CN209027367U - 一种立体变形射击训练靶 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种立体变形射击训练靶，解决了立体式射击训练靶难以判断是否击中靶体头部的问题，技术方案是：靶体躯干部和靶体头部均设置有防弹外壳和内腔，靶体头部内壁设置有用于输出击中头部信号的头部振动传感器，靶体躯干部内设置有伸缩推杆装置，伸缩杆下部固定段弹性支撑缓冲芯与靶体躯干部内壁固定连接；伸缩杆上部伸缩段与靶体头部内壁固定连接，其能够模拟实战中敌人的立体人形，通过头部被击中后的变形来直观、准确、快速地向射击者反馈命中与否，逼真模拟实战，结构简单、成本低廉、维护容易。

Description

一种立体变形射击训练靶

技术领域

本实用新型涉及实弹射击训练装置，特别是一种立体变形射击训练靶，适用于用于军队和公安部队模拟实战射击训练。

背景技术

目前，军队用来做轻武器实弹射击训练的靶标主要是“胸环靶”，它采用人形头部及躯干部组成剪影形状的平板式胸环靶，在胸环靶的躯干部有以胸口为中心向外放射状排布的多个同心环图案。该胸环靶是一个二维的平面靶标，这就迫使射手仅能从胸环靶的正面对其射击，也就是只能从面向同心环图案的单一方向射击靶标。而实战中的射击目标却是一个三维的人体目标，士兵可以从多方位的射击角度进行射击，甚至能够从360度的所有方向以对目标敌人任意进行射击。

实战中，士兵为了寻求一个最佳的视场和射界，以及尽量保证自身安全与最高效率地杀敌，就不可避免的需要做出机动、规避和迂回等技战术动作，以取得一个最佳的射击方位。可是，在当前的实弹射击训练中，当射手面对胸环靶并向其左右任意一侧做横向移动时，随着射手所处位置与靶标纵向中心线之间的夹角逐渐变大，该二维平面靶标在射手眼中的视觉宽度会随之变窄，直至最终渐变成为一条垂直的细线。而在实战中，当敌人与我方士兵之间的直线距离保持不变时，敌我各自的躯体在对方眼中的视觉宽度却不会因双方之间相对位置和角度的变化而变成一条垂直的细线。因此，训练中就必然出现了射手不能长距离、大范围、大角度的移动，尤其不能面对胸环靶做横向移动，被限制为仅能做纵向的移动。这样的训练就与实战情境发生了严重的背离，导致了极其严重的训练失真，从而极大地降低了军事训练的实战化效果。

本申请人在专利公开号为CN206618333U的专利文献中公开了一种组合式立体人形射击训练靶，该训练靶采用立体人形的靶体，使射手得以对靶标做全方位无死角的射击，其缺点是：在射击时，射手以及进行评判的观测者不易判断射击的命中部位，难以实时的直观的检测该靶体的命中部位来获得射击效果和成绩，尤其是作为射手，无法通过肉眼直接、快速观测靶体中弹后的反应来判断到底是击中了靶体的头部还是击中了靶体的躯干部。

面对这种无交互能力的靶体，射手只能在射击训练结束后才能获知自己的成绩，这也使得射击训练始终是枯燥的和乏味的，容易使射手感觉到疲劳，不利于提高射手对于训练的趣味性与积极性，不利于调动射手的主观能动性。

目前，也存在某些具有一定命中反应功能的“起倒靶”或“隐显靶”，但它们依旧都是二维的平面靶标,仍只能让射手从被限定的方位去射击靶标，而不能全方位无死角地任意射击靶标。该类靶标被命中后，仅能向前方倒下与竖起、向后方倒下与竖起、向侧面倒下与竖起，它们都无法向射手直观反馈到底是命中了靶标的头部还是命中了靶标的躯干。

在当前的新形势下，军队在“练为战，练即战”的实战化训练指导思想下，总结出“绝对快，相对准”的实战射击战术思想；这是从实战出发，要求士兵更加重视出枪、据枪、上膛、瞄准、击发动作的熟练、迅速、连贯，在对敌人只能进行概略瞄准的困难情况下的命中率，而不再像之前那样仅追求射击一个二维平面靶标的“命中环数”；在2018年出版的《中国军网》刊载了宋玉超和郭一伦的文章《美军“神枪手”如何炼成？尽量不使用瞄准镜》，文中介绍美军的实弹射击训练纲领是“在遵循实战背景设置的训练场上，判定受训者是否达标，主要看他能否击中靶标而不是看他能打多少环。因此，训练中的士兵们并不需要精确瞄准”；有鉴于此，军队就需要一种不以考核“命中环数”作为唯一考核指标的新型实战化射击训练靶标，例如一个不需要有“胸环”的三维立体的靶标，兼具命中检测和自动报靶功能，尤其能提供交互体验的命中可变形的靶标；

