤除杂波信号，滤波器中心频率为40khz，带宽70khz，Q为1。滤波器输出信号输入后置放大电路，将信号放大至一定幅度。系统增益不小于20DB。后置放大的输出信号输入由高速比较器LM219构成的电压比较电路，将模拟信号转换成有用的时间差脉冲信号。电压比较器的延时时间一般小于10us。此脉冲信号输入由CPLD器件构成的时间差采集器采集出正确的时间差数据，产生一个中断信号给主控MCU。主控MCU在接收到中断后立即读取该时间差数据并通过无线串口通讯发送至工业主机。工业主机通过时间差数据计算出弹着点，在屏幕上显示。

根据本发明的三角式布阵声学自动报靶设备，利用超声获取定位信号，精度高，可实现自动报靶。根据本发明的三角式布阵声学自动报靶设备可应用于军队、武警、公安、民兵等室内外实弹射击，适用于54、64、77、92手枪、步枪等射击训练，实弹射击后可实时检测射击的弹着点、弹序、着弹时间，并自动统计成绩功能。可替代传统的人工报靶，提高训练效率。多靶道同时射击训练时可通过计算机进行集中控制，并建立射击档案，打印射击成绩。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种三角式布阵声学自动报靶设备，其特征在于，包括：

声学腔；

靶板，所述靶板设在所述声学腔的外壁上；

声学传感器组件，所述声学传感器组件内置于所述声学腔内，所述声学传感器组件包括：

支架，所述支架与所述声学腔的内壁相连；

第一声学传感器、第二声学传感器和第三声学传感器，所述第一声学传感器、所述第二声学传感器和所述第三声学传感器间隔布置在所述支架的同一侧，所述第二声学传感器介于所述第一声学传感器和所述第三声学传感器之间，其中，所述第一声学传感器到所述第二声学传感器的间距等于所述第三声学传感器到所述第二声学传感器的间距，所述第一声学传感器与所述第二声学传感器的高度差等于所述第三声学传感器与所述第二声学传感器的高度差。

2.根据权利要求1所述的三角式布阵声学自动报靶设备，其特征在于，所述声学腔为密闭式声学腔。

3.根据权利要求1所述的三角式布阵声学自动报靶设备，其特征在于，所述第一声学传感器、所述第二声学传感器和所述第三声学传感器均为超声传感器。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的三角式布阵声学自动报靶设备，其特征在于，还包括声学信号处理组件，所述声学信号处理组件与所述声学传感器组件相连。