CN201527225U - 多位超声速声电定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多位超声速声电定位装置，包括“凹”字形托架、由多个等间距固定在托架上的声传感器组成的传感器阵列、对多个声传感器所产生电信号进行采集的数据采集器和对数据采集器所采集信号进行分析处理并将处理结果与预先存储在弹着点数据库中的传感器检测信号及弹着点数据进行对比得出实弹弹着点位置坐标的工控计算机，多个声传感器均接数据采集器，数据采集器与工控计算机相接；多个声传感器呈“凹”字形布设且其组成一个具有指向性的传感器阵列。本实用新型结构简单、体积小、重量轻、野外布设方便且射击瞄准指示物材料无特定要求、定位精度高，能有效解决弹丸单、连发时的精确定位问题。

Description

多位超声速声电定位装置

技术领域

本实用新型属于声电定位自动报靶技术领域，尤其是涉及一种适用于轻、重武器实弹射击训练、演习以及战场杀伤破坏评估中对超声速弹丸进行定位及自动报靶的多位超声速声电定位装置。

背景技术

超声定位自动报靶装置是一种通过飞行弹丸在空气中产生脱体激波的特性，当激波作用于布设在垂直弹道传感器阵列面时所产生的扰动波信号，并通过数据采集器和计算机处理来计算弹丸位置，以此实现弹着点自动报靶的设备。现有大多数声定位自动报靶装置的靶标皆为有形靶标，即靶标为有形目标，多数采用封闭声空腔式结构，采用前后封闭靶板，对前后封闭靶板受弹数有一定的技术要求，1cm²多者射击8发，少者射击4发前后即需对靶板进行修补。因而靶标的使用寿命减低，更换修补次数增多。另外，现有技术中的定位方法是利用弹丸穿过声学传感器阵列时所产生的弹头波到达“口”型、“一”型、“L”型布阵靶面上不同传感器所产生的时间差，来计算弹丸在靶面上弹着点的坐标。因而，现有声电定位装置使用时存在以下缺陷：第一、属封闭声空腔式报靶设备，能解决弹的单发定位问题，多位超声、亚声速弹精确定位，但是不能解决超声速弹连发的精确定位；第二、对前后靶板的收缩性能要求较高；第三、射击训练使用过程中使用的耗材成本高。综上，现有声电定位装置在实际使用过程中存在以上多种缺陷，并且适用范围也有一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多位超声速声电定位装置，其结构简单、体积小、重量轻、野外布设方便且射击瞄准指示物材料无特定要求、定位精度高，能有效解决弹丸单、连发时的精确定位问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种多位超声速声电定位装置，其特征在于：包括“凹”字形托架、由多个等间距固定在托架上的声传感器组成的传感器阵列、对多个声传感器所产生电信号进行采集的数据采集器和对数据采集器所采集信号进行分析处理并将处理结果与预先存储在弹着点数据库中的传感器检测信号及弹着点数据进行对比得出实弹弹着点位置坐标的工控计算机，多个声传感器均接数据采集器，数据采集器与工控计算机相接；多个声传感器呈“凹”字形布设且其组成一个具有指向性的传感器阵列。

所述声传感器的数量为8个，且8个声传感器呈对称布设。

所述托架由水平板和两个对称布设在所述水平板左右两侧的斜板组成，所述斜板与水平板间的夹角为135°；所述水平板上布设有两个声传感器，所述斜板上布设有三个声传感器；所述传感器阵列的有效探测区域为角度为135°的探测区域。

所述托架前侧设置有对多个声传感器进行防护的“凹”字形防弹支架，所述声传感器布设在托架上部且托架上对应设置有供声传感器安装的安装孔，托架外侧包覆有一层吸声毛毡，声传感器外侧套装有一层弹性减振层。

还包括布设在托架中下部内侧的总线接头且托架中下部对应开有供总线接头安装的安装腔，所述总线接头与声传感器和数据采集器间均通过电缆进行连接且托架中对应开有供所述电缆穿过的线槽。

所述防弹支架包括位于托架前部的前侧板和固定在所述前侧板底部的底板。

所述前侧板和底板加工制作为一体。

所述托架后侧安装有瞄点支座。

所述瞄点支座通过紧固螺钉安装在托架上。

所述托架为木质减振支架。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、易于隐蔽和防护且体积小、重量轻、便于携带。

2、实用价值高，多靶位情况下可进行连发射击自动报靶，定位精度高且性能稳定可靠，也就是说，其报靶精度在整个布阵区域内比较均匀，最大误差为3mm，因而本实用新型解决了以往声定位自动报靶设备不能报连发的缺陷。

