CN110108168B - 一种漂浮式水上射击浮雷靶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种漂浮式水上射击浮雷靶，包括漂浮体，漂浮体内设置有信号发射装置和数据采集系统；信号发射装置通过控制系统控制信号弹的发射；控制系统根据数据采集系统收集的数据信息发出控制信号；数据采集系统采集靶标在工作期间所接收到的数据；控制系统包括处理器；处理器分别与气压传感器、加速器传感器、气压显示器、无线信号传输模块相连接；无线信号传输模块与远程计算机进行数据传输；本发明在测试弹药中可以迅速做出清晰可见的反馈，并且制作成本低；还可以将接收到的数据通过信息处理系统处理，得出更加精准的数据，再作用于与靶标，构成一个良性循环。

Description

一种漂浮式水上射击浮雷靶

技术领域

本发明涉及一种漂浮式水上射击浮雷靶，属于射击训练用靶标技术领域。

背景技术

射击训练是用枪或者火炮对靶标进行射击，通过对被射击后的靶标进行分析研究从而对射击所用弹药或火炮进行测评。国家目前加大对海军舰艇、岸防部队、小规模近距离射击训练相关的兵种。

当前对海上武器的性能进行测试时，舰炮一直沿用的是如下固定的模式，即靶标使用的是体积较为庞大，采集数据能力较弱的机械舰体，弹着观测以及对毁伤的测试则采用人工观察记录的方法及逆行测评。由于机械舰体靶标自身体积大，在进行试验时需要将靶标舰体行驶至目标区域，成本造价昂贵，适用性有较大局限性。为了便于测试小型弹药的毁伤特性，在小体积靶标方面，需要具备体积较小且可以在海面上进行操作，在海面工作过程中，各方面功能要保持正常工作等等一系列要求都需要满足。

当前海上用于对武器进行测试的靶标主要分为以下几类：

自主动力靶标，常用的自主动力靶标主要有小型高速机动海面靶标、中型中高速靶标、大型移动靶标。小型高速机动靶运行速度约为30m/s。材质一般为铝材质，内部填充阻燃泡沫。此种类型靶标较为昂贵，实用成本较高，适用性方面存在较大局限。

拖曳式靶标。早期主要采用退役军舰或报废商船充当靶船，早期的靶船都是固定靶，靶船一般拆除动力、武器弹药和其他不必要的系统，抽空燃料，保留船体结构和装甲，由拖船拖至目标海域，供部队训练和演习使用，直到彻底报废或被击沉。小型拖曳式靶标，使用时由拖船或上述自主动力靶标将靶标拖带至目标区域漂浮或拖行靶标进行移动。此类靶标对弹着观测依旧依靠人工观测或逆向测评，不能直观的对被测弹药进行响应反馈。

漂浮式靶标，漂浮式靶标主要是一种可由水面舰艇随舰携带、存放和回收被称为“红番茄”的充气浮体靶，这类靶标呈圆球体，颜色为橙红色或橘黄色等鲜亮颜色，使得目标更加清晰可见，易于区分。该靶标主要材质为PVC与网布构成，使用时通过鼓风机向靶标中进行充气，充气完成后由工作人员将靶标抛于水中，从而对靶标进行射击。另一种漂浮式靶标由PVC与聚氨酯构成，成型直径大概2m-3m，重量范围为100kg-150kg。使用时通过相应的设备将聚氨酯充入蒙皮袋中，通过化学反应使聚氨酯凝固，将填充口封闭抛入水中进行射击训练。此种漂浮式靶标只能测试武器弹药是否击中目标，测试反馈单一，并且对弹着观测依旧靠人工观测的方式。

目前还没有一种针对于海上小口径轻武器进行测试并且可以做出及时反馈的的漂浮式靶标。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种漂浮式水上射击浮雷靶，在测试弹药中可以迅速做出清晰可见的反馈，并且制作成本低；还可以将接收到的数据通过信息处理系统处理，得出更加精准的数据，再作用于靶标，构成一个良性循环。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种漂浮式水上射击浮雷靶，包括漂浮体，所述漂浮体内设置有信号发射装置和数据采集系统；所述信号发射装置通过控制系统控制信号弹的发射；所述控制系统根据数据采集系统收集的数据信息发出控制信号；所述数据采集系统采集靶标在工作期间所接收到的数据。

