CN113008073A - 高精度射击训练指导系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高精度射击训练指导系统，其包括设置在枪械上的射击状态探测仪、设置在靶板上的传感器组机构和靶标射击控制系统，射击状态探测仪上设有红外发射装置，射击状态探测仪内部设有集成探测机构，集成探测机构用于在持枪到击发过程中不断采集枪械端数据；传感器组机构用于采集靶板端数据；靶标射击控制系统用于接收集成探测机构和传感器组机构的数据并分析处理，输出可视化指导。本高精度射击训练指导系统通过在训练枪械和靶板上设计相应数据采集元件对训练者的各项信息进行采集，并通过靶标射击控制系统的处理分析，根据结果反馈、数据分析为训练者输出科学、准确的可视化射击指导，进而受训者的提高射击能力得到便捷高效的提升。

Description

高精度射击训练指导系统

技术领域

本发明涉及实弹射击训练技术领域，具体涉及一种高精度射击训练指导系 统。

背景技术

实弹射击目的是提高射击人员的射击精度。现有实弹射击训练，普遍为通 过教练员针对每一射击人员进行现场的逐一指导，不仅增加了教练员的工作量 且其指导不具有规范性和及时性，无法对射击人员做出科学、准确的射击指导， 其所应用射击打靶训练设备也缺少能够根据结果反馈、数据分析对训练者进行 教育辅导功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有实弹射击训练中受训人员难以得到 科学、准确的射击指导，所应用的训练设备也缺少能够根据结果反馈、数据分 析对训练者进行教育辅导功能的缺陷，提供一种能够根据结果反馈、数据分析 为训练者提供科学、准确的可视化射击指导，以使受训者便捷高效地提高射击 能力的高精度射击训练指导系统。

本高精度射击训练指导系统包括设置在枪械上的射击状态探测仪、设置在 靶板上的传感器组机构和靶标射击控制系统，所述射击状态探测仪上设有红外 发射装置，射击状态探测仪内部设有集成探测机构，所述靶标射击控制系统与 所述集成探测机构、传感器组机构通信连接，其中：所述集成探测机构，用于 在持枪到击发过程中不断采集枪械的颤动状态、枪口的倾角数据、枪口的指向 数据、子弹出膛速度、射击位置重力，并将采集到的数据传送至所述靶标射击 控制系统；所述传感器组机构，用于接收在持枪到击发过程中不断采集现时风 力，并接收所述红外发射装置的红外信号来采集射手距离靶板的距离和具体位 置，并将采集到的数据传送至所述靶标射击控制系统；所述靶标射击控制系统， 用于接收集成探测机构和传感器组机构的信号数据，并利用搭载的软件代入算 法对数据进行综合分析处理，得出子弹运行轨迹及中靶结果信息，并输出弹道 纠正分析、弹道预测提示、射击数据汇总数据，为训练者提供指导。

本高精度射击训练指导系统所述探测单元包括集成在射击状态探测仪内 的：陀螺仪，用于采集枪械的颤动状态，同时输出数据至靶标射击控制系统进 行士兵持枪稳定性分析；角度传感器，用于采集枪口的倾斜角度，同时输出数 据至靶标射击控制系统为进行弹道预测提供倾角数据；方向传感器，用于采集 判断枪口指向，同时输出数据至靶标射击控制系统为进行弹道预测提供初始子 弹的运动方向；速度传感器，用于采集子弹速度，同时输出数据至靶标射击控 制系统为进行弹道预测提供速度数据；重力感应器，用于采集提供重力数据。

本高精度射击训练指导系统所述传感单元包括安装在靶板的：红外感应器， 安装在靶板四周，用于接收射击状态探测仪发出的红外信号；同时输出数据至 靶标射击控制系统为进行子弹落点计算及路径预测提供数据支持；微型风力仪， 安装在靶板上，用于采集外部风力大小，同时输出数据至靶标射击控制系统为 进行靶标射击控制系统分析子弹路径提供环境数据支持。

