CN106123704B - 射箭自动报靶系统及自动报靶方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及射箭自动报靶系统及自动报靶方法，该射箭自动报靶系统包括水平光路发射电路、水平光路接收电路、垂直光路发射电路和垂直光路接收电路且在两对发射电路和接收电路之间设置配置有无源扫描头的光线交叉布置的两路扫描光路。本发明提出的射箭自动报靶系统，结构简单，箭着点位置采集的有效性和可靠性高，采集效果好、精度高，系统安全性和可靠性高。

Description

射箭自动报靶系统及自动报靶方法

技术领域

本发明涉及射箭类电子设备与系统技术领域，特别是一种基于光路反射式的单套无源光路扫描的射箭自动报靶系统及自动报靶方法。

背景技术

目前射箭类(例如体育射箭比赛)的射箭靶一般采用草靶人工报靶方式。现在射箭类(例如体育射箭比赛)的射箭靶开始采用矩形射箭靶结构的扫描式射箭自动报靶方式获取射箭结果数据。扫描式射箭自动报靶方式通常是利用由发射机阵列组成的发射光带的发射点发射的光线构成垂直交叉光幕和与发射机对应设置的可移动的接收机接收光线以采集箭着点位置，如图1所示，一种扫描式射箭自动报靶系统包括沿水平方向设置的发射光带I和与其对应的有源X轴扫描头1(有源X轴扫描头1上配置接收机电路)，以及发射光带II和与其对应的有源Y轴扫描头2(有源Y轴扫描头1上配置接收机电路)，当箭射入射箭靶时(如图1中所示的黑色圆点)，发射光带I和发射光带II分别发射的光线被箭体遮挡，有源X轴扫描头1和有源Y轴扫描头2分别在其各自所在的射箭靶边框处移动以通过其各自配置的接收机电路分别接收采集箭着点位置数据，即采集例如平面直角坐标系下X轴和Y轴的坐标值数据。如图1所示，目前现有的扫描式射箭自动报靶系统主要采用固定发射机电路(即固定发射光带I和II)但移动接收机电路(即分别移动有源X轴扫描头1和有源Y轴扫描头2)对整个射箭靶面进行扫描，由于接收机电路需要配置电源(即如图1中所示的通过电缆3与有源X轴扫描头1相连接的电源I，以及通过电缆3与有源Y轴扫描头2相连接的电源II)和信号，故当有源X轴扫描头1和有源Y轴扫描头2分别在其各自所在的射箭靶边框处移动时，需要拖着电缆3进行快速移动，这种系统结构长时间工作极易导致电缆3疲劳，而且，扫描头上的电路在频繁扫描移动和起停振动时也会导致工作不稳定，从而影响箭着点位置采集的有效性和可靠性，同时影响了射箭自动报靶系统的安全性和可靠性，减少了系统使用年限，增加了系统维护检修周期和成本。

此外，由于在实际采集应用中，箭体射中射箭靶时不能够保证每次均垂直入射，也即是说，箭体射中射箭靶的入射角度通常会不等于90°，同时移动采集部件(即有源X轴扫描头1和有源Y轴扫描头2上配置的接收机电路)与射箭靶靶面之间存在一定的高度，故而导致系统采集出的箭着点位置与实际箭着点位置存在一定误差，从而影响箭着点位置采集的精度，同时影响了射箭自动报靶系统的可靠性。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种射箭自动报靶系统，仅需均固定设置的两个发射电路和两个接收电路，利用带光路反射镜面的无源扫描头构成两路扫描光路，分别扫描交叉布置在射箭靶面的坐标光线，避免了有源扫描头的电缆拖累，从而能够有利于提高箭着点位置采集的有效性和可靠性，提高射箭自动报靶系统的安全性和可靠性。本发明还提供一种射箭自动报靶方法。

