CN113790630B - 一种多人实弹射击识别系统 - Google Patents

Abstract

一种多人实弹射击识别系统，由射手、枪支、射击识别器、自动报靶靶标、实弹射击识别系统软件组成，射手手握枪支并佩戴射击识别器，射击识别器内有振动传感器，当2名以上的射手在同一个场地上进行射击训练时，射击识别器内的振动传感器通过探测射击时的振动记录每名射手的射击时间，自动报靶靶标自动探测子弹命中靶子的位置和时间，系统通过对比射击时间和命中时间，确定子弹命中的每一个位置所对应的射手。射击识别器内置音频采集器，音频采集器采集射击时的枪声并与系统内提前录制的枪声进行声纹比对，实弹射击识别系统软件能够根据枪声的采样数据，识别出射击的枪支。

Description

一种多人实弹射击识别系统

技术领域

本发明涉及一种多人实弹射击识别系统，该系统通过射击识别器记录每个人每次射击的时间，通过音频采集器采集射击时的枪声并与系统内提前录制的枪声进行声纹比对，从而确定射击的枪支型号，判定每一发子弹的弹着点是哪一个射手、哪一支枪射击的，以此实现在小组协同射击时，精确记录每个射手的射击成绩以及小组完成射击的总用时。

背景技术

声纹就像指纹一样，很少会有两个人具有相同的声纹特征，因此，对人的声纹识别技术是现有的十分成熟的技术，声纹的识别特性广泛地应用于案件的侦破。同样，枪支的声纹也是具有明显可识别特征的，不同型号的枪支，其声纹是有区别的。即使是型号相同的枪支，由于其射击次数不同，枪管的磨损程度不同，其声纹也是能够找到一些细微差异的。

现有的实弹射击训练、报靶系统，要么是只有一个射手对多个靶标进行射击，以统计个人射击成绩，要么是每一个射手根据编号对与自己编号对应的靶标进行射击，以统计个人射击成绩。在多个射手同时射击时，如果有射手看错了自己的靶标，错打了别人的靶标，成绩将会被记录到别人的成绩单上，自己就会以脱靶(0环)记录成绩。目前尚没有一种通过检测子弹的弹着点时间，并进行枪声的声纹识别，利用射击时间比对和枪支声纹比对，从而准确地将弹着点与射手关联起来的多人实弹射击识别系统。

发明内容

模拟影像实弹射击训练，是在专用射击训练室里，用投影仪将视频影像投影到橡胶屏幕上，射手用真枪对屏幕上的影像目标进行实弹射击，其存在的问题是：当编为一个小组的多人同时训练，同时对影像目标进行实弹射击时，我们无法知道每一发子弹都是由哪一个射手射出的，哪一个射手击中了哪一个目标。本发明的技术解决方案：一种多人实弹射击识别系统，其特征是：多人实弹射击识别系统由射手、枪支、射击识别器、自动报靶靶标、实弹射击识别系统软件组成，射手手握枪支，射手佩戴射击识别器，射击识别器内有振动传感器，当2名以上的射手在同一个场地上进行射击训练时，射击识别器内的振动传感器通过探测射击时的振动记录每名射手的射击时间，自动报靶靶标自动探测子弹命中靶子的位置和时间，系统通过对比射击时间和命中时间，确定子弹命中的每一个位置所对应的射手。所述的射击识别器内置音频采集器，音频采集器采集射击时的枪声并与系统内提前录制的枪声进行声纹比对，从而确定射击的枪支型号。所述的系统内提前录制的枪声包括但不限于一个常用型号枪支的声纹数据库。所述的射击识别器为手腕式，佩戴在射手的手腕部位。所述的音频采集器采集到射击时的枪声后，实弹射击识别系统软件能够根据枪声的采样数据，分析出或与枪管长度、或与枪管膛线、或与枪管磨损度相关联的波纹值，从而识别出射击的枪支。

附图说明

附图1是本发明使用状态1的立体示意图

附图2是本发明臂挂式射击识别器的立体图

附图3是本发明使用状态2的立体示意图

附图4是本发明的技术原理图

附图5是本发明的系统结构图

图中，1是射手一、2是射手二、3是射手三、4是手枪一、5是自动步枪、6是冲锋枪、7是自动报靶靶标一、8是自动报靶靶标二、9是自动报靶靶标三、10是自动报靶靶标四、11是自动报靶靶标五、12是臂挂式射击识别器一、13是臂挂式射击识别器二、14是臂挂式射击识别器三、15是实弹射击识别系统软件、16是手枪二、17是手枪三、18是手腕式射击识别器一、19是手腕式射击识别器二、20是手腕式射击识别器三。