“胸环靶”还存在另外一个问题，命中“环数”得分最高的“靶心”位于胸部；可是，对于包括人类在内的所有脊椎动物来说，遭受打击后能引发“一击毙命”的部位并不是胸口，而是位于后脑下方的延髓。这里是所有脊椎动物中枢神经的要害部位。这就是在枪毙犯人时，最后的补枪环节都是射击犯人的后脑枕部，而不是射击其胸口或心脏的原因。我们也会经常在西班牙斗牛场上看到类似的一幕，一头斗牛虽然已经被斗牛士用花标或长矛刺得体无完肤，甚至已经被斗牛士的长剑直没剑柄地刺入心脏，此时的斗牛已经无法保持站立而摇摇欲坠，甚至跪倒在地，但它仍然会流血、喘息、摇晃、哀嚎。这时，就需要斗牛士的助手上场结束这一切了，他会用一柄十字短剑猛戳牛的后脑，斗牛就会应声倒地毙命，这是同样击中了斗牛中枢神经的要害；在战场上，敌人即使被子弹命中心脏也不一定瞬间死亡，他们仍有可能继续对我方士兵造成伤害；但是，敌人若被子弹命中延髓，他们会在倒下之前就已经死亡。

在战术射击领域，有一种“莫桑比克射击法”(Mozambique Drill)。它要求射手在对敌人的第一轮射击中，首先对敌人的躯干部位快速射击两枪，紧接着再对敌人的头部射击一枪，然后观察敌人的反应再决定是否需要对其施加下一轮的射击。该方法旨在确保使敌人立即停止任何动作，前两枪先射击敌人身体尺寸最大和最容易被击中的躯干。之后，如果敌人仍然有行动能力，再更精确地射击其尺寸更小和不易被命中的头部。同时，这也是考虑到敌人可能装备有防弹衣，甚至可能服用了毒品、兴奋剂或止痛药类的药物而增强了抗打击能力，或者前面的两枪并未击中其重要器官等因素，将导致对其躯干的射击不会立即见效，所以必须增加第三次射击。为了进一步确保破坏敌人的中枢神经系统而致其立即失能，在射击敌人头部时需要瞄准其眉毛与上唇之间的区域，这也是为了避开头骨的位置，避免因头骨阻碍致使子弹偏转而降低杀伤力。

有鉴于此，在射击训练中就需要一种最类似于现实敌人外形轮廓的靶体，有三维的头部和躯干的立体靶，能够即时反馈是否命中靶体的头部，以让射手立刻据此判断是否需要追加一轮射击，从而达成在实战中保护自己消灭敌人这一最基本的战术目的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种立体变形射击训练靶，解决了立体式射击训练靶在被击中时射手和观测者难以直观快速的判断靶体击中部位的问题，尤其是难以判断是否击中靶体头部的问题，其能够模拟实战中敌人的立体人形，通过头部被击中后的变形来直观、准确、快速地向射击者反馈命中与否，逼真模拟实战。

本实用新型采用的技术方案是：该立体变形射击训练靶包括带有靶体躯干部和靶体头部的立体式靶体，技术要点是：所述靶体躯干部和靶体头部均设置有防弹外壳和内腔，在靶体躯干部内腔上部设置有用于靶体头部伸缩的躯干部上端口，靶体头部内壁设置有用于输出击中头部信号的头部振动传感器，靶体躯干部内腔设置有用于接收击中头部信号进行缩回的立式伸缩推杆装置，伸缩推杆装置的伸缩杆下部固定段通过浇注在靶体躯干部内腔的弹性支撑缓冲芯与靶体躯干部内壁固定连接；伸缩推杆装置的伸缩杆上部伸缩段通过浇注在靶体头部内腔的弹性支撑缓冲芯与靶体头部内壁固定连接；靶体还连接有供电电源。

所述伸缩推杆装置设置有通过接收击中头部信号来控制伸缩推杆装置伸缩的控制系统和驱动机构。

所述靶体躯干部内壁设置有用于输出击中躯干信号的躯干振动传感器，躯干振动传感器和头部振动传感器分别设置有信号发射器，在靶体外设置有用于接收击中头部信号和击中躯干信号的报靶器，报靶器设置有信号接收器。