本发明的技术方案如下：

射箭自动报靶系统，其特征在于，包括水平光路发射电路、水平光路接收电路、垂直光路发射电路和垂直光路接收电路以及两路扫描光路，所述水平光路发射电路和水平光路接收电路构成矩形的一垂直边且分别固定设置于所述垂直边的两端，所述垂直光路发射电路和垂直光路接收电路设置于所述矩形的一水平边上且分别固定设置于所述水平边的两端，第一路扫描光路位于所述矩形的上水平边与下水平边之间且由第一水平光路反射镜面和第二水平光路反射镜面通过反射形成，所述第一水平光路反射镜面固定设置在第一水平光路无源扫描头上，第二水平光路反射镜面固定设置在第二水平光路无源扫描头上，所述第一水平光路无源扫描头和第二水平光路无源扫描头分别设置于所述矩形的两水平边上且通过控制装置控制分别在其各自所在的边上移动；第二路扫描光路位于所述矩形的左垂直边与右垂直边之间且由第一垂直光路反射镜面和第二垂直光路反射镜面通过反射形成，所述第一垂直光路反射镜面和第二垂直光路反射镜面分别固定设置在第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头上，所述第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头分别设置于所述矩形的两垂直边上且通过控制装置控制分别在其各自所在的边上移动。

所述水平光路发射电路、水平光路接收电路、垂直光路发射电路和垂直光路接收电路分别设置两个或两个以上且垂直于所述两路扫描光路平面依次层叠设置，并且每层分别设置所述两路扫描光路。

所述每层分别设置所述两路扫描光路具体为：每层均利用所述第一水平光路反射镜面、第二水平光路反射镜面、第一水平光路无源扫描头和第二水平光路无源扫描头，以及第一垂直光路反射镜面、第二垂直光路反射镜面、第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头形成每层各自的两路扫描光路。

所述反射镜面与其各自对应的无源扫描头之间的角度为45°。

所述控制装置为驱动轮，所述驱动轮连接控制所述第一水平光路无源扫描头和第二水平光路无源扫描头同步移动；所述驱动轮连接控制所述第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头同步移动。

所述控制装置包括主动驱动轮和若干个被动驱动轮，所述主动驱动轮带动被动驱动轮连接控制所述第一水平光路无源扫描头、第二水平光路无源扫描头、第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头同步移动。

所述射箭自动报靶系统还包括矩形靶框，所述发射电路和接收电路均设置在矩形靶框上，所述矩形靶框四边上均设置有扫描头导轨，所述无源扫描头在所述扫描头导轨上移动。

所述发射电路包括激光或红外发射器，所述接收电路包括至少一个激光或红外接收二极管。

射箭自动报靶方法，其特征在于，将水平光路发射电路和水平光路接收电路构成矩形的一垂直边且分别固定设置于所述垂直边的两端，将垂直光路发射电路和垂直光路接收电路设置于所述矩形的一水平边上且分别固定设置于所述水平边的两端，第一路扫描光路位于所述矩形的上水平边与下水平边之间且由第一水平光路反射镜面和第二水平光路反射镜面通过反射形成，将第一水平光路反射镜面固定设置在第一水平光路无源扫描头上，第二水平光路反射镜面固定设置在第二水平光路无源扫描头上，将第一水平光路无源扫描头和第二水平光路无源扫描头分别设置于所述矩形的两水平边上且通过控制装置控制分别在其各自所在的边上移动；将第二路扫描光路位于所述矩形的左垂直边与右垂直边之间且由第一垂直光路反射镜面和第二垂直光路反射镜面通过反射形成，将第一垂直光路反射镜面固定设置在第一垂直光路无源扫描头上，第二垂直光路反射镜面固定设置在第二垂直光路无源扫描头上，将第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头分别设置于所述矩形的两垂直边上且通过控制装置控制分别在其各自所在的边上移动。

将所述水平光路发射电路、水平光路接收电路、垂直光路发射电路和垂直光路接收电路分别设置两个或两个以上且垂直于所述两路扫描光路平面依次层叠设置，将每层分别设置所述两路扫描光路；

和/或，将所述反射镜面与其各自对应的无源扫描头之间的角度设置为45°；

和/或，通过控制装置控制所述第一水平光路无源扫描头和第二水平光路无源扫描头同步移动，且通过控制装置控制所述第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头同步移动；或通过控制装置控制所述第一水平光路无源扫描头、第二水平光路无源扫描头、第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头同步移动。

本发明的技术效果如下：本发明提出的射箭自动报靶系统，仅需均固定设置的两个发射电路和两个接收电路，并基于光线反射原理，在两对发射电路和接收电路之间设置配置有无源扫描头的光线交叉布置的两路扫描光路，采用无源扫描头，从而去除了有源扫描头的长电缆，故当无源扫描头快速移动时，不会引起电缆疲劳和电路振动，极大地提高了系统的可靠性，同时避免了现有扫描式射箭自动报靶系统中需要的密集发射光带或密集接收阵列，从而极大地简化了系统设计，提高了系统的可靠性，并且进一步可以在垂直于两路扫描光路平面上依次层叠设置两个或两个以上水平光路发射电路、水平光路接收电路、垂直光路发射电路和垂直光路接收电路，即可以同时提高箭着点位置采集的有效性、可靠性和精度，提高射箭自动报靶系统的安全性和可靠性。