进一步的，所述控制系统包括处理器；所述处理器分别与气压传感器、加速器传感器、气压显示器、无线信号传输模块相连接；所述无线信号传输模块与远程计算机进行数据传输。

进一步的，所述信号发射装置的下部设置有主装药，所述主装药含有照明剂和发烟剂；所述主装药与继电器相连接；所述继电器与处理器相连接。

进一步的，所述加速度传感器用于记录靶标过载的变化；所述加速度传感器设置在控制系统的电路板中；所述气压传感器用于记录漂浮体内部气压改变的速率及实时的气压值；所述气压传感器设置在漂浮体的内部。

进一步的，所述控制系统设置在安装腔的上部；所述信号发射装置设置在安装腔的中心位置；所述控制系统通过第二电线与信号发射装置连接。

进一步的，还包括信息处理系统，所述信息处理系统为基于Python的计算机算法，所述信息处理系统拟合出更加贴合实际训练情况的数据，并将此数据传输回处理器作为新的设定值。

进一步的，所述信号发射装置为圆筒形，信号发射装置的内径约为50mm，长度约为250mm；所述信号发射装置的上部设置有信号弹；所述信号弹为微型降落伞；所述微型降落伞颜色鲜艳；所述信号发射装置的顶部通过薄膜进行密封；所述信号弹和主装药之间通过封闭薄盖隔离。

进一步的，所述安装腔设置在漂浮体内部；安装腔为圆柱形腔体；所述安装腔的上端口始终保持竖直向上，安装腔的上端口设置有密封盖；所述安装腔的正下方设置有配重物；所述配重物设置在漂浮体的底部；所述配重物的上平面与安装腔的底平面平行。

进一步的，所述配重物通过填充口注入漂浮体内，所述填充口固定设置在漂浮体的上方；所述漂浮体的上方设置有充气口，所述充气口用于注入空气；所述充气口和填充口均采用密封胶进行封闭。

进一步的，所述气压显示器设置在漂浮体的外部；所述气压显示器用于实时显示漂浮体内部气压值；所漂浮体为圆球形状；所述漂浮体的材质为Q235钢；所述漂浮体的上方固定设置有吊环，所述吊环用于放置和回收靶标；所述吊环数量为多个，多个吊环均匀设置。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

这种结构的靶标制作成本低，在测试弹药中可以迅速做出清晰可见的反馈。并且所接受到的数据可以通过信息处理系统处理，得出更加精准的数据，再作用于与靶标，构成一个良性循环；数据量越大，其数据的精确度越高。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明漂浮体的结构示意图；

图2是本发明内部结构示意图；

图3是本发明的分解图；

图4是信号发射装置的结构示意图；

图5是本发明的电路原理框图；

图中，

1-漂浮体，2-吊环，3-充气口，4-气压显示器，5-填充口，6-密封盖，7-控制系统，8-第一电线，9-信号发射装置，91-主装药，92-封闭薄盖，93-信号弹，94-薄膜，10-配重物，11-安装腔，12-第二电线。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

实施例1一种漂浮式水上射击浮雷靶

如图1-5所示，本发明提供一种漂浮式水上射击浮雷靶，包括漂浮体1、控制系统7、数据采集系统、信息处理系统和发射装置9；

所漂浮体1为圆球形状；所述漂浮体1的材质为Q235钢；所述漂浮体1的上方固定设置有吊环2，所述吊环2用于放置和回收靶标；所述吊环2数量为多个，多个吊环2均匀设置；

所述漂浮体1的上方设置有充气口3，所述充气口3用于注入空气；空气通过充气口3充入漂浮体1内部后，所述充气口3采用密封胶进行封闭；所述漂浮体1的内部气压大于标准大气压，漂浮体1的内部气压其值为5MPa；

所述漂浮体1内部设置有安装腔11；安装腔11为圆柱形腔体；所述安装腔11的上端口始终保持竖直向上，安装腔11的上端口设置有密封盖6；

所述安装腔11的正下方设置有配重物10；所述配重物10的上平面与安装腔11的底平面平行；所述配重物10使漂浮体1在水面上漂浮于指定高度，并保证漂浮体1的安装腔11上端口漂浮在水中保持竖直向上；