本高精度射击训练指导系统所述靶标射击控制系统包括信号处理装置和系 统主机，其中，所述信号处理装置用于与所述射击状态探测仪内的陀螺仪、角 度传感器、方向传感器、速度传感器、重力感应器，以及所述传感器组机构中 的红外感应器、微型风力仪进行信息交互，并将各传感器传输的模拟信号转换 为数字信号；所述系统主机用于利用所搭载的训练指导系统建立空间算法，根 据所述信号处理单元发送的数字信号生成子弹的运行路线，同时进行倒推对比 分析调用合适的射击指导方案，并将生成和调用的结果输出至显示屏。

进一步的，所述信号处理装置和系统主机通过USB2.0/3.0数据线连接。优 选USB3.0数据传输模式。

具体的，所述信号处理装置包括无线通讯模块和多路模数转换模块，其中， 所述无线通讯模块用于与所述陀螺仪、角度传感器、方向传感器、速度传感器、 重力感应器、红外感应器、微型风力仪进行信息交互；所述多路模数转换模块 用于同时将陀螺仪、角度传感器、方向传感器、速度传感器、重力感应器、红 外感应器、微型风力仪发来的多个模拟信号转换为相应的数字信号。

具体的，所述信号处理装置还包括USB接口模块和独立电源模块，所述独 立电源模块内置稳压电路，用于向USB接口模块单独供电，以保证信号传输效 率和稳定性。

具体的，所述系统主机为搭载WIN7 32位操作系统联想扬天系列笔记本电 脑。

具体的，所述系统主机所搭载的训练指导系统包括空间算法模块、数据对 比模块、数据库和关联输出模块；其中，所述空间算法模块，用于结合训练指 导系统预置的靶板尺寸数据在空间算法中形成虚拟靶板，以靶板中心作为打靶 最优结果，通过算法进行打靶过程的倒推，在倒推过程中，将根据信息处理装 置传输人为不可控因素将作为固定数据代入，倒推出人为可控因素数据；所述 数据对比模块，用于将倒推出的人为可控因素数据与实际打靶过程中产生的相 应数据进行对比分析，择选出影响打靶精度的数据项目；所述数据库，用于根 据择选出的数据项目调用软件库中合适的射击指导方案；所述关联输出模块， 用于根据择选出的数据项目调用软件库中相对应关联的射击指导方案，并输出 至显示屏。

本发明一种高精度射击训练指导系统，克服了现有实弹射击训练中受训人 员难以得到科学、准确的射击指导，所应用的训练设备也缺少能够根据结果反 馈、数据分析对训练者进行教育辅导功能的缺陷，其通过在训练枪械和靶板上 设计相应数据采集元件对训练者的各项信息进行采集，并通过靶标射击控制系 统的处理分析，根据结果反馈、数据分析为训练者输出科学、准确的可视化射 击指导，进而受训者的提高射击能力得到便捷高效的提升。

附图说明

下面结合附图对本发明一种高精度射击训练指导系统作进一步说明：

图1是本高精度射击训练指导系统的逻辑结构及运行原理线框图。

图中：

1-射击状态探测仪；11-红外发射装置、12-集成探测机构；121-陀螺仪、122- 角度传感器、123-方向传感器、124-速度传感器、125-重力感应器。

2-传感器组机构；21-红外感应器、22-微型风力仪。

3-靶标射击控制系统；31-信号处理装置、32-系统主机；311-多路模数转换 模块、312-无线通讯模块、321-空间算法模块、322-数据对比模块、323-数据库、 324-关联输出模块。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、 “底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系均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。

以下用具体实施例对本发明技术方案做进一步描述，但本发明的保护范围 不限制于下列实施例。

实施方式1：如图1所示，本高精度射击训练指导系统包括本高精度射击训 练指导系统包括设置在枪械上的射击状态探测仪1、设置在靶板上的传感器组机 构2和靶标射击控制系统3，所述射击状态探测仪1上设有红外发射装置11， 射击状态探测仪1内部设有集成探测机构12，所述靶标射击控制系统3与所述 集成探测机构12、传感器组机构2通信连接，其中：所述集成探测机构12，用 于在持枪到击发过程中不断采集枪械的颤动状态、枪口的倾角数据、枪口的指 向数据、子弹出膛速度、射击位置重力，并将采集到的数据传送至所述靶标射 击控制系统3；所述传感器组机构2，用于接收在持枪到击发过程中不断采集现时风力，并接收所述红外发射装置11的红外信号来采集射手距离靶板的距离和 具体位置，并将采集到的数据传送至所述靶标射击控制系统3；所述靶标射击控 制系统3，用于接收集成探测机构12和传感器组机构2的信号数据，并利用搭 载的软件代入算法对数据进行综合分析处理，得出子弹运行轨迹及中靶结果信 息，并输出弹道纠正分析、弹道预测提示、射击数据汇总数据，为训练者提供 指导。