本发明具有以下特点：1.发射电路和接收电路均固定设置。2.设置配置有无源扫描头的光线交叉布置的两路扫描光路。3.发射电路和接收电路均可以依次层叠设置，相应地配置多层两路扫描光路。4.箭着点位置采集的有效性和可靠性高，采集效果好、精度高。5.系统结构简单，安装、维护方便；系统安全性和可靠性高。

附图说明

图1是现有技术扫描式射箭自动报靶系统的一种结构示意图。

图2是本发明射箭自动报靶系统的一种优选结构示意图。

图3是本发明涉及的三层扫描光路的横截面结构示意/工作原理图。

附图标记列示如下：1-有源X轴扫描头；2-有源Y轴扫描头；3-电缆；4-水平光路发射电路(层)；5-水平光路接收电路(层)；601-第一无源X轴扫描头；602-第二无源X轴扫描头；701-第一水平光路反射镜面；702-第二水平光路反射镜面；8-垂直光路发射电路(层)；9-垂直光路接收电路(层)；1001-第一无源Y轴扫描头；1002-第二无源Y轴扫描头；1101-第一垂直光路反射镜面；1102-第二垂直光路反射镜面；12-主动驱动轮；1301-第一被动驱动轮；1302-第二被动驱动轮；1303-第三被动驱动轮；1304-第四被动驱动轮；14-绕线；15-扫描头导轨；16-矩形靶框；17-射箭靶；18-箭。

具体实施方式

下面结合附图(图2-图3)对本发明进行说明。

本发明涉及一种射箭自动报靶系统，包括水平光路发射电路、水平光路接收电路、垂直光路发射电路和垂直光路接收电路以及两路扫描光路，水平光路发射电路和水平光路接收电路构成矩形的一垂直边且分别固定设置于垂直边的两端，垂直光路发射电路和垂直光路接收电路设置于矩形的一水平边上且分别固定设置于水平边的两端，第一路扫描光路位于所述矩形的上水平边与下水平边之间且由第一水平光路反射镜面和第二水平光路反射镜面通过反射形成，第一水平光路反射镜面固定设置在第一水平光路无源扫描头上，第二水平光路反射镜面固定设置在第二水平光路无源扫描头上，第一水平光路无源扫描头和第二水平光路无源扫描头分别设置于矩形的两水平边上且通过控制装置控制分别在其各自所在的边上移动；第二路扫描光路位于所述矩形的左垂直边与右垂直边之间且由第一垂直光路反射镜面和第二垂直光路反射镜面通过反射形成，第一垂直光路反射镜面固定设置在第一垂直光路无源扫描头上，第二垂直光路反射镜面固定设置在第二垂直光路无源扫描头上，第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头分别设置于矩形的两垂直边上且通过控制装置控制分别在其各自所在的边上移动。

上述“水平”和“垂直”的限定是相对而言的，也即是说，本发明涉及的“水平”是相对于本发明涉及的“垂直”，本发明涉及的“水平”与通常意义上的水平面可以一致也可以不一致，本发明涉及的“垂直”与通常意义上的垂直面可以一致也可以不一致，具体来说，例如本发明涉及的矩形的“水平”边相对于本发明涉及的矩形的“垂直”边，无论该矩形被如何摆放或布置；并且本发明涉及的“水平”平行于本发明涉及的X轴，本发明涉及的“垂直”平行于本发明涉及的Y轴。

上述反射镜面与其各自对应的无源扫描头之间的角度可以任意设置；并且上述分别各自配置有反射镜面的第一水平光路无源扫描头和第二水平光路无源扫描头可以同步移动，也可以异步移动，上述分别各自配置有反射镜面的第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头可以同步移动，也可以异步移动，更进一步，上述第一水平光路无源扫描头、第二水平光路无源扫描头、第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头可以同步移动，也可以异步移动，上述角度参数以及移动参数可以根据实际应用需求合理设置，只要各部件相互配合能够直接或者间接(即通过相应的算法/公式处理)实现箭着点位置数据采集(例如平面直角坐标系下X轴和Y轴的坐标值数据)即可。