所述配重物10通过填充口5注入漂浮体1内，所述填充口5固定设置在漂浮体1的上方；配重物10注入完毕后，所述填充口5采用密封胶进行密封；

所述安装腔11内设置有控制系统7和信号发射装置9；所述信号发射装置9设置在安装腔11的中心位置，所述信号发射装置9为圆筒形，信号发射装置9的内径约为50mm，长度约为250mm；所述信号发射装置9的顶端与安装腔11口部相平齐；所述信号发射装置9的下部设置有主装药91，所述主装药91含有照明剂和发烟剂；所述主装药91与继电器相连接；所述继电器与处理器相连接；所述继电器设置在控制系统7的电路板中；

所述信号发射装置9的上部设置有信号弹93，所述信号弹93为微型降落伞；微型降落伞颜色较为鲜艳，易于发现；所述信号弹93和主装药91之间通过封闭薄盖92隔离；

所述信号发射装置9的顶部通过薄膜94进行密封，对信号发射装置内部设备进行保护，防漏防潮，起到一定的保护作用；所述薄膜94优选薄锡纸；

所述信号发射装置9通过控制系统7控制信号弹的发射；所述信号发射装置9通过第二电线12与控制系统7连接；所述控制系统7设置在安装腔11的上部；

如图5所示，所述控制系统7用于靶标内部功能的协调控制；所述控制系统7包括处理器和无线信号传输模块；所述处理器型号为STM32F103RCT6；所述处理器与电源相连接；所述处理器与无线信号传输模块相连接；所述无线信号传输模块与远程计算机进行数据传输；

所述控制系统7根据数据采集系统收集的数据信息发出控制信号；所述数据采集系统用于采集靶标在工作期间所接收到的数据；所述数据采集系统包括加速度传感器、气压传感器和气压显示屏；所述加速度传感器用于记录靶标过载的变化；所述加速度传感器设置在控制系统7的电路板中；所述加速器传感器与处理器相连接；

所述气压传感器用于记录漂浮体1内部气压改变的速率及实时的气压值；所述气压传感器设置在漂浮体1的内部；所述气压传感器与处理器相连接；

所述气压显示器4用于实时显示漂浮体1内部气压值；所述气压显示器4设置在漂浮体1的外部，所述气压显示器4通过第一电线8与处理器相连接；

所述信息处理系统为基于Python的计算机算法，通过研究数据的类型拟合出训练模型，将收集到的数据用于模型的训练，从而拟合出更加贴合实际训练情况的数据，将此数据传输回处理器作为新的设定值；

本发明的工作原理：

靶标在工作期间，加速器传感器将靶标受到弹体冲击而产生的过载进行记录；同时靶标在被破坏后，靶标内部气压将会发生改变，分析记录气压的改变速率。

当靶标在工作时，被测武器弹药在击中靶标时，靶标因受到冲击力而会产生过载，这时靶标会有一个加速度，加速度传感器将记录加速度的变化；同时同时靶标在被破坏后，靶标内部气压将会发生改变，气压传感器感将气压变化的速率进行记录；加速度传感器和气压传感器将记录的模拟信号传送到处理器，处理器将模拟信号转化成电信号，并与处理器内的气压信号预设值和加速度信号预设值进行比较，当处理器的接收到气压信号值和加速度信号值同时达到预设值时，处理器发出信号给继电器，继电器与主装药91之间的电路接通，主装药91通过电发火的方式引爆；爆炸产生的冲力将信号发射装置9中的微型降落伞发射升空，微型降落伞升入空中后打开，颜色鲜艳，容易被发现。上述过程中，气压显示器4接收到处理器输出的气压电信号，显示靶标内的实时气压值；上述过程中，无线信号传输模块将所收集到的数据传回到远程计算机；

当靶标被武器弹药击中，但是由于武器弹药击中的位置等原因，使得加速度传感器和压力传感器所记录的数据其中一个或者两个都没有达到处理器内的相对应的预设值时，信号发射装置9不发射；但是无线信息传输模块会将收集到的数据传回到远程计算机；

远程计算机内的信息处理系统根据基于Python的计算机算法对数据进行处理，拟合出更加接近真实训练的气压信号值和加速度信号值，将此数据通过无线信息传输模块传回处理器，作为处理器中新的气压信号预设值和加速度信号预设值，使靶标在测试弹药中作出更及时清晰的反馈。