所述头部振动传感器设置有信号发射器，伸缩推杆装置设置有信号接收器。

所述头部振动传感器通过导线连接伸缩推杆装置的控制系统。

所述靶体躯干部和靶体头部的防弹外壳为空心圆柱体或截面为椭圆型的空心柱体。

所述弹性支撑缓冲芯为浇注的环氧树脂内芯。

所述靶体躯干部防弹外壳和靶体头部防弹外壳外层设置有弹性层。

所述弹性层与靶体躯干部防弹外壳和靶体头部防弹外壳之间设置有碳纤维电发热层，碳纤维电发热层连接供电电源。

所述驱动机构为步进电机。

本实用新型具有的优点及有益效果是：由于本实用新型采用了靶体躯干部和靶体头部的组合结构，形成相对独立的靶体躯干部与靶体头部构成一个靶体，靶体头部通过伸缩推杆装置与靶体躯干部连接，可以使靶体头部伸出和缩回靶体躯干部内腔，并利用弹性支撑缓冲芯的缓冲减振性能，避免了靶体头部与靶体躯干部之间相互传递子弹命中产生的冲击力，通过靶体的头部振动传感器与伸缩推杆装置联接，当靶体头部受到子弹的命中撞击后，头部振动传感器向伸缩推杆装置发送击中头部信号，使伸缩杆伸缩段带动靶体头部缩进靶体躯干部内腔，从而形成靶体的明显形变，让射手能够在第一时间最直观地感受到射击的命中效果，因此该结构能够模拟实战中人体立体的头胸形状从而形成全方位射击目标，并通过头部中弹后缩进躯干部内腔，令靶体形变而快速直观向射手反馈成绩，其结构简单，具有逼真模拟实战的效果。

对于一个射手来说，最直观的头部命中反馈就是靶体头部做出的相应动作，同时也是靶体发生变形的视觉效果。而且，靶体头部的这种动作要能够在每一次的命中后都能自动地和重复地实现，而不是一次性的动作和需要人工干预才能恢复或完成的动作。它应该能够高效地和稳定地持续保障多人次及多轮次的射击训练，而且结构简单、成本低廉、维护容易。如果靶标被命中却没有形变，就不能及时给射手一个视觉上的主动反馈，就不能使战士像在实战中那样，在射击的同时能通过观察敌人身体姿态的变化来即刻判定命中与否，从而当即决定是对该敌人继续射击，还是转换目标去瞄准下一个敌人，或是做出其他适当的技战术动作；为了实现靶体的头部能够独自运动，使靶体的头部与躯干部发生非常明显的位移，从而引发靶体的变形，那么靶体的头部与躯干部就必须是各自独立的，而绝对不能是一体化的结构。同时，又必须存在一种能将二者有机地结合起来的运动机构，能带动靶体的头部与躯干部做出相对运动，就如同人类的颈椎与颈部肌肉。另外，立体靶的命中检测是无法依赖于常规手段的。常规的命中检测手段都是基于平面靶的二维结构，无法适应三维的立体结构。更重要的是，靶体的头部与躯干部之间是有机构连接在一起的，又必须做到分别的和独立的命中检测，不能出现相互干扰乃至出现靶体头部的误动作，这在之前的所有靶标系统上从未实现过。因此，其能够模拟实战中目标敌人的立体人形，通过头部被击中后的变形来直观、准确、快速地向射击者反馈命中与否，逼真模拟实战。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的使用状态示意图；

图3是本实用新型的整体系统连接方框原理图；

图4是本实用新型联接有报靶器的系统连接方框原理图；

图5是本实用新型的靶体头部系统方框原理图；

图6是图5的电路图；

图7a是图6的INA114芯片功能图；

图7b是图6的INA114芯片简化形式功能图；

图8是图6的PT2262芯片功能图；

图9是图6的74HC76芯片连接和逻辑图；

图10是本实用新型的靶体躯干系统方框原理图；

图11是图10的电路图；

图12是图11的NE555芯片功能框图；

图13是双脉冲波形图；

图14是图11的74HC04六反相器功能图；

图15是图11的74HC14六施密特触发器功能图；

图16a是图11的74HC86芯片输入端四异或门逻辑图；

图16b是图11的74HC86芯片引脚分配图；

图17是报靶显示器系统的连接方框原理图；

图18是图17的电路图；

图19是图18的ICRF002芯片功能框图；

图20是图18的PT2272芯片功能图；

图21是本实用新型的靶体躯干系统无线连接方式的方框原理图。

图中序号说明：1靶体头部、1-1靶体头部防弹外壳、2靶体躯干部、2-1靶体躯干部防弹外壳、2-2靶体躯干部内腔、3伸缩推杆装置、3-1伸缩杆上部伸缩段、4弹性支撑缓冲芯、5控制系统及驱动机构、6供电电源、7头部振动传感器、8头部信号发射器、9碳纤维电发热层、10弹性层、11躯干振动传感器、12躯干部信号发射器、13信号接收器、14报靶器。