3、声传感器为具有特殊参数135度且探测距离可控的声探测器，经试验证明，该传感器能够解决探测区域不可控的缺点，也确保了各传感器阵列之间信号不相互干扰的实际问题。

4、多个声传感器采用“凹”字形的列阵布阵方式，此布阵方式使得靶标迎弹面防护时只需防护传感器阵列，因而大大减小了靶标防护的面积，减轻了靶标的重量，更换靶标比较方便快捷，也使靶标适用的类型比较广泛多样，适用于各类精度、战术射击训练。

5、简化了靶标的结构，该布阵方式提高了实弹射击自动报靶设备使用的灵活性，具有很高的实用价值，甚至可以实现无靶标，靶位处的射击瞄准点按受训人员的射击科目确定，无特定要求，故不产生射击耗材。

6、在实际使用中更加便携，机动性更强。

7、适用范围广，适用于各类精度、战术射击训练，解决了多位靶开放式定位技术难题，具有简单、实用、迅速、准确等特点。

8、解决了以往实弹射击训练中，采用人工报靶浪费大量人力、物力和时间的缺点，其报靶稳定、精度高、成本低廉。

综上，本实用新型能够确保各种超音速弹丸多位射击情况下，实现自动报靶(单发、连发)，弹丸穿过“凹”字形布放的特定参数指向性传感器阵列时，具有不受外界环境影响且能简单、实用、迅速、准确进行定位及自动报靶，有效解决了现阶段大量适用于军队、武警野外点射、连发射击训练等项目中弹丸单、连发时的精确定位问题。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型托架、声传感器及防弹支架的安装位置结构示意图。

图3为本实用新型的电路原理框图。

图4为本实用新型的使用状态示意图。

附图标记说明：

1-托架；            2-声传感器；        2-1-声传感器一；

2-2-声传感器二；    2-3-声传感器三；    2-4-声传感器四；

2-5-声传感器五；    2-6-声传感器六；    2-7-声传感器七；

2-8-声传感器八；    3-数据采集器；      4-防弹支架；

5-吸声毛毡；        6-总线接头；        7-线槽；

8-瞄点支座；        9-紧固螺钉；        10-紧固螺栓；

11-有效探测区域；   12-工控计算机。

具体实施方式

如图1、图2及图3所示，本实用新型包括“凹”字形托架1、由多个等间距固定在托架1上的声传感器2组成的传感器阵列、对多个声传感器2所产生电信号进行采集的数据采集器3和对数据采集器3所采集信号进行分析处理并将处理结果与预先存储在弹着点数据库中的传感器检测信号及弹着点数据进行对比得出实弹弹着点位置坐标的工控计算机12，所述多个声传感器2均接数据采集器3，数据采集器3与工控计算机12相接。多个声传感器2呈“凹”字形布设且其组成一个具有指向性的传感器阵列。所述托架1为木质减振支架。

本实施例中，所述声传感器2的数量为8个，且8个声传感器2呈对称布设。所述托架1由水平板和两个对称布设在所述水平板左右两侧的斜板组成，所述斜板与水平板间的夹角为135°。所述水平板上布设有两个声传感器2，所述斜板上布设有三个声传感器2。所述传感器阵列的有效探测区域11为角度为135°的探测区域。所述8个声传感器2具体为声传感器一2-1、声传感器二2-2、声传感器三2-3、声传感器2-4、声传感器五2-5、声传感器六2-6、声传感器七2-7和声传感器八2-8。

所述托架1前侧设置有对多个声传感器2进行防护的“凹”字形防弹支架4，所述声传感器2布设在托架1上部且托架1上对应设置有供声传感器2安装的安装孔，托架1外侧包覆有一层吸声毛毡5，声传感器2外侧套装有一层弹性减振层。本实施例中，所述弹性减振层由EVA发泡材料制成。所述声传感器2通过其外部套装的套装部件插装在托架1内部，因而布线及安装拆卸均非常方便。

同时，本实用新型还包括布设在托架1中下部内侧的总线接头6且托架1中下部对应开有供总线接头6安装的安装腔，所述总线接头6与声传感器2和数据采集器3间均通过电缆进行连接，且托架1中对应开有供所述电缆穿过的线槽7和与其线槽7相通的信号线出孔。

所述防弹支架4包括位于托架1前部的前侧板和固定在所述前侧板底部的底板。本实施例中，所述前侧板和底板加工制作为一体。所述托架1后侧安装有瞄点支座8。所述瞄点支座8通过紧固螺钉9安装在托架1上。所述底板与托架1和瞄点支座8间均通过紧固螺栓10进行固定连接。