本发明一种漂浮式水上射击浮雷靶，制作成本低，在测试弹药中可以迅速做出清晰可见的反馈；并且所接收到的数据可以通过信息处理系统处理，得出更加精准的数据，再作用于与靶标，构成一个良性循环；数据量越大，其数据的精确度越高。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种漂浮式水上射击浮雷靶，包括漂浮体（1），其特征在于：所述漂浮体（1）内设置有信号发射装置（9）和数据采集系统；所述信号发射装置（9）通过控制系统（7）控制信号弹的发射；所述控制系统（7）根据数据采集系统收集的数据信息发出控制信号；所述数据采集系统采集靶标在工作期间所接收到的数据；

所述数据采集系统包括加速度传感器、气压传感器；所述加速度传感器用于记录靶标过载的变化；所述加速度传感器设置在控制系统（7）的电路板中；所述气压传感器用于记录漂浮体（1）内部气压改变的速率及实时的气压值；所述气压传感器设置在漂浮体（1）的内部；

所述控制系统（7）包括处理器，所述处理器分别与气压传感器、加速器传感器、气压显示器（4）、无线信号传输模块相连接；所述无线信号传输模块与远程计算机进行数据传输；

靶标被击中时，所述加速度传感器和气压传感器分别记录得到加速度信号值和气压信号值，处理器接收并分析加速度和气压数据，当气压信号值和加速度信号值同时达到预设值时，处理器控制信号发射装置（9）发射信号；

当气压信号值和加速度信号值中的一个或者两个没有达到预设值时，信号发射装置（9）不发射，此时无线信号传输模块将收集的加速度和气压数据传到远程计算机；远程计算机处理数据得到接近真实训练的气压信号值和加速度信号值后，将数据传到处理器，作为处理器中新的预设值；

还包括信息处理系统，所述信息处理系统为基于Python的计算机算法，所述信息处理系统拟合出更加贴合实际训练情况的数据，并将此数据传输回处理器作为新的设定值；

所述信号发射装置（9）的下部设置有主装药（91），所述主装药（91）含有照明剂和发烟剂；所述主装药（91）与继电器相连接；所述继电器与处理器相连接；

所述信号发射装置（9）为圆筒形，所述信号发射装置（9）的上部设置有信号弹（93）； 所述信号弹（93）为微型降落伞；所述微型降落伞颜色鲜艳；所述信号发射装置（9）的顶部通过薄膜（94）进行密封；所述信号弹（93）和主装药（91）之间通过封闭薄盖（92）隔离；

当处理器接收到气压信号值和加速度信号值同时达到预设值时，处理器发出信号给继电器，继电器与主装药（91）之间的电路接通，主装药（91）通过电发火的方式引爆；爆炸产生的冲力将信号发射装置（9）中的微型降落伞发射升空；

所述信号发射装置（9）设置在安装腔（11）的中心位置；所述安装腔（11）设置在漂浮体（1）内部；安装腔（11）为圆柱形腔体；所述安装腔（11）的上端口始终保持竖直向上，安装腔（11）的上端口设置有密封盖（6）；所述安装腔（11）的正下方设置有配重物（10）；所述配重物（10）设置在漂浮体（1）的底部；所述配重物（10）的上平面与安装腔（11）的底平面平行；

所述配重物（10）通过填充口（5）注入漂浮体（1）内，所述填充口（5）固定设置在漂浮体（1）的上方；

所述气压显示器设置在漂浮体（1）的外部；所述气压显示器（4）用于实时显示漂浮体（1）内部气压值；所述气压显示器（4）通过第一电线（8）与处理器相连接。

2.如权利要求1所述的一种漂浮式水上射击浮雷靶，其特征在于：所述控制系统（7）设置在安装腔（11）的上部；所述控制系统（7）通过第二电线（12）与信号发射装置（9）连接。

3.如权利要求1所述的一种漂浮式水上射击浮雷靶，其特征在于：所述漂浮体（1）的上方设置有充气口（3），所述充气口（3）用于注入空气；所述充气口（3）和填充口（5）均采用密封胶进行封闭。

4.如权利要求1所述的一种漂浮式水上射击浮雷靶，其特征在于：所漂浮体（1）为圆球形状；所述漂浮体（1）的材质为Q235钢；所述漂浮体（1）的上方固定设置有吊环（2），所述吊环（2）用于放置和回收靶标；所述吊环（2）数量为多个，多个吊环（2）均匀设置。

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