CN116105542A - 目标成像式坦克射击训练仪 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种目标成像式坦克射击训练仪，支撑架设置于坦克车体上，支撑架连接有目标成像机，目标成像机正对于坦克瞄准镜的物镜，瞄准镜的目镜上套接设置有目镜指示器，瞄准镜设置于炮塔内部；目标成像机、目镜指示器、坦克内部的击发按钮均与主控机电性连接；目标成像机用于生成目标图像，目镜指示器用于向瞄准镜发射激光，该激光和瞄准镜的瞄准线同轴，激光束从瞄准镜的物镜射向目标成像机。本装置大大简化了以往训练器材的安装架设难度，系统结构简单、安装便捷；能切实提升射手在实际场景下操纵实装坦克的射击技术水平；对传统的训练器材、训练方法产生较大革新，也是对这类训练器材的一次升级换代。

Description

目标成像式坦克射击训练仪

技术领域

本发明属于武器训练装备技术领域，特别是涉及目标成像式坦克射击训练仪。

背景技术

在坦克操作训练中，火炮射击训练是最主要的训练工作。由于坦克的炮弹价格十分昂贵，而且实弹射击需要安全保障等大量工作，因此训练射手不能多用实弹的方法来进行，而需要靠大量的模拟训练来提升射手的技能。

坦克射击的模拟训练方法有多种多样，有的使用模拟坦克训练系统，类似于游戏机，射手在仿真坦克中，操作模拟器，通过计算机图像显示射击效果。此类器材一般造价比较高，而且操作的手感力度与实装的差异较大；射手所看到的画面为计算机屏幕图形，与实际野外的真实场景差异也大，因此用这种方法的训练效果与最终需要达到的战斗力目标还有一定的差距。

除了常见的模拟仿真训练器材，也有使用实际装备的坦克进行训练的方法，如《CN210486662U坦克射击基础练习自动检测仪》，该系统是一种传统的机械式装置，在坦克前方设置一套靶架，靶架上有目标盒，目标盒上设置若干目标点和传感器点，每个目标组包括一个目标点和一个传感器点。在炮口安装有刺针，当刺针刺中传感器点后会产生一个信号，以示命中目标。在开始训练前，由教练员调整好目标组，使得瞄准目标时，刺针刚好能刺中传感器点。因此在训练中装置变换目标组，射手即要立刻瞄准新目标点，只有瞄准了目标才能有刺中的信号，由此判断射手的瞄准能力。刺针可为伸缩式导电杆或光电感应头，都可产生对准传感器点的信号。如该专利所示，其靶架位于坦克炮管前方空中，由于炮口高度一般都较高，因此需要更大更重的支撑架才能托住靶架，因此整套系统安装很不方便，给坦克人员在架设和撤收带来很大的不便。另外，由于系统是对近距离目标的操作，和实际坦克对需要对远距离目标进行射击的观察、操控效果有较大的不同。同时，由于该系统的目标盒沿固定的轨道上做机械运动，因此也只能走出单一的轨迹路线，缺少灵活多变的目标显示方式。

发明内容

本发明目的在于解决现有模拟训练装置与实际训练差异大，安装不方便，缺少灵活多变的目标显示方式等问题。

为了实现本发明目的，本发明公开了一种目标成像式坦克射击训练仪，包括支撑架、目标成像机、目镜指示器、主控机；支撑架设置于坦克车体上，支撑架连接有目标成像机，目标成像机正对于坦克瞄准镜的物镜，瞄准镜的目镜上套接设置有目镜指示器，瞄准镜设置于炮塔内部；目标成像机、目镜指示器、坦克内部的击发按钮均与主控机电性连接；目标成像机用于生成目标图像，目镜指示器用于向瞄准镜里发射激光，该激光和瞄准镜的瞄准线同轴，激光束从瞄准镜的物镜射向目标成像机；当进行训练时，主控机向目标成像机发出指令，目标成像机接收指令后随机生成目标图像，射手观察到目标后，转动炮塔使得瞄准镜的瞄准线指向目标，随后按动击发按钮；击发按钮被按下后向主控机发出击发信息，主控机接收击发信息后控制目镜指示器向瞄准镜发出激光束，激光束射向目标成像机；目标成像机判断射出的激光束是否命中目标，并显示出命中信息。