实施方式2：本高精度射击训练指导系统所述探测单元12包括集成在射击 状态探测仪内的：陀螺仪121，用于采集枪械的颤动状态，同时输出数据至靶标 射击控制系统进行士兵持枪稳定性分析；角度传感器122，用于采集枪口的倾斜 角度，同时输出数据至靶标射击控制系统为进行弹道预测提供倾角数据；方向 传感器123，用于采集判断枪口指向，同时输出数据至靶标射击控制系统为进行 弹道预测提供初始子弹的运动方向；速度传感器124，用于采集子弹速度，同时 输出数据至靶标射击控制系统为进行弹道预测提供速度数据；重力感应器125， 用于采集提供重力数据。其余结构和部件如实施方式1所述，不再重复描述。

实施方式3：本高精度射击训练指导系统所述传感单元2包括安装在靶板的： 红外感应器21，安装在靶板四周，用于接收射击状态探测仪发出的红外信号； 同时输出数据至靶标射击控制系统为进行子弹落点计算及路径预测提供数据支 持；微型风力仪22，安装在靶板上，用于采集外部风力大小，同时输出数据至 靶标射击控制系统为进行靶标射击控制系统分析子弹路径提供环境数据支持。 其余结构和部件如实施方式1所述，不再重复描述。

实施方式4：本高精度射击训练指导系统所述靶标射击控制系统3包括信号 处理装置31和系统主机32，其中，所述信号处理装置31用于与所述射击状态 探测仪1内的陀螺仪121、角度传感器122、方向传感器123、速度传感器124、 重力感应器125，以及所述传感器组机构2中的红外感应器21、微型风力仪22 进行信息交互，并将各传感器传输的模拟信号转换为数字信号；所述系统主机 32用于利用所搭载的训练指导系统建立空间算法，根据所述信号处理单元31发 送的数字信号生成子弹的运行路线，同时进行倒推对比分析调用合适的射击指 导方案，并将生成和调用的结果输出至显示屏。所述信号处理装置31和系统主机32通过USB2.0/3.0数据线连接。优选USB3.0数据传输模式。

实施方式5：本高精度射击训练指导系统所述信号处理装置31包括无线通 讯模块311和多路模数转换模块312，其中，所述无线通讯模块311用于与所述 陀螺仪121、角度传感器122、方向传感器123、速度传感器124、重力感应器 125、红外感应器21、微型风力仪22进行信息交互；所述多路模数转换模块312 用于同时将陀螺仪121、角度传感器122、方向传感器123、速度传感器124、 重力感应器125、红外感应器21、微型风力仪22发来的多个模拟信号转换为相 应的数字信号。所述信号处理装置31还包括USB接口模块313和独立电源模块314，所述独立电源模块314内置稳压电路，用于向USB接口模块313单独 供电，以保证信号传输效率和稳定性。其余结构和部件如实施方式1所述，不 再重复描述。

实施方式6：本高精度射击训练指导系统所述系统主机32为搭载WIN7 32 位操作系统联想扬天系列笔记本电脑。所述系统主机32所搭载的训练指导系统 包括空间算法模块321、数据对比模块322、数据库323和关联输出模块324； 其中所述空间算法模块321，用于结合训练指导系统预置的靶板尺寸数据在空间 算法中形成虚拟靶板，以靶板中心作为打靶最优结果，通过算法进行打靶过程 的倒推，在倒推过程中，将根据信息处理装置传输人为不可控因素将作为固定 数据代入，倒推出人为可控因素数据；所述数据对比模块322，用于将倒推出的 人为可控因素数据与实际打靶过程中产生的相应数据进行对比分析，择选出影 响打靶精度的数据项目；所述数据库323，用于根据择选出的数据项目调用软件 库中合适的射击指导方案；所述关联输出模块324，用于根据择选出的数据项目 调用软件库中相对应关联的射击指导方案，并输出至显示屏。其余结构和部件 如实施方式1所述，不再重复描述。