优选地，上述发射电路可以包括激光或红外发射器，即激光或红外光源(点光源)；上述接收电路可以包括至少一个激光或红外接收二极管，从而发射电路与接收电路构成点―点的发射―接收光路，并且优选可以在该激光或红外接收器的周围设置聚光装置，例如碗状聚光片，进一步将发射光聚集到接收二极管上以提高接收效率，并且可以通过将该聚光装置合理定位以减小发射电路和接收电路的安装误差产生的影响，进一步提高箭着点位置采集的精度和可靠性；此外，上述控制装置可以是任何一种能够控制实现无源扫描头移动(同步或异步)的装置，可以根据实际应用需求合理设置。

图2是本发明射箭自动报靶系统的一种优选结构示意图，如图2所示，包括水平光路发射电路(层)4、水平光路接收电路(层)5、第一无源X轴扫描头601、第二无源X轴扫描头602、第一水平光路反射镜面701、第二水平光路反射镜面702、垂直光路发射电路(层)8、垂直光路接收电路(层)9、第一无源Y轴扫描头1001、第二无源Y轴扫描头1002、第一垂直光路反射镜面1101、第二垂直光路反射镜面1102、主动驱动轮12、第一被动驱动轮1301、第二被动驱动轮1302、第三被动驱动轮1303、第四被动驱动轮1304、绕线14以及扫描头导轨15，其中，水平光路发射电路(层)4仅包括一个发射电路构成一层水平光路发射电路，水平光路接收电路(层)5仅包括一个接收电路构成一层水平光路接收电路，水平光路发射电路(层)4和水平光路接收电路(层)5设置于矩形的右边上且分别固定设置于该右边的两端处，即水平光路发射电路(层)4固定设置于该右边的上端处，水平光路接收电路(层)5固定设置于该右边的下端处；垂直光路发射电路(层)8仅包括一个发射电路构成一层垂直光路发射电路，垂直光路接收电路(层)9仅包括一个接收电路构成一层垂直光路接收电路，垂直光路发射电路(层)8和垂直光路接收电路(层)9设置于矩形的下边上且分别固定设置于该下边的两端，即垂直光路发射电路(层)8固定设置于该下边的左端处，垂直光路接收电路(层)9固定设置于该下边的右端处；水平光路发射电路(层)4和水平光路接收电路(层)5之间设置第一路扫描光路I即第一路扫描光路I位于矩形的上边与下边之间，且由第一水平光路反射镜面701和第二水平光路反射镜面702通过反射形成第一路扫描光路I，即沿水平光路发射电路(层)4依次设置第一水平光路反射镜面701和第二水平光路反射镜面702，其中，第一水平光路反射镜面701固定设置在第一水平光路无源扫描头即第一无源X轴扫描头601上，第二水平光路反射镜面702固定设置在第二水平光路无源扫描头即第二无源X轴扫描头602上，并且第一水平光路反射镜面701与其对应的第一无源X轴扫描头601之间的角度为45°，第二水平光路反射镜面702与其对应的第二无源X轴扫描头602之间的角度为45°；第一无源X轴扫描头601和第二无源X轴扫描头602分别设置于矩形的上下两边上且通过控制装置(主动驱动轮12、第一被动驱动轮1301、第二被动驱动轮1302、第三被动驱动轮1303和第四被动驱动轮1304)控制分别在其各自所在的边上移动，以采集箭着点的水平位置即X轴位置数据；垂直光路发射电路(层)8和垂直光路接收电路(层)9之间设置第二路扫描光路II即第二路扫描光路II位于矩形的左垂直边与右垂直边之间，且由第一垂直光路反射镜面1101和第二垂直光路反射镜面1102通过反射形成第二路扫描光路II，，即沿垂直光路发射电路(层)8依次设置第一垂直光路反射镜面1101和第二垂直光路反射镜面1102，第一垂直光路反射镜面1101固定设置在第一垂直光路无源扫描头即第一无源Y轴扫描头1001上，第二垂直光路反射镜面1102固定设置在第二垂直光路无源扫描头即第二无源Y轴扫描头1002上，并且第一垂直光路反射镜面1101与其对应的第一无源Y轴扫描头1001之间的角度为45°，第二垂直光路反射镜面1102与其对应的第二无源Y轴扫描头1002之间的角度为45°，从而第一路扫描光路I与第二路扫描光路II形成光线垂直交叉布置的光路结构；第一无源Y轴扫描头1001和第二无源Y轴扫描头1002分别设置于矩形的左右两边上且通过控制装置(主动驱动轮12、第一被动驱动轮1301、第二被动驱动轮1302、第三被动驱动轮1303和第四被动驱动轮1304)控制分别在其各自所在的边上移动，以采集箭着点的垂直位置即Y轴位置数据。在实际应用中，主动驱动轮12通过绕线14带动第一被动驱动轮1301、第二被动驱动轮1302、第三被动驱动轮1303和第四被动驱动轮1304进而通过绕线14连接控制第一无源X轴扫描头601、第二无源X轴扫描头602、第一无源Y轴扫描头1001和第二无源Y轴扫描头1002同步移动，以同时同步采集箭着点的位置即X轴和Y轴数据，保证了箭着点位置测量采集的稳定性和精度。此外如图2中所示的射箭自动报靶系统还包括矩形靶框16，上述水平光路发射电路(层)4、水平光路接收电路(层)5、垂直光路发射电路(层)8和垂直光路接收电路(层)9均设置在矩形靶框16上，矩形靶框16的四边即四个边沿/边框上均设置有扫描头导轨15，上述第一无源X轴扫描头601、第二无源X轴扫描头602、第一无源Y轴扫描头1001和第二无源Y轴扫描头1002分别设置在其各自所在的边沿/边框的扫描头导轨15上，且在主动驱动轮协同被动驱动轮控制下分别在其各自所在的扫描头导轨15上同步移动。