进一步地，支撑架包括横杆、吊挂、三脚架；三脚架设置于坦克车体上，三脚架上设置有横杆，横杆靠近瞄准镜的一端设置有吊挂，目标成像机通过吊挂悬挂在瞄准镜的物镜前方，目标成像机为悬空状态，和炮塔、瞄准镜不接触，炮塔能够自由转动。

进一步地，目标成像机内部设置有目标分划板、照明灯、反射分光镜M1、反射分光镜M4、成像透镜、后窗口玻璃、前窗口玻璃；目标分划板位于成像透镜的焦点上，目标分划板上刻有目标的图形，目标分划板经过照明灯照亮后，光线射向反射分光镜M4；反射分光镜M4为部分反射部分透射的平面镜，照亮的目标图形透过反射分光镜M4后，经成像透镜的准直，成为准平行光射出；此准平行光在经过反射分光镜M1后，部分向后窗口玻璃方向射出光束；后窗口玻璃和前窗口玻璃为透明玻璃，起到透光和密封机体的作用，后窗口玻璃和前窗口玻璃平行设置，且后窗口玻璃靠近于瞄准镜物镜；射手通过瞄准镜进行观察，由于反射分光镜M1的透射性能，因此在后窗口玻璃外侧，迎着光束，还能看到前窗口玻璃前方原有的实景景象；因此透过后窗口玻璃、反射分光镜M1和前窗口玻璃，能够同时看到实景景象上叠加了目标图像的虚像。

进一步地，目标成像机内部还设置有光电信号接收传感器，光电信号接收传感器设置于目标分划板远离照明灯的一侧，且光电信号接收传感器经反射分光镜M4反射后的成像位置，与目标分划板的目标图形重合；当坦克瞄准镜中打出来的激光束射向目标时，该激光束一部分经反射分光镜M1后，从前窗口玻璃射向空中，另一部分则经成像透镜，汇聚射向目标分划板和光电信号接收传感器；当瞄准镜中打出来的激光准确射向目标时，经反射分光镜M4的又一次分光，其反射光将准确打在光电信号接收传感器上，经信号处理就能感知到一次正确的瞄准射击；光电信号接收传感器靠近反射分光镜M4的一侧设置有传感器光阑，传感器光阑结构为通光小孔，通光小孔经反射分光镜M4反射后的成像位置和目标分划板的目标图形位置重合，确保瞄准镜中打出来的激光束打中目标即打中光电信号接收传感器，若打不中目标即打不中光电信号接收传感器。

进一步地，反射分光镜M4和反射分光镜M1之间设置有反射分光镜M3，反射分光镜M3用于将光路进行转折，反射分光镜M4射出的光束经反射分光镜M3后射向反射分光镜M1，由此装置的长度得到了减小，便于装置的制造和使用；反射分光镜M1旁还设置有反射分光镜M2，反射分光镜M1和反射分光镜M2平行，两者形成反射镜组合，使得射手从瞄准镜方面能看到的目标窗口宽度得到了增加。

进一步地，分光镜组安装固定在分光镜架上，分光镜组包括反射分光镜M1、反射分光镜M2；分光镜架由水平电机和高低电机驱动，能够进行水平和高低两个方向进行摆动；由于反射分光镜M1的摆动，被反射后的远方目标图像也随之摆动，当对水平电机和高低电机进行控制，能够得到沿预设轨迹运动的目标图像。

进一步地，分光镜架为透空框体，分光镜组通过螺钉固定在分光镜卡座内，分光镜卡座胶结在分光镜架中，分光镜架的底部中心通过关节轴承连接到底板上，因此整个分光镜架能够围绕关节轴承的中心作自由旋转摆动，由此来使得反射后被看到的目标在远方变换空间位置或沿曲线轨迹移动；分光镜架一侧设置有水平电机组和高低电机组，用于实现水平和高低两个方向的转动，水平电机组和高低电机组中均设置有位置传感器，用于定位电机移动的两端位置。

进一步地，水平电机组包括水平位置板、水平位置传感器、水平电机、水平位移块；水平位移块设置于水平电机输出轴两侧的滑杆上，水平位置板设置于水平电机的水平位移块上，随水平电机开动后移动；水平位置传感器通过传感器固定件固定安装在底板上，水平位置传感器能输出透光或被遮挡的状态信息；水平位置板上开有两个狭缝，分别对应水平电机移动的两端位置；水平电机移动在中间位置时，水平位置板起到挡光作用，当水平电机移动到一端位置时，对应的狭缝即可透光，水平位置传感器就能输出信号，控制水平电机驱动停止或反向移动；同理在水平电机移动到另一端时，另一个狭缝即可使得水平位置传感器输出到位信息，控制电机进行相应的动作；