具体实施方式

对照附图1，图1是本发明使用状态1的立体示意图。图中，射手一1 使用手枪4对自动报靶靶标一7、自动报靶靶标二8、自动报靶靶标三9、自动报靶靶标四10、自动报靶靶标五11共5个靶标中的任意一个进行自由射击。射手二2使用自动步枪5对自动报靶靶标一7、自动报靶靶标二8、自动报靶靶标三9、自动报靶靶标四10、自动报靶靶标五11共5个靶标中的任意一个进行自由射击。射手三3使用冲锋枪6对自动报靶靶标一7、自动报靶靶标二8、自动报靶靶标三9、自动报靶靶标四10、自动报靶靶标五 11共5个靶标中的任意一个进行自由射击。

此时，如何识别每个射手射击了几枪，命中了几个目标？5个目标是否全部命中，分别由哪个射手射击命中？小组3人完成全部5个目标射击的总用时是多少？每个射手的射击成绩是多少？上述这些问题在现有自动报靶类射击系统中，均无法给出答案。本发明则可以有效解决上述问题并给出准确答案。

下面，对照附图1，对本发明的多人实弹射击识别系统的工作原理及实施方式作以阐述：

多人实弹射击识别系统由射手、枪支、射击识别器、自动报靶靶标、实弹射击识别系统软件组成。从图1中的使用状态1的立体示意图可以看出，射手一1手握手枪一4，射手一1的手臂上佩戴挂臂式射击识别器12，射击识别器12内有振动传感器；射手二2手握自动步枪5，射手二2的手臂上佩戴挂臂式射击识别器13，射击识别器13内有振动传感器；射手三3手握冲锋枪6，射手三3的手臂上佩戴挂臂式射击识别器14，射击识别器 14内有振动传感器；当上述3名射手在同一个场地上，同时对自动报靶靶标一7、自动报靶靶标二8、自动报靶靶标三9、自动报靶靶标四10、自动报靶靶标五11共5个靶标进行射击训练时，射击识别器内的振动传感器通过探测射击时，射手胳膊的振动，记录每名射手的射击时间，自动报靶靶标自动探测子弹命中靶子的位置和时间，系统通过对比射击时间和命中时间，确定子弹命中的每一个位置所对应的射手。

显然，上述过程中，不排除其中任意两个射手几乎同一时间射击，子弹同时命中目标的情况，在此情况下，仅通过射击时间识别就有可能会出现误差，此时，需要加入枪声识别。我们知道，枪支的声纹是具有明显可识别特征的，不同型号的枪支，其声纹是有区别的。图1所述的使用状态下，手枪一4、自动步枪5、冲锋枪6为不同类型的枪支，其枪管长度不同，使用子弹不同，子弹的飞行速度不同，枪声的声音大小不同，此时，我们可以通过声纹识别技术把同一时间射击的枪支区别出来，并根据子弹的飞行速度，精确地计算出命中目标的时间，以此来准确地识别出射击的枪支和命中情况。

对照附图2，图2是本发明臂挂式射击识别器的立体图。该射击识别器除内置有振动传感器外，还内置有音频采集器，音频采集器采集射击时的枪声并与系统内提前录制的枪声进行声纹比对，从而确定射击的枪支型号。也就是说，本发明的多人实弹射击识别系统，在其系统软件中，已经提前录制并建立了包括但不限于一个常用型号枪支的声纹数据库。当然，为了确保声纹数据的精准性和一一对应，我们也可以在实弹射击前对所要使用的射击枪支分别进行现场枪声录制，这样现场录制采集的枪声，除包含了枪支的基本声波信息外，更包含了当时射击场地的枪声反射声波、回音声波等环境声波，可以进一步提高射击识别的精准度。

显然，图2所示的臂挂式射击识别器并不仅限于挂在射手的胳膊上，我们也可以挂于身体的其它更便于声音采集、振动探测的部位，比如，将所述的射击识别器设计为手腕式，佩戴在射手的手腕部位。