本发明射箭自动报靶系统的另一种优选结构的俯视示意图与图2所示的一致，其中，与图2不同之处是该实施例是将水平光路发射电路(层)4、水平光路接收电路(层)5、垂直光路发射电路(层)8和垂直光路接收电路(层)9中的发射电路或接收电路均分别设置三个(即发射电路I、发射电路II和发射电路II；接收电路I、接收电路II和接收电路III)且垂直于两路扫描光路平面依次层叠设置，如图3所示，从而构成三层水平光路发射电路(层)4、三层水平光路接收电路(层)5、三层垂直光路发射电路(层)8以及三层垂直光路接收电路(层)9，并且每层分别设置上述两路扫描光路(图3中的发射电路层和接收电路层之间的光路为示意的逻辑光路，实际上是经过水平光路反射镜面或垂直光路反射镜面反射的、随着X轴扫描头或Y轴扫描头移动而移动的扫描光路中的扫描光线)，每层的两路扫描光路可以设置其每层各自单独使用的第一水平光路反射镜面、第二水平光路反射镜面、第一水平光路无源扫描头(第一无源X轴扫描头)和第二水平光路无源扫描头(第二无源X轴扫描头)，以及第一垂直光路反射镜面、第二垂直光路反射镜面、第一垂直光路无源扫描头(第一无源Y轴扫描头)和第二垂直光路无源扫描头(第二无源Y轴扫描头)形成每层各自的两路扫描光路；优选地，每层的两路扫描光路还可以均利用(即共用)上述第一水平光路反射镜面701、第二水平光路反射镜面702、第一无源X轴扫描头601和第二无源X轴扫描头602，以及第一垂直光路反射镜面1101、第二垂直光路反射镜面1102、第一无源Y轴扫描头1001和第二无源Y轴扫描头1002形成每层各自的两路扫描光路，并且由于发射电路或接收电路均垂直于两路扫描光路平面依次层叠设置，所以形成的每层各自的两路扫描光路之间不会产生交叠，不会导致箭着点位置采集误差。

本发明涉及的上述三层扫描光路的工作原理即倾斜箭体的箭着点位置修正算法具体说明如下：

参考图3，在实际应用中，箭体18以一定的角度射入射箭靶17，假设实际箭着点与扫描起点之间的距离为D，且假设光路扫描过程中，发射电路I―接收电路I之间一路扫描光路测量的被遮挡点与扫描起点之间的距离为D₀，发射电路II―接收电路II之间一路扫描光路测量的被遮挡点与扫描起点之间的距离为D₁，且发射电路I―接收电路I之间一路扫描光路测量的被遮挡点与实际箭着点之间的距离为d₀，发射电路II―接收电路II之间一路扫描光路测量的被遮挡点与实际箭着点之间的距离为d₁，则有：

d₁-d₀＝D₁-D₀ (1)

d₁＝D₁-D (2)

