CN1078346C

CN1078346C - 射击命中定位方法

Info

Publication number: CN1078346C
Application number: CN99126614A
Authority: CN
Inventors: 陈少元; 张跃
Original assignee: 陈少元; 张跃
Current assignee: Kangti Rest and Entertainment Equipment Development Center, Beijing; Tsinghua University
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2002-01-23
Anticipated expiration: 2019-12-22
Also published as: CN1300932A

Abstract

本发明提供了一种射击命中定位方法，它采用声传感器对命中点的位置进行测定。本方法可用于多种射击训练和体育娱乐项目，具有不受自然光影响、经济、简单、实用、迅速、准确的特点。

Description

射击命中定位方法

本发明涉及一种射击命中定位方法。

在进行射击训练或射击游戏时，需要对命中部位进行判定。传统的目测方法由于速度慢、准确性差、危险性大等原因，已逐渐被其它方法所取代。目前较先进的方法为光定位法，它采用若干纵横排列的光传感器和激光光源，激光光束基本覆盖整个被测区域。当发射的子弹击中目标时，瞬间切断横向和纵向光束，由此判断命中部位。但这种方法存在以下不足，一是要采取措施避免自然光对其的影响，这在很多情况下难以实现；二是当子弹较小或被测区域较大时，其成本非常大，因此难以普及。

本发明的目的是：提供一种不受自然光影响且简单、实用的的射击命中定位方法。

上述目的是通过如下技术方案实现的：在射击区域的周围设置四对声传感器，该四对声传感器成矩形排列，命中点的坐标由下述方法得出：将其中一对声传感器定为第一传感器，以与第一传感器在同一短边上的声传感器定为第二传感器，以与第一传感器对角的声传感器定为第三传感器，以与第一传感器在同一长边上的声传感器定为第四传感器，命中点的坐标由下述公式求出：

当t2＝0，t3＜0时，

x＝(4LENGTH^*(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)+sqrt(16LENGTH^*LENGTH^*(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3) ^*(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)-16(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)^*((LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)^*(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)-Vel^*VeL^*t3^*t3^*WIDTH^*WIDTH)))/(8(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3))

y＝WIDTH/2

当t2＝0，t3＞0时，

x＝(4LENGTH^*(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)-sqrt(16LENGTH^*LENGTH^*(LENG^*LENGTH-Vel^*VeL^*3^*T3)^*(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)-16(LENGTH^*LENGT-Vel^*Vel^*t3^*t3)^*((LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)^*(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)-Vel^*Vel^*t3^*t3^*WIDTH^*WIDTH)))/(8(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3))

y＝WIDTH/2

当t4＝0，t3＜0时，

x＝LENGTH/2，

y＝(4WIDTH^*(WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)+sqrt(16WIDTH^*WIDTH^*(WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)^*(WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)-16(WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)^*((WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)^*(WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)-Vel^*Vel^*t3^*t3^*LENTH^*LENGTH)))/(8(WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3))

当t4＝0，t3＞0时，

x＝LENGTH/2，

y＝(4WIDTH^*(WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)-sqrt(16WIDTH^*WIDTH^*(WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)^*(WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)-16(WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)^*((WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)^*(WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)-Vel^*Vel^*t3^*t3^*LENGTH^*LENGTH)))/(8(WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3))

当t2＝t3＝t4＝0时，

x＝LENGTH/2，

y＝WIDTH/2

当t2≠0且t4≠0时，

x＝(Vel^*Vel^*t4^*(t2^*t2+t3^*t4-t2^*t4-t3^*t3)+LENGTH^*LENGTH^*(t2+t4-t3))/(2^*LENGTH^*(t2+t4-t3))

y＝(Vel^*Vel^*t2^*(t4^*t4+t3^*t2-t2^*t4-t3^*t3)+WIDTH^*WIDTH^*(t2+t4-t3))/(2^*WIDTH^*(t2+t4-t3))

其中：x、y分别为命中点以第一传感器为原点，以长边为横坐标轴，以短边为纵坐标轴的横、纵坐标；Vel＝340m/s，是声在空气中的传播速度；t2、t3、t4分别为第二传感器、第三传感器、第四传感器收到声音信号的时间与第一传感器收到声音信号的时间差；LENGTH为长边的距离；WIDTH为短边的距离。