具体实施方式

根据图1-21对本实用新型作详细描述，实施例如图1至3所示，一种立体变形射击训练靶，其靶体主要由靶体头部1和靶体躯干部2组成，靶体头部1外部为靶体头部防弹外壳1-1，内部设置有空腔，形成靶体头部内腔；靶体躯干部2外部为靶体躯干部防弹外壳2- 1，内部也设置有空腔，形成靶体躯干部内腔2-2。靶体头部防弹外壳和靶体躯干部防弹外壳都可采用防弹钢板制成的空心圆柱体，也可采用截面为椭圆型空心柱体，靶体躯干部设置有上端口，用于靶体头部伸缩，可以用防弹钢板制成两个空心筒，形成套筒式结构，分别模拟人的的躯干和头部，并使靶体头部1外径小于靶体躯干部内腔2-2内径，使头部可以缩进躯干内腔。靶体躯干部内腔中部设置有立式伸缩推杆装置3，伸缩推杆装置是一种常见的可通过接收信号指令进行直线往复运动执行机构，包括伸缩杆上部伸缩段3-1和伸缩杆下部固定段，以及控制系统和驱动机构5，多用于受控的推拉与升降，其行程、频率、载荷、体积、功率多种多样，按照动力形式可分为电动推杆、气动推杆、液压推杆。本实施列采用电动式推杆，驱动机构采用直流或步进电机，控制系统为常规控制电路，伸缩杆下部固定段通过浇注在靶体躯干部内腔的弹性支撑缓冲芯4与靶体躯干部2内壁固定连接；伸缩杆上部伸缩段3-1通过浇注在靶体头部内腔的弹性支撑缓冲芯4与靶体头部内壁固定连接；优选优点是结构简单、体积小、动作速度快；本实用新型利用推杆的上下运动带动靶体头部做伸出和缩进靶体躯干部内腔的动作；弹性支撑缓冲芯4可以采用浇注在靶体躯干部防弹外壳内的环氧树脂内芯，并将伸缩杆下部固定段外壳粘接固定在弹性支撑缓冲芯4的中部；伸缩杆上部伸缩段3-1能够带动靶体头部1伸出或缩进靶体躯干部内腔2-2。靶体头部可以通过连接支架及连接螺栓与伸缩推杆的伸缩段连接，方便安装调节。

图3是本实用新型的整体系统连接方框原理图，可以采用常规的控制电路。靶体头部内壁设置有头部振动传感器7，头部振动传感器可通过导线电缆与伸缩推杆装置的控制系统连接，也可采用连接无线电发射器即头部信号发射器8，通过无线方式向伸缩推杆装置传输头部击中信号，同时在伸缩推杆装置的控制系统联接有匹配的信号处理及驱动电路，靶体连接有供电电源6。其中，振动传感器可采用压电传感器或加速度传感器，用于检测靶体头部被击中时发生的振动，并输出该振动信号即击中头部信号，当接收到击中头部信号时控制伸缩推杆装置动作，带动靶体头部缩回。供电电源可以对各器件供电，可以在靶体头部和靶体躯干部内分别设置供电电池,可以设置在靶体躯干部底部。伸缩推杆装置也可以采用定制部件，内部设置有通过接收击中头部信号来控制伸缩推杆装置伸缩的控制系统和电机及上下限位开关。控制信号为高电平动作一次。主要指标：最大行程—400毫米；最大推重—6公斤；电源电压—12V；控制电压—12V\0V。

作为进一步改进，还可以在靶体躯干部内壁设置有用于输出击中躯干信号的躯干振动传感器，躯干振动传感器也连接有信号发射器，在靶体外设置有用于接收击中头部信号和击中躯干信号的报靶器，报靶器设置有信号接收器，可以对射击命中结果进行报靶。图4是本实用新型联接有报靶器的系统连接方框原理图，也可以采用常规的控制电路。