并且已知发射电路I―接收电路I形成的第一层扫描光路平面和发射电路II―接收电路II形成的第二层扫描光路平面各自分别相对于射箭靶17靶面的高度分别为h₀和h₁，两者之间的距离为△H₁＝h₁-h₀。根据相似三角形定理可知：

△H₁/(d₁-d₀)＝h₁/d₁ (3)

将公式(1)和(2)代入公式(3)中可以得出：

△H₁/h₁＝(D₁-D₀)/(D₁-D) (4)

进而从公式(4)中可以得出修正后的实际箭着点位置(即距离扫描起点的距离)为：

D＝D₁-h₁*(D₁-D₀)/△H₁ (5)

同理，由发射电路I―接收电路I之间一路扫描光路结合发射电路III―接收电路III之间一路扫描光路可得：

D′＝D₂-h₂*(D₂-D₀)/△H₂ (6)

其中，D′为修正后的实际箭着点位置，D₂为发射电路III―接收电路III之间一路扫描光路测量的被遮挡点与扫描起点之间的距离，h₂为发射电路III―接收电路III形成的第三层扫描光路平面相对于射箭靶17靶面的高度，△H₂＝h₂-h₀。

由上述推理可知，仅需两层扫描光路即可实现实际箭着点位置修正；在实际应用中，可以依据精度要求以及时间、成本等条件，合理设置扫描光路层数，例如设置如图3所示的三层，根据上述公式(5)和(6)且利用诸如求取平均值等算法进一步修正实际箭着点位置。

本发明还涉及一种射箭自动报靶方法，将水平光路发射电路和水平光路接收电路构成矩形的一垂直边且分别固定设置于垂直边的两端，将垂直光路发射电路和垂直光路接收电路设置于矩形的一水平边上且分别固定设置于水平边的两端，将第一路扫描光路位于所述矩形的上水平边与下水平边之间且由第一水平光路反射镜面和第二水平光路反射镜面通过反射形成，将第一水平光路反射镜面固定设置在第一水平光路无源扫描头上，第二水平光路反射镜面固定设置在第二水平光路无源扫描头上，将第一水平光路无源扫描头和第二水平光路无源扫描头分别设置于矩形的两水平边上且通过控制装置控制分别在其各自所在的边上移动，以采集箭着点的水平位置即X轴位置数据；将第二路扫描光路位于所述矩形的左垂直边与右垂直边之间且由第一垂直光路反射镜面和第二垂直光路反射镜面通过反射形成，将第一垂直光路反射镜面固定设置在第一垂直光路无源扫描头上，第二垂直光路反射镜面固定设置在第二垂直光路无源扫描头上，将第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头分别设置于矩形的两垂直边上且通过控制装置控制分别在其各自所在的边上移动，以采集箭着点的垂直位置即Y轴位置数据。

优选地，将水平光路发射电路、水平光路接收电路、垂直光路发射电路和垂直光路接收电路分别设置两个或两个以上且垂直于两路扫描光路平面依次层叠设置，将每层分别设置两路扫描光路；

将反射镜面与其各自对应的无源扫描头之间的角度设置为45°。

将水平光路发射电路、水平光路接收电路、垂直光路发射电路和垂直光路接收电路分别设置两个或两个以上且垂直于所述两路扫描光路平面依次层叠设置，并且每层分别设置所述两路扫描光路；

通过控制装置控制第一水平光路无源扫描头和第二水平光路无源扫描头同步移动，且通过控制装置控制第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头同步移动；

或通过控制装置控制第一水平光路无源扫描头、第二水平光路无源扫描头、第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头同步移动，以同步采集箭着点的位置即X轴和Y轴位置数据。

在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。

Claims (10)

1.射箭自动报靶系统，其特征在于，包括水平光路发射电路、水平光路接收电路、垂直光路发射电路和垂直光路接收电路以及两路扫描光路，所述水平光路发射电路和水平光路接收电路构成矩形的一垂直边且分别固定设置于所述垂直边的两端，所述垂直光路发射电路和垂直光路接收电路设置于所述矩形的一水平边上且分别固定设置于所述水平边的两端，第一路扫描光路位于所述矩形的上水平边与下水平边之间且由第一水平光路反射镜面和第二水平光路反射镜面通过反射形成，所述第一水平光路反射镜面固定设置在第一水平光路无源扫描头上，第二水平光路反射镜面固定设置在第二水平光路无源扫描头上，所述第一水平光路无源扫描头和第二水平光路无源扫描头分别设置于所述矩形的两水平边上且通过控制装置控制分别在其各自所在的边上移动；第二路扫描光路位于所述矩形的左垂直边与右垂直边之间且由第一垂直光路反射镜面和第二垂直光路反射镜面通过反射形成，所述第一垂直光路反射镜面固定设置在第一垂直光路无源扫描头上，第二垂直光路反射镜面固定设置在第二垂直光路无源扫描头上，所述第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头分别设置于所述矩形的两垂直边上且通过控制装置控制分别在其各自所在的边上移动。