高低电机组包括高低位置板、高低位置传感器、高低电机、高低位移块；高低位移块和高低电机组合为一个模块，高低位移块设置于高低电机两侧的滑杆上，高低位移块在高低电机开动时能在顺着滑杆上下移动；高低位置板和高低位移块安装为一个整体，随着高低位移块上下一起移动；高低位置板和高低位置传感器用于控制高低电机的移动范围及位置，随高低电机开动后移动；高低位置传感器通过传感器固定件固定安装在高低电机安装架上；高低位置传感器能输出透光或被遮挡的状态信息；高低位置板上开有两个狭缝，分别对应高低电机移动的两端位置，能在对应两端位置进行透光，使得高低位置传感器输出信号；高低电机移动在中间位置时，高低位置板起到挡光作用，当高低电机移动到一端位置时，对应的狭缝即可透光，高低位置传感器就能输出信号，控制高低电机驱动停止或反向移动；同理在高低电机移动到另一端时，另一个狭缝即可使得高低位置传感器输出到位信息，控制电机进行相应的动作。

进一步地，高低电机安装于高低电机安装架上，高低电机安装架安装于底板上；高低电机的输出转轴为螺纹丝杆，转动时带动高低位移块进行上下移动；高低移动块通过高低连杆带动连杆固定件拉动分光镜架，高低连杆两头为球关节；水平支点板固定在底板上，水平支点板上方设置有凸点，顶着分光镜架的底面，分光镜架的底面与凸点的接触点和关节轴承的连线即为分光镜架的高低摆动的轴线；高低拉簧两端挂扣在分光镜架上边和底板上的挂簧螺钉，高低拉簧产生拉力使得分光镜架底面可靠地接触在水平支点板的凸点上。水平电机上的水平移动块，带动水平连杆，牵引分光镜架在水平面内转动角度；通过上述两个方向的电机牵引，分光镜架能在水平和高低两个方向摆动，使得通过分光镜组产生的远方目标图像可在相应的两个方向变化位置，或按预期的曲线移动目标图像。

进一步地，目标成像机的前窗口玻璃所在位置为前窗口，前窗口上方设置有铰链，铰链上安装有毛玻璃盖板。

与现有技术相比，本发明的显著进步在于：1)本发明装置通过目标成像机所产生的虚拟目标图像，给射手进行瞄准射击训练的方式，大大简化了以往训练器材的安装架设难度，系统结构简单、安装便捷；2)本发明装置通过VR和AR两种模式，由简到难开展多种科目的训练，能切实提升射手在实际场景下操纵实装坦克的射击技术水平；3)本装置是坦克基础训练中的一种全新的技术，是对传统的训练器材、训练方法的一次较大革新，也是对这类训练器材的一次升级换代。

为更清楚说明本发明的功能特性以及结构参数，下面结合附图及具体实施方式进一步说明。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本装置整体示意图；

图2为目标成像机光路示意图；

图3为详细光路图；

图4为反射镜二维运动机构示意图；

图5为高低方向转动示意图；

图6为水平方向转动示意图；

图7为前窗口盖板遮盖效果示意图；

图8为AR模式示意图；

图9为本装置外挂在水平面内布局示意图；

图10为系统控制模块框图；

图11为两维电机及运动件位置示意图；

图12为两维电机运动及传感器位置示意图；

图中附图标记为：1目标成像机，2横杆，3吊挂，4三脚架，5目镜指示器，6主控机，7击发按钮，8铰链，9毛玻璃盖板，10前窗口，11底板，12分光镜架，13分光镜卡座，14分光镜，15关节轴承，16连杆固定件，17水平连杆，18高低连杆，19高低位置板，20水平位置板，21高低位置传感器，22水平位置传感器，23传感器固定件，24高低电机安装架，25高低位移块，26高低电机，27挂簧螺钉，28高低拉簧，29水平电机，30水平位移块，31水平拉簧，32水平支点板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了给坦克射手提供一种轻便的、训练方式更加多样、更加智能的射击训练系统，本专利设计了一种目标成像式坦克射击训练仪。本装置的目标成像机通过支撑架，悬挂于坦克瞄准镜前方。目标成像机能产生远方的目标图像，射手通过瞄准镜可以观察到此目标图像。在瞄准镜的目镜上套接了一个目镜指示器，目镜指示器能产生一束激光，从瞄准镜的目镜进入，再从瞄准镜的物镜打出来，射向目标。成像机产生的目标图像可在前方不同的随机点出现，也可沿着各种不同的曲线移动，给射手提供了多种目标显示方式，并以此进行射击训练。