运行时：士兵在持枪射击时，处于一种不稳定状态，射击状态探测仪通过 内部集成在探测单元上的陀螺仪获取持枪到击发过程中枪械的颤动角度值同时 输出数据，代入系统软件算法中进行训练者持枪稳定性分析；通过集成在探测 单元上的角度传感器探测枪口的倾斜角度，为弹道的预测提供倾角数据；通过 集成在探测单元上的方向传感器可以判断枪口指向，为弹道预测提供初始子弹 的运动方向；当子弹出膛时，射击状态探测仪通过内部集成在探测单元上的速 度传感器定制消音器形式的探测端子获取子弹速度，为弹道的预测提供速度数 据，通过集成在探测单元上的重力感应器探测射击位置重力数据。设置在靶板 的红外感应器可以接收射击状态探测仪上红外发射器发出的红外信号数据，其中红外发射装置同时发射若干条红外线束，红外感应器接收红外线束并传送至 靶标射击控制系统，因为红外发射装置位置不是固定的，所以通过红外感应器 接收红外信号的时间来判断射手距离靶板的距离，又通过各个红外感应器接收 红外线的时间差判断射手的精准定位；通过四个红外感应器接收红外信号的时 间差可以通过后台计算出枪口所在的位置；设置在靶板的微型风力仪探测外部 风力数据并传送至靶标射击控制系统。靶标射击控制系统通过建模，结合子弹 射击速度、角度，射击位置和距离，外界风力、重力等数据，可以预测出子弹 的运行轨迹，同时可报告子弹击中靶板的位置，通过比对系统自动生成的理论最优射击路线，为战士提供正确射击姿势纠正指导、外界环境影响的分析。

本高精度射击训练指导系统克服了现有实弹射击训练中受训人员难以得到 科学、准确的射击指导，所应用的训练设备也缺少能够根据结果反馈、数据分 析对训练者进行教育辅导功能的缺陷，其通过在训练枪械和靶板上设计相应数 据采集元件对训练者的各项信息进行采集，并通过靶标射击控制系统的处理分 析，根据结果反馈、数据分析为训练者输出科学、准确的可视化射击指导，进 而受训者的提高射击能力得到便捷高效的提升。

以上描述显示了本发明的主要特征、基本原理，以及本发明的优点。对于 本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施方式或者实施例的细 节，且在不背离本发明的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式 实现本发明。因此应将上述实施方式或者实施例看作示范性的，且非限制性的。 本发明的范围由所附权利要求而非上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的 等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任 何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施 方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见， 本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经 适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种高精度射击训练指导系统，其特征是：包括设置在枪械上的射击状态探测仪(1)、设置在靶板上的传感器组机构(2)和靶标射击控制系统(3)，所述射击状态探测仪(1)上设有红外发射装置(11)，射击状态探测仪(1)内部设有集成探测机构(12)，所述靶标射击控制系统(3)与所述集成探测机构(12)、传感器组机构(2)通信连接，其中，

所述集成探测机构(12)，用于在持枪到击发过程中不断采集枪械的颤动状态、枪口的倾角数据、枪口的指向数据、子弹出膛速度、射击位置重力，并将采集到的数据传送至所述靶标射击控制系统(3)；

所述传感器组机构(2)，用于接收在持枪到击发过程中不断采集现时风力，并接收所述红外发射装置(11)的红外信号来采集射手距离靶板的距离和具体位置，并将采集到的数据传送至所述靶标射击控制系统(3)；

所述靶标射击控制系统(3)，用于接收集成探测机构(12)和传感器组机构(2)的信号数据，并利用搭载的软件代入算法对数据进行综合分析处理，得出子弹运行轨迹及中靶结果信息，并输出弹道纠正分析、弹道预测提示、射击数据汇总数据，为训练者提供指导。