工作原理：当靶体头部1受到子弹命中的冲击后，头部振动传感器7将电信号通过头部信号发射器8传递给信号接收器13，并通过控制系统及驱动机构控制伸缩杆伸缩段带动靶体头部1收缩进靶体躯干部内腔2-2。报靶器14通过连接的信号接收器接收分别来自靶体头部和躯干部的击中信号，分别显示并记录射击的状态。

作为进一步改进，还可以在靶体头部防弹外壳和靶体躯干部防弹外壳外层设置弹性层10，弹性层可以采用弹性橡胶板，能够避免在近距离射击靶体时产生跳弹伤人。还可以在弹性层与靶体头部防弹外壳和靶体躯干部防弹外壳之间设置有碳纤维电发热层9，碳纤维电发热层连接靶体内供电电源。具体为，为了减弱子弹对靶体的冲击力防止子弹反弹伤人，在靶体头部外壳和靶体躯干外壳的外围包覆粘贴多层弹性体材料的弹性层；还可以在弹性层与靶体躯干部外壳和靶体头部外壳之间设置碳纤维电发热层，碳纤维电发热层连接靶体内供电电源，也可以在多层弹性体材料中间加入若干碳纤维形成电发热结构层；将电发热结构层的电源线通过一个温控器接连接至躯干内腔底部的蓄电池电源；温控器安装于躯干内腔，电发热结构层的电源导线穿过防弹钢板进入躯干内腔；在进行夜战训练时，接通电源调整温控器使电发热结构层发热升温至37摄氏度，就能为夜战训练提供一个人类的红外热成像生命体征，射手即可借助红外热成像观瞄装备观察到一个近似人类红外热特征的红外热成像目标，遂行在夜间零照度的全黑条件下的射击训练；该弹性体、碳纤维、导线材料用量少、单价低、易于获得与加工，均作为消耗品在严重损毁予以后更换，防弹外壳，还解决命中检测传感器在结构上的防护问题，绝不能出现被子弹毁伤的情况。

其中，作为弹性支撑缓冲芯的环氧树脂内芯，可采用供货状态为液态的环氧树脂浇注材料，即液态环氧基灌浆材料，其为市售的常规产品，采用悬浮式安装方法，无需任何五金件或结构件，利用环氧树脂浇注材料在固化后形成的极高握裹力和强度，起到了对伸缩推杆的定位与固定作用；利用环氧树脂浇注材料超强的缓冲减振性能，避免了靶体头部与靶体躯干部之间相互传递被子弹命中产生的冲击力，隔绝了靶体头部命中信号与靶体躯干部命中信号之间的相互干扰；同时也使整体结构得以最简化与最优化。

环氧树脂内芯的悬浮式安装方法为：在靶体躯干部的圆柱形内腔中，于适当位置，如下部临时安装一个夹具和一个圆形模板。夹具用于临时固定和定位伸缩推杆，圆形模板用于临时封闭内腔。用夹具将伸缩推杆下部固定段垂直悬垂于内腔中圆形模板上方适当位置。向内腔中的圆形模板上方浇注液态环氧基灌浆材料，待液态环氧基灌浆材料浸没了伸缩推杆下部固定段，并且液态环氧基灌浆材料的液面达到适合的高度时停止浇注。待液态环氧基灌浆材料凝固后，拆除临时安装的夹具和圆形模板，伸缩推杆下部固定段就被牢固地粘接于环氧基灌浆材料与内腔之间，伸缩推杆相当于“悬浮”在内腔中。凝固后的环氧基灌浆材料成为弹性支撑缓冲芯，伸缩推杆的下部固定段通过浇注在靶体躯干部内腔的弹性支撑缓冲芯与靶体躯干部内壁固定连接。

运用同样的材料与工艺，将伸缩推杆上部伸缩段通过浇注在靶体头部内腔的弹性支撑缓冲芯与靶体头部内壁固定连接。

液态环氧基灌浆材料可在常温下浇注和快速凝固，可用于设备安装和定位。首先，它的抗压强度是C25混凝土5倍，有足够的强度把总重量不足5公斤的伸缩推杆分别牢固地浇注在靶体的头部和躯干部之内。将它浇注形成的弹性支撑缓冲芯，除了实现自适形安装，也保证了伸缩推杆的固定段与伸缩段的环形立面能够“整体”的和“面对面”的契合于靶体头部和躯干部的内腔环形内立面。

另外，液态环氧基灌浆材料的弹性模量是45#钢的50倍，具有超高的弹性应变性能。由于弹性支撑缓冲芯的存在，使子弹命中带来的冲击力得以在伸