实施例

如图1所示，坦克的瞄准镜M是潜望式的样式：观察的光路联通坦克炮塔的外部和内部，射手可以在炮塔内对外部进行观察、瞄准。上部为物镜(wj)及窗口，在坦克炮塔外部，朝向前方；下部为目镜(mj)，在炮塔舱内，由射手的眼睛靠上观察。目镜指示器1套接在坦克瞄准镜的目镜(mj)上，能向瞄准镜里射进一束激光，该激光和瞄准镜的瞄准线同轴，激光束从瞄准镜的外部物镜射出。因此瞄准镜瞄向哪里，此激光就能打到那里。击发按钮7套挂在射手的操作台上，按下击发按钮，就能触发目镜指示器5发射一次激光，模拟发射一发炮弹。如果射手瞄准得正确，此时的激光就能打中目标。主控机6放置在坦克上方任意合适位置，主控机6接收击发按钮7的触发信息，向目镜指示器5和目标成像机1发送指令，用于发射激光和控制目标的显示，同时也能接收目标成像机1的命中信息，用来评估射手的瞄准跟踪效果。主控机6和目标成像机1、目镜指示器5、击发按钮7间通过软线电缆联接。目标成像机1通过支撑吊架悬挂在瞄准镜前方，为悬空状态，和炮塔、瞄准镜不接触，炮塔(内含瞄准镜)可自由转动。由于目标成像机1和车体相对固定不动，即目标成像机1和大地为一体，其产生的目标和大地融为整体，和实弹射击时对大地上的目标进行瞄准操作完全一致。

如图2所示，目标成像机1包含目标分划板R、照明灯LP、反射分光镜M1、反射分光镜M4、光电信号接收传感器PD、成像透镜L、后窗口玻璃W1、前窗口玻璃W2、分光镜架B、水平电机H和高低电机V等。目标分划板R上刻有目标的图形，经过照明灯LP照亮。反射分光镜M4为部分反射部分透射的平面镜，分划板R位于成像透镜L的焦点上，照亮的目标图形透过M4后，经成像透镜L的准直，成为准平行光射出。此准平行光在经过反射分光镜M1后，部分向下(附图2中方向)射出IM光束。后窗口玻璃W1和前窗口玻璃W2为透明玻璃，起到透光和密封机体的作用。在后窗口玻璃W1外侧，迎着IM光束，就能看到远方有一个目标图像，该图像为虚像，就如同人们照镜子看到的就是虚像。这个虚拟的目标就能被瞄准镜正常观察到，与瞄准镜对远方实体目标观察的效果一样，射手因此可以对这个目标进行瞄准操作。

反射分光镜M1安装固定在分光镜架B上，分光镜架B由水平电机H和高低电机V驱动，能进行水平和高低两个方向进行摆动。由于反射分光镜M1的摆动，被反射后的远方目标图像也随之摆动。当对水平电机H和高低电机V进行控制，就能得到沿预期轨迹运动的目标图像，如附图2中的曲线S。由于反射分光镜的透射性能，因此在后窗口玻璃W1外侧，迎着IM光束，还能看到前方原有的实景景象VE。因此透过后窗口玻璃W1、反射分光镜M1和前窗口玻璃W2，我们可同时看到实景景象VE上叠加了目标图像T。

在目标分划板R右侧，反射分光镜M4的下方，安装有光电信号接收传感器PD。三者的位置关系是：光电信号接收传感器PD经反射分光镜M4反射后的成像位置，与分划板R的目标图形重合。因此，当坦克瞄准镜中打出来的激光射向目标时，该激光束一部分经M1后，从W2射向空中，另一部分则经成像透镜L，汇聚射向分划板R和传感器PD。如前述三者关系，当瞄准镜中打出来的激光准确射向目标时，经发射分光镜M4的又一次分光，其反射光将准确打在传感器PD上，经信号处理就能感知到一次正确的瞄准射击。