2.根据权利要求1所述的高精度射击训练指导系统，其特征是：所述探测单元(12)包括集成在射击状态探测仪(1)内的，

陀螺仪(121)，用于采集枪械的颤动状态，同时输出数据至靶标射击控制系统进行士兵持枪稳定性分析；

角度传感器(122)，用于采集枪口的倾斜角度，同时输出数据至靶标射击控制系统为进行弹道预测提供倾角数据；

方向传感器(123)，用于采集判断枪口指向，同时输出数据至靶标射击控制系统为进行弹道预测提供初始子弹的运动方向；

速度传感器(124)，用于采集子弹速度，同时输出数据至靶标射击控制系统为进行弹道预测提供速度数据；

重力感应器(125)，用于采集提供重力数据。

3.根据权利要求2所述的高精度射击训练指导系统，其特征是：所述传感单元(2)包括安装在靶板的，

红外感应器(21)，安装在靶板四周，用于接收射击状态探测仪发出的红外信号；同时输出数据至靶标射击控制系统为进行子弹落点计算及路径预测提供数据支持；

微型风力仪(22)，安装在靶板上，用于采集外部风力大小，同时输出数据至靶标射击控制系统为进行靶标射击控制系统分析子弹路径提供环境数据支持。

4.根据权利要求3所述的高精度射击训练指导系统，其特征是：所述靶标射击控制系统(3)包括信号处理装置(31)和系统主机(32)，其中，

所述信号处理装置(31)用于与所述射击状态探测仪(1)内的陀螺仪(121)、角度传感器(122)、方向传感器(123)、速度传感器(124)、重力感应器(125)，以及所述传感器组机构(2)中的红外感应器(21)、微型风力仪(22)进行信息交互，并将各传感器传输的模拟信号转换为数字信号；

所述系统主机(32)用于利用所搭载的训练指导系统建立空间算法，根据所述信号处理单元(31)发送的数字信号生成子弹的运行路线，同时进行倒推对比分析调用合适的射击指导方案，并将生成和调用的结果输出至显示屏。

5.根据权利要求4所述的高精度射击训练指导系统，其特征是：所述信号处理装置(31)和系统主机(32)通过USB2.0/3.0数据线连接。

6.根据权利要求5所述的高精度射击训练指导系统，其特征是：所述信号处理装置(31)包括无线通讯模块(311)和多路模数转换模块(312)，其中，

所述无线通讯模块(311)用于与所述陀螺仪(121)、角度传感器(122)、方向传感器(123)、速度传感器(124)、重力感应器(125)、红外感应器(21)、微型风力仪(22)进行信息交互；

所述多路模数转换模块(312)用于同时将陀螺仪(121)、角度传感器(122)、方向传感器(123)、速度传感器(124)、重力感应器(125)、红外感应器(21)、微型风力仪(22)发来的多个模拟信号转换为相应的数字信号。

7.根据权利要求6所述的高精度射击训练指导系统，其特征是：所述信号处理装置(31)还包括USB接口模块(313)和独立电源模块(314)，所述独立电源模块(314)内置稳压电路，用于向USB接口模块(313)单独供电，以保证信号传输效率和稳定性。

8.根据权利要求7所述的高精度射击训练指导系统，其特征是：所述系统主机(32)为搭载WIN7 32位操作系统联想扬天系列笔记本电脑。

9.根据权利要求8所述的高精度射击训练指导系统，其特征是：所述系统主机(32)所搭载的训练指导系统包括空间算法模块(321)、数据对比模块(322)、数据库(323)和关联输出模块(324)；其中

所述空间算法模块(321)，用于结合训练指导系统预置的靶板尺寸数据在空间算法中形成虚拟靶板，以靶板中心作为打靶最优结果，通过算法进行打靶过程的倒推，在倒推过程中，将根据信息处理装置传输人为不可控因素将作为固定数据代入，倒推出人为可控因素数据；

所述数据对比模块(322)，用于将倒推出的人为可控因素数据与实际打靶过程中产生的相应数据进行对比分析，择选出影响打靶精度的数据项目；

所述数据库(323)，用于根据择选出的数据项目调用软件库中合适的射击指导方案；

所述关联输出模块(324)，用于根据择选出的数据项目调用软件库中相对应关联的射击指导方案，并输出至显示屏。

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