对照附图3，图3是本发明使用状态2的立体示意图。从图3中的使用状态2的立体示意图可以看出，射手一1手握手枪一4，射手一1的手腕上佩戴手腕式射击识别器一18；射手二2手握手枪二16，射手二2的手腕上佩戴手腕式射击识别器二19；射手三3手握手枪三17，射手三3的手腕上佩戴手腕式射击识别器三20；当上述3名射手在同一个场地上，使用同一型号的枪支(如手枪)，同时对多个自动报靶靶标进行射击训练时，由于枪支的型号相同，其声纹特征的差别就不太明显。由于是3个人同时使用手枪进行射击，因此，不排除有两个人几乎同时射击的情况，我们假设射击一1和射手二2同时射击，此时，射手一1的手腕上佩戴的手腕式射击识别器一18也会采集到射手二2的枪声，同时，射手二2的手腕上佩戴的手腕式射击识别器二19也会采集到射手一1的枪声，此时，由于射击识别器内既有音频采集器，也有振动传感器，由于振动传感器具有与射手相关联的指向性和唯一性，因此，此时的振动传感器探测到的振动信号是与射手相关联的，具有指向性和唯一性，通过振动信号的辅助，就很容易排除因同时射击导致的其他射手的枪声干扰。

进一步地，我们知道，虽然同型号枪支枪声的声纹特征差别非常细微，但这些细微差别也是可以探测的，这些细微差别主要表现在以下几个方面：

一是枪管加工生产过程中产生的细微差别；

二是不同枪管膛线起点和终点在方向上的不同带来声音上的细微差别；

三是枪支因射击次数的不同致使枪管的磨损程度不相同，由此而带来声音上的细微差别。

对以上同型号枪支声纹细微差别的准确识别，就对实弹射击识别系统软件提出了更高的要求，此时，需要进一步提高对枪声数据的采样率，并从采样数据中，分析出或与枪管长度、或与枪管膛线、或与磨损度相关联的波纹值，从而识别出射击的枪支。

对照附图4，图4是本发明的技术原理图。图4说明了本发明的技术原理。射击识别系统的技术原理是：在实弹射击前，先进行射击枪声录入、音频波形采集、波形模板备份，实弹射击时，枪声识别器进行音频波形采集，同时进行振动数据采集，通过比对波形，并合成振动数据，得到射击的枪支数据，然后发射射击信号。

对照附图5，图5是本发明的系统结构图。图5说明了本发明的系统结构。多人实弹射击识别系统的系统结构是：2个以上的射击识别器分别通过通讯模块发射射击信号，射击多通道识别器进行射击成绩统计。

本发明所述的多人实弹射击识别系统，有效地解决了当多人对屏幕影像目标或多个靶标系统进行实弹射击时，能够识别到每个人射击的目标，一个目标被击中，可以识别是由谁开枪射击的，从而精确记录每个射击队员的成绩，适合多名队员同时对多个不同目标实施实弹射击。

本发明的独特创新点还包括：

1)射击识别器为手腕式设计，方便带在持枪者的手上；

2)射击识别器内存储了多种枪型的声音模板，使用时可以识别多种武器射击的枪声；

3)射击时也可现场临时录入的枪声，然后再进行实弹射击；

4)识别射击枪声时间短，每秒可识别五次射击枪声；

5)多通道射击枪声识别系统，可分辨出不少于10人同时实弹射击并记录成绩。

Claims (1)

1.一种多人实弹射击识别系统，其特征是：多人实弹射击识别系统由射手、枪支、射击识别器、自动报靶靶标、实弹射击识别系统软件组成，射手手握枪支，射手佩戴射击识别器，射击识别器内有振动传感器，当2名以上的射手在同一个场地上进行射击训练时，射击识别器内的振动传感器通过探测射击时的振动记录每名射手的射击时间，自动报靶靶标自动探测子弹命中靶子的位置和时间，系统通过对比射击时间和命中时间，确定子弹命中的每一个位置所对应的射手；

所述的射击识别器为手腕式，佩戴在射手的手腕部位；

所述的射击识别器内置音频采集器，音频采集器采集射击时的枪声并与系统内提前录制的枪声进行声纹比对，从而确定射击的枪支型号；

所述的系统内提前录制的枪声包括但不限于一个常用型号枪支的声纹数据库；

所述的音频采集器采集到射击时的枪声后，实弹射击识别系统软件能够根据枪声的采样数据，分析出或与枪管长度、或与枪管膛线、或与枪管磨损度相关联的波纹值，从而识别出射击的枪支；

所述的射击识别系统的技术原理是：在实弹射击前，先进行射击枪声录入、音频波形采集、波形模板备份，实弹射击时，枪声识别器进行音频波形采集，同时进行振动数据采集，通过比对波形，并合成振动数据，得到射击的枪支数据，然后发射射击信号；

所述的射击识别系统的系统结构是：2个以上的射击识别器分别通过通讯模块发射射击信号，射击多通道识别器进行射击成绩统计。