如图3所示，对图2的光学原理结构作了进一步的细化设计。前述的原理结构尺寸较长，在本图中，设计了反射镜M3，将光路进行了转折，由此装置的长度得到了减小，便于装置的制造和使用。在光电信号接收传感器PD前设置了传感器光阑RC，其结构为通光小孔，该小孔经反射分光镜M4反射后的成像位置和目标分划板R的目标图形位置重合，确保激光点打中目标即打中传感器PD，若打不中目标即打不中传感器PD。同时，将原理图中的一个反射分光镜M1扩展成两个反射镜组合，M1和反射分光镜M2平行。这样从瞄准镜方面能看到的目标窗口宽度得到了增加，便于架设和使用。反射分光镜M1和M2的反射率通常小于透过率，较高的透过率有利于观察远方景象VE，其亮度损失小。目标的亮度通过照明灯LP进行调整，可满足观察的效果。

如图4所示，分光镜架12为透空框体，以此分光镜架为主体，集成分光镜组合和两维运动连接件。分光镜14通过螺钉固定在分光镜卡座13内，分光镜卡座13胶结在分光镜架12中。在分光镜架12右侧安装有两组驱动电机组合，推动分光镜架12作两个方向的摆动。分光镜架12的底部中心通过关节轴承15联接到底板11上，因此整个分光镜架可围绕关节轴承15的中心作自由旋转摆动，由此来使得反射后被看到的目标在远方变换空间位置或沿曲线轨迹移动。分光镜架的由两个电机组合驱动，实现水平和高低两个方向的转动。

如图11所示，高低位移块25和高低电机26组合为一个模块，该模块内还有滑杆，高低位移块25在高低电机开动时能在顺着滑杆上下移动。高低位置板19和高低位移块25安装为一个整体，随着高低位移块25上下一起移动。高低位置板19上有两个狭缝，能在对应两端位置进行透光，使得高低位置传感器21输出信号。

如图12所示，高低位置传感器21通过传感器固定件23安装在高低电机安装架24上而固定不动。水平位置传感器22通过传感器固定件23安装在底板11上而固定不动。

水平位移块和水平电机组合为一个模块，该模块内还有滑杆，水平位移块在水平电机开动时能在顺着滑杆移动。水平位置板20和水平位移块30安装为一个整体，随着水平位移块30横向一起移动。水平位置板20上有两个狭缝，能在对应两端位置进行透光，使得水平位置传感器22输出信号。

每个电机组合中都设置了位置传感器，用来定位电机移动的两端位置。水平位置板20安装在电机的移动块上，随电机开动后移动。水平位置传感器22通过传感器固定件23固定安装在底板11上。水平位置传感器22优选光电开关传感器，是一种U形双头样式，一头发光另一头接收，能输出透光或被遮挡的状态信息。水平位置板20上开有两个狭缝，分别对应电机移动的两端位置，电机移动在中间位置时，水平位置板20起到挡光作用，当电机移动到一个顶端位置时，对应的一个狭缝即可透光，水平位置传感器22就能输出信号，控制电机驱动停止或反向移动。同理在电机移动到另一端时，另一个狭缝即可使得传感器22输出到位信息，控制电机进行相应的动作。

同样，在高低方向上，也设置了高低位置板19和高低位置传感器21，以控制高低电机的移动范围及位置。高低位置板19安装在电机的移动块上，随电机开动后移动。高低位置传感器21通过传感器固定件固定安装在高低电机安装架24上。高低位置传感器21优选光电开关传感器，是一种U形双头样式，一头发光另一头接收，能输出透光或被遮挡的状态信息。高低位置板21上开有两个狭缝，分别对应电机移动的两端位置，电机移动在中间位置时，高低位置板21起到挡光作用，当电机移动到一个顶端位置时，对应的一个狭缝即可透光，高低位置传感器21就能输出信号，控制电机驱动停止或反向移动。同理在电机移动到另一端时，另一个狭缝即可使得传感器21输出到位信息，控制电机进行相应的动作。

如图5所示，图5表示了分光镜架12在高低电机26的驱动下进行高低方向的摆动。高低电机26安装在高低电机安装架24上，再安装在底板11上。高低电机26输出转轴为螺纹丝杆，转动时带动高低位移块25进行上下移动。高低移动块25通过高低连杆18、连杆固定件16拉动分光镜架12，高低连杆两头为球关节。水平支点板32固定在底板11上，上方有一个凸点，顶着分光镜架12的底面，其接触点和关节轴承15的连线AY即为分光镜架12的高低摆动的轴线。高低拉簧28两端挂扣在分光镜架12上边和底板11上的挂簧螺钉27，其产生拉力使得分光镜架底面可靠地接触在水平支点板32的凸点上。至此，分光镜架底面的水平状态将由关节轴承15的球心、水平支点板32的凸点和高低连杆18下端球关节球心所定位的面决定，当电机驱动高低位移块25移动Lv时，高低连杆18即上下拉动Lv，分光镜架的一边S将产生AS的的摆动，最终使得分光镜架12将作AV角度的摆动。