结合图4，实际使用过程中，托架1上所安装的传感器阵列的有效探测区域11为呈“凹”字形135°角覆盖的有效探测区域，各声传感器2的有效探测距离为1.25米，采用对每4个声传感器2所接收的信号进行数据处理，并通过计算屏蔽相邻靶位信号的方法达到防止相邻靶位信号干扰的目的。由于声传感器2的有效探测区域11内信号幅值为1.2伏，而在非探测区的信号幅值只有0.6伏，则设置声传感器2的开门接收信号幅值为1伏。同时，将声传感器2的响应时间设置为2微秒，靶幅为1.5米×1.5米，声波行走1.5×1.414路程用时为6.2毫秒，也就是说8支声传感器2接收信号用时为6.2毫秒。按枪械射频1200发/分，弹弹间隔为20发/秒(100毫秒)，无论靶幅大小，声传感器2的响应时间均满足定位要求，因而本实用新型能实现连发时的自动报靶。

本实用新型的工作过程是：由数据采集器3采集8个声传感器2在弹丸穿过指向性传感器阵列时所检测的信号进行采集，并同步上传给工控计算机12；工控计算机12记录并储存8个声传感器2对应的走时t 0-t 7，且相应所存储的检测数据与事先建立的实弹模拟信号源检验弹丸穿过每个区域时8个声传感器8所检测的信号及弹着点数据库中所存储相对应的弹着点数据进行比较，得出最终的实弹弹着点坐标。由于在传感器阵列的整个有效探测区域11内，本实用新型的报靶精度均比较均匀，因而本实用新型能实现多位(N位、N+1位)开放式子弹连发时的自动精确定位。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多位超声速声电定位装置，其特征在于：包括“凹”字形托架(1)、由多个等间距固定在托架(1)上的声传感器(2)组成的传感器阵列、对多个声传感器(2)所产生电信号进行采集的数据采集器(3)和对数据采集器(3)所采集信号进行分析处理并将处理结果与预先存储在弹着点数据库中的传感器检测信号及弹着点数据进行对比得出实弹弹着点位置坐标的工控计算机(12)，多个声传感器(2)均接数据采集器(3)，数据采集器(3)与工控计算机(12)相接；多个声传感器(2)呈“凹”字形布设且其组成一个具有指向性的传感器阵列。

2.按照权利要求1所述的多位超声速声电定位装置，其特征在于：所述声传感器(2)的数量为8个，且8个声传感器(2)呈对称布设。

3.按照权利要求2所述的多位超声速声电定位装置，其特征在于：所述托架(1)由水平板和两个对称布设在所述水平板左右两侧的斜板组成，所述斜板与水平板间的夹角为135°；所述水平板上布设有两个声传感器(2)，所述斜板上布设有三个声传感器(2)；所述传感器阵列的有效探测区域(11)为角度为135°的探测区域。

4.按照权利要求1、2或3所述的多位超声速声电定位装置，其特征在于：所述托架(1)前侧设置有对多个声传感器(2)进行防护的“凹”字形防弹支架(4)，所述声传感器(2)布设在托架(1)上部且托架(1)上对应设置有供声传感器(2)安装的安装孔，托架(1)外侧包覆有一层吸声毛毡(5)，声传感器(2)外侧套装有一层弹性减振层。

5.按照权利要求1、2或3所述的多位超声速声电定位装置，其特征在于：还包括布设在托架(1)中下部内侧的总线接头(6)且托架(1)中下部对应开有供总线接头(6)安装的安装腔，所述总线接头(6)与声传感器(2)和数据采集器(3)间均通过电缆进行连接，且托架(1)中对应开有供所述电缆穿过的线槽(7)和与其线槽(7)相通的信号线出孔。

6.按照权利要求4所述的多位超声速声电定位装置，其特征在于：所述防弹支架(4)包括位于托架(1)前部的前侧板和固定在所述前侧板底部的底板。

7.按照权利要求6所述的多位超声速声电定位装置，其特征在于：所述前侧板和底板加工制作为一体。

8.按照权利要求1、2或3所述的多位超声速声电定位装置，其特征在于：所述托架(1)后侧安装有瞄点支座(8)。

9.按照权利要求8所述的多位超声速声电定位装置，其特征在于：所述瞄点支座(8)通过紧固螺钉(9)安装在托架(1)上。

10.按照权利要求1、2或3所述的多位超声速声电定位装置，其特征在于：所述托架(1)为木质减振支架。

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