上述声传感器可以为超声波传感器。

当子弹击中目标区域时，会发出声音，该声音以声速向周围传播，声传感器会感知该声音并传递给特定的装置记录时间并按本发明的计算方法确定命中点的坐标位置。由于本发明采用的是声传感器，因此不会受到周围自然光的影响，并且不会因被测区域较大或子弹较小而增加传感器。

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明中声传感器的平面位置关系图。

在图1中，四个传感器1、2、3、4都为超声波传感器，采用超声波传感可有效地排除周围噪声，特别是人为噪声的干扰。这四个传感器成矩形排列，其中，第一传感器1为坐标原点，其长边的距离LENGTH和短边的距离WIDTH可根据目标区域的大小设定。当子弹击中目标区域内的某一点时，四个声传感器会根据距命中点的距离依次收到声音信号，按照本发明的计算公式即可推得命中点的坐标(x，y)。

本方法即可用于对轻武器训练和游戏的命中定位，也可用于对其它抛掷、打击类游戏或体育，如模拟高尔夫、飞镖等的命中定位，还可用于对重武器的远距离命中定位。

应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本方法进行若干种改进或变型，如将声传感器排列成其它形状或采用相应的计算公式、采用更多的声传感器、采用各种信号处理方式等，但只要采用本发明提供的定位方法，都应视为属于本发明的保护范围。

Claims

1、一种射击命中定位方法，其特征在于：在射击区域的周围设置四对声传感器，该四对声传感器成矩形排列，命中点的坐标由下述方法得出：

将其中一对声传感器定为第一传感器(1)，以与第一传感器(1)在同一短边上的声传感器定为第传感器(2)，以与第一传感器(1)对角的声传感器定为第三传感器(3)，以与第一传感器(1)在同一长边上的声传感器定为第四传感器(4)，命中点的坐标由下述公式求出：

当t2＝0，t3＜0时，

x＝(4LENGTH^*(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)+sqrt(16LENGTH^*LENGTH^*(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)^*(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)-16(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)^*((LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)^*(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)-Vel^*Vel^*t3^*t3^*WIDTH^*WIDTH)))/(8(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3))

y＝WIDTH/2

当t2＝0，t3＞0时，

x＝(4LENGTH^*(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)-sqrt(16LENGTH^*LENGTH^*(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)^*(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)-16(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)^*((LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)^*(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)-Vel^*Vel^*t3^*t3^*WIDTH^*WIDTH)))/(8(LENGTH^*LENGTH-Vel^*Vel^*t3^*t3))

y＝WIDTH/2

当t4＝0，t3＜0时，

x＝LENGTH/2，

y＝(4WIDTH^*(WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)+sqrt(16WIDTH^*WIDTH^*(WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)^*(WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)-16(WIDTH^*WIDTH-VeL^*VEl^*T3^*T3)^*((WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)^*(WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3)-Vel^*Vel^*t3^*t3^*LENGTH^*LENGTH)))/(8(WIDTH^*WIDTH-Vel^*Vel^*t3^*t3))

当t4＝0，t3＞0时，

x＝LENGTH/2，

当t2＝t3＝t4＝0时，

x＝LENGTH/2，

y＝WIDTH/2

当t2≠0且t4≠0时，

x＝(Vel^*VEL^*t4^*(t2^*t2+3^*t4-t3^*+3)+LENGTH^*LENGTH^*(t2+t4-t3))/(2^*LENGTH^*(t2+t4-t3))

其中：x、y分别为命中点以第一传感器(1)为原点，以长边为横坐标轴，以短边为纵坐标轴的横、纵坐标；Vel＝340m/s，是声在空气中的传播速度；t2、t3、t4分别为第二传感器(2)、第三传感器(3)、第四传感器(4)收到声音信号的时间与第一传感器(1)收到声音信号的时间差；LENGTH为长边的距离；WIDTH为短边的距离。

2、根据权利要求1所述的射击命中定位方法，其特征在于：所述声传感器为超声波传感器。