如图6所示，在水平方向上，由于分光镜架12通过关节轴承15安装到底板11上，并与水平支点板32的凸点接触，因此通过关节轴承中心的垂直线AX即为分光镜架12的水平旋转轴。水平电机29上的水平移动块30在电机驱动时位移Lh，带动水平连杆17也作位移Lh，此时分光镜架12将围绕转轴AX在水平面作转动ALH。因此在水平电机29的牵引下，分光镜架12实现了在水平面内转动AH角度。

如图7所示，在前窗口10的上方设计了两个铰链8，铰链8上安装有毛玻璃盖板9。毛玻璃盖板可随铰链8转动而翻起或盖下，在本图中所示为盖下状态。此时坦克瞄准镜内将看不到远方的野外景象，只能看到单一的靶形图像，射手可以很清楚地发现目标、瞄准目标，没有其他的繁杂背景干扰，射手可以专心练习基本动作，待操作技能熟练后就可进行复杂背景的目标训练。此盖下毛玻璃盖板的状态，从望远镜只能看到目标图像(虚像)，和人们戴上VR眼镜是同一种模式，因此这种状态也相当于给坦克戴上了一副VR眼镜，在VR模式下用实装坦克进行训练。

如图8所示，打开毛玻璃盖板9，从坦克瞄准镜内就能看到远方的现实实景，即坦克前方实际的草地或山坡等，同时还能看到本装置产生的目标图像(虚像)。在这种状态进行训练，目标图像叠加在实际背景上，实际的景象中的颜色、亮度、物体轮廓都会对射手的瞄准产生影响，其训练难度就大于上述单一背景下的模式。另外，本装置还可以调节照明灯LP的亮度，使得射手看到的目标图像的亮度有不同，也能调整射手的训练难度，如目标较暗时射手就不易发现和对准目标。这种训练模式，即将虚拟的目标叠加到了真实的世界中，也是一种真正意义上的AR技术(增强现实技术)，通过本技术的训练，将提升射手在实际环境的背景下发现目标、瞄准目标和打击目标的技术能力。

如图9所示，为了开展AR模式训练，本装置的支撑吊架在架设时作图9的布局，即支撑吊架在水平面内斜置，让出前方角度W范围的空间，以免支撑吊架挡住前方的视野，影响射手在瞄准镜中的观察瞄准。

如图10所示，本装置包含主控机6、目标成像机1、击发按钮7(击发器)和目镜指示器5。主控机包含电源、主控板、接口模块、按钮开关和数据显示等。按钮开关可以对整机进行设定选择操作，数据显示模块则是显示训练的状态和成绩的数据。接口模块完成对其他部件的信息交互联接。目标成像机1通过接口接收主控机6的指令，对两个电机进行驱动控制，并控制分划的显示亮度、显示时间等，对光电信号传感器的信号进行接收处理，并将激光命中的信息发送给主控机进行成绩评判。击发器则发送射手在训练过程中的射击动作信号给主控机。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种目标成像式坦克射击训练仪，其特征在于，包括支撑架、目标成像机(1)、目镜指示器(5)、主控机(6)；所述支撑架设置于坦克车体上，支撑架连接有目标成像机(1)，所述目标成像机(1)正对于坦克瞄准镜的物镜，瞄准镜的目镜上套接设置有目镜指示器(5)，所述瞄准镜设置于炮塔内部；目标成像机(1)、目镜指示器(5)、坦克内部的击发按钮(7)均与主控机(6)电性连接；所述目标成像机(1)用于生成目标图像，所述目镜指示器(5)用于向瞄准镜发射激光，该激光和瞄准镜的瞄准线同轴，激光束瞄准镜的物镜射向目标成像机(1)；当进行训练时，主控机(6)向目标成像机(1)发出指令，目标成像机(1)接收指令后随机生成目标图像，射手观察到目标后，转动炮塔使得瞄准镜的瞄准线指向目标，随后按动击发按钮(7)；击发按钮(7)被按下后向主控机(6)发出击发信息，主控机(6)接收击发信息后控制目镜指示器(5)向瞄准镜发出激光束，激光束射向目标成像机(1)；目标成像机(1)判断射出的激光束是否命中目标，并显示出命中信息。

2.根据权利要求1所述的一种目标成像式坦克射击训练仪，其特征在于，所述支撑架包括横杆(2)、吊挂(3)、三脚架(4)；所述三脚架(4)设置于坦克车体上，三脚架(4)上设置有横杆(2)，所述横杆(2)靠近瞄准镜的一端设置有吊挂(3)，所述目标成像机(1)通过吊挂(3)悬挂在瞄准镜的物镜前方，目标成像机(1)为悬空状态，和炮塔、瞄准镜不接触，炮塔能够自由转动。

3.根据权利要求1所述的一种目标成像式坦克射击训练仪，其特征在于，所述目标成像机(1)内部设置有目标分划板、照明灯、反射分光镜M1、反射分光镜M4、成像透镜、后窗口玻璃、前窗口玻璃；所述目标分划板位于成像透镜的焦点上，目标分划板上刻有目标的图形，目标分划板经过照明灯照亮后，光线射向反射分光镜M4；反射分光镜M4为部分反射部分透射的平面镜，照亮的目标图形透过反射分光镜M4后，经成像透镜的准直，成为准平行光射出；此准平行光在经过反射分光镜M1后，部分向后窗口玻璃方向射出光束；后窗口玻璃和前窗口玻璃为透明玻璃，起到透光和密封机体的作用，后窗口玻璃和前窗口玻璃平行设置，且后窗口玻璃靠近于瞄准镜物镜；射手通过瞄准镜进行观察，由于反射分光镜M1的透射性能，因此在后窗口玻璃外侧，迎着光束，还能看到前窗口玻璃前方原有的实景景象；因此透过后窗口玻璃、反射分光镜M1和前窗口玻璃，能够同时看到实景景象上叠加了目标图像的虚像。

4.根据权利要求3所述的一种目标成像式坦克射击训练仪，其特征在于，所述目标成像机(1)内部还设置有光电信号接收传感器，所述光电信号接收传感器设置于目标分划板远离照明灯的一侧，且光电信号接收传感器经反射分光镜M4反射后的成像位置，与目标分划板的目标图形重合；当坦克瞄准镜中打出来的激光束射向目标时，该激光束一部分经反射分光镜M1后，从前窗口玻璃射向空中，另一部分则经成像透镜，汇聚射向目标分划板和光电信号接收传感器；当瞄准镜中打出来的激光准确射向目标时，经反射分光镜M4的又一次分光，其反射光将准确打在光电信号接收传感器上，经信号处理就能感知到一次正确的瞄准射击；所述光电信号接收传感器靠近反射分光镜M4的一侧设置有传感器光阑，所述传感器光阑结构为通光小孔，所述通光小孔经反射分光镜M4反射后的成像位置和目标分划板的目标图形位置重合，确保瞄准镜中打出来的激光束打中目标即打中光电信号接收传感器，若打不中目标即打不中光电信号接收传感器。

5.根据权利要求4所述的一种目标成像式坦克射击训练仪，其特征在于，反射分光镜M4和反射分光镜M1之间设置有反射分光镜M3，反射分光镜M3用于将光路进行转折，反射分光镜M4射出的光束经反射分光镜M3后射向反射分光镜M1，由此装置的长度得到了减小，便于装置的制造和使用；反射分光镜M1旁还设置有反射分光镜M2，反射分光镜M1和反射分光镜M2平行，两者形成反射镜组合，使得射手从瞄准镜方面能看到的目标窗口宽度得到了增加。

6.根据权利要求3或5所述的一种目标成像式坦克射击训练仪，其特征在于，分光镜组(14)安装固定在分光镜架(12)上，所述分光镜组(14)包括反射分光镜M1、反射分光镜M2；所述分光镜架(12)由水平电机(29)和高低电机(26)驱动，能够进行水平和高低两个方向进行摆动；由于反射分光镜M1的摆动，被反射后的远方目标图像也随之摆动，当对水平电机和高低电机进行控制，能够得到沿预设轨迹运动的目标图像。

7.根据权利要求6所述的一种目标成像式坦克射击训练仪，其特征在于，所述分光镜架(12)为透空框体，分光镜组(14)通过螺钉固定在分光镜卡座(13)内，分光镜卡座(13)胶结在分光镜架(12)中，分光镜架(12)的底部中心通过关节轴承(15)连接到底板(11)上，因此整个分光镜架(12)能够围绕关节轴承(15)的中心作自由旋转摆动，由此来使得反射后被看到的目标在远方变换空间位置或沿曲线轨迹移动；分光镜架(12)一侧设置有水平电机组和高低电机组，用于实现水平和高低两个方向的转动，水平电机组和高低电机组中均设置有位置传感器，用于定位电机移动的两端位置。

8.根据权利要求7所述的一种目标成像式坦克射击训练仪，其特征在于，所述水平电机组包括水平位置板(20)、水平位置传感器(22)、水平电机(29)、水平位移块(30)；所述水平位移块(30)设置于水平电机(29)输出轴两侧的滑杆上，所述水平位置板(20)设置于水平电机(29)的水平位移块(30)上，随水平电机(29)开动后移动；水平位置传感器(22)通过传感器固定件(23)固定安装在底板(11)上，所述水平位置传感器(22)能输出透光或被遮挡的状态信息；水平位置板(20)上开有两个狭缝，分别对应水平电机(29)移动的两端位置；水平电机(29)移动在中间位置时，水平位置板(20)起到挡光作用，当水平电机(29)移动到一端位置时，对应的狭缝即可透光，水平位置传感器(22)就能输出信号，控制水平电机(29)驱动停止或反向移动；同理在水平电机(29)移动到另一端时，另一个狭缝即可使得水平位置传感器(22)输出到位信息，控制电机进行相应的动作；

所述高低电机组包括高低位置板(19)、高低位置传感器(21)、高低电机(26)、高低位移块(25)；所述高低位移块(25)和高低电机(26)组合为一个模块，高低位移块(25)设置于高低电机(26)两侧的滑杆上，高低位移块(25)在高低电机(26)开动时能在顺着滑杆上下移动；高低位置板(19)和高低位移块(25)安装为一个整体，随着高低位移块(25)上下一起移动；所述高低位置板(19)和高低位置传感器(21)用于控制高低电机的移动范围及位置，随高低电机(26)开动后移动；高低位置传感器(21)通过传感器固定件(23)固定安装在高低电机安装架(24)上；所述高低位置传感器(21)能输出透光或被遮挡的状态信息；高低位置板(19)上开有两个狭缝，分别对应高低电机(26)移动的两端位置，能在对应两端位置进行透光，使得高低位置传感器(21)输出信号；高低电机(26)移动在中间位置时，高低位置板(19)起到挡光作用，当高低电机(26)移动到一端位置时，对应的狭缝即可透光，高低位置传感器(21)就能输出信号，控制高低电机(26)驱动停止或反向移动；同理在高低电机(26)移动到另一端时，另一个狭缝即可使得高低位置传感器(21)输出到位信息，控制电机进行相应的动作。

9.根据权利要求8所述的一种目标成像式坦克射击训练仪，其特征在于，高低电机(26)安装于高低电机安装架(24)上，高低电机安装架(24)安装于底板(11)上；所述高低电机(26)的输出转轴为螺纹丝杆，转动时带动高低位移块(25)进行上下移动；高低移动块(25)通过高低连杆(18)带动连杆固定件(16)拉动分光镜架(12)，高低连杆(18)两头为球关节；水平支点板(32)固定在底板(11)上，水平支点板(32)上方设置有凸点，顶着分光镜架(12)的底面，分光镜架(12)的底面与凸点的接触点和关节轴承(15)的连线即为分光镜架(12)的高低摆动的轴线；高低拉簧(28)两端挂扣在分光镜架(12)上边和底板(11)上的挂簧螺钉(27)，高低拉簧(28)产生拉力使得分光镜架(12)底面可靠地接触在水平支点板(32)的凸点上；水平电机(29)上的水平移动块(30)，带动水平连杆(17)，牵引分光镜架在水平面内转动角度；通过上述两个方向的电机牵引，分光镜架(12)能在水平和高低两个方向摆动，使得通过分光镜组(14)产生的远方目标图像可在相应的两个方向变化位置，或按预期的曲线移动目标图像。

10.根据权利要求6所述的一种目标成像式坦克射击训练仪，其特征在于，所述目标成像机(1)的前窗口玻璃所在位置为前窗口(10)，所述前窗口(10)上方设置有铰链(8)，铰链(8)上安装有毛玻璃盖板(9)。

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