2.根据权利要求1所述的射箭自动报靶系统，其特征在于，所述水平光路发射电路、水平光路接收电路、垂直光路发射电路和垂直光路接收电路分别设置两个或两个以上且垂直于所述两路扫描光路平面依次层叠设置，并且每层分别设置所述两路扫描光路。

3.根据权利要求2所述的射箭自动报靶系统，其特征在于，所述每层分别设置所述两路扫描光路具体为：每层均利用所述第一水平光路反射镜面、第二水平光路反射镜面、第一水平光路无源扫描头和第二水平光路无源扫描头，以及第一垂直光路反射镜面、第二垂直光路反射镜面、第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头形成每层各自的两路扫描光路。

4.根据权利要求2所述的射箭自动报靶系统，其特征在于，所述反射镜面与其各自对应的无源扫描头之间的角度为45°。

5.根据权利要求1所述的射箭自动报靶系统，其特征在于，所述控制装置为驱动轮，所述驱动轮连接控制所述第一水平光路无源扫描头和第二水平光路无源扫描头同步移动；所述驱动轮连接控制所述第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头同步移动。

6.根据权利要求5所述的射箭自动报靶系统，其特征在于，所述控制装置包括主动驱动轮和若干个被动驱动轮，所述主动驱动轮带动被动驱动轮连接控制所述第一水平光路无源扫描头、第二水平光路无源扫描头、第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头同步移动。

7.根据权利要求1至6之一所述的射箭自动报靶系统，其特征在于，所述射箭自动报靶系统还包括矩形靶框，所述发射电路和接收电路均设置在矩形靶框上，所述矩形靶框四边上均设置有扫描头导轨，所述无源扫描头在所述扫描头导轨上移动。

8.根据权利要求1至6之一所述的射箭自动报靶系统，其特征在于，所述发射电路包括激光或红外发射器，所述接收电路包括至少一个激光或红外接收二极管。

9.射箭自动报靶方法，其特征在于，将水平光路发射电路和水平光路接收电路构成矩形的一垂直边且分别固定设置于所述垂直边的两端，将垂直光路发射电路和垂直光路接收电路设置于所述矩形的一水平边上且分别固定设置于所述水平边的两端，第一路扫描光路位于所述矩形的上水平边与下水平边之间且由第一水平光路反射镜面和第二水平光路反射镜面通过反射形成，将第一水平光路反射镜面固定设置在第一水平光路无源扫描头上，第二水平光路反射镜面固定设置在第二水平光路无源扫描头上，将第一水平光路无源扫描头和第二水平光路无源扫描头分别设置于所述矩形的两水平边上且通过控制装置控制分别在其各自所在的边上移动；将第二路扫描光路位于所述矩形的左垂直边与右垂直边之间且由第一垂直光路反射镜面和第二垂直光路反射镜面通过反射形成，将第一垂直光路反射镜面固定设置在第一垂直光路无源扫描头上，第二垂直光路反射镜面固定设置在和第二垂直光路无源扫描头上，将第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头分别设置于所述矩形的两垂直边上且通过控制装置控制分别在其各自所在的边上移动。

10.根据权利要求9所述的射箭自动报靶方法，其特征在于，将所述水平光路发射电路、水平光路接收电路、垂直光路发射电路和垂直光路接收电路分别设置两个或两个以上且垂直于所述两路扫描光路平面依次层叠设置，将每层分别设置所述两路扫描光路；

和/或，将所述反射镜面与其各自对应的无源扫描头之间的角度设置为45°；

和/或，通过控制装置控制所述第一水平光路无源扫描头和第二水平光路无源扫描头同步移动，且通过控制装置控制所述第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头同步移动；或通过控制装置控制所述第一水平光路无源扫描头、第二水平光路无源扫描头、第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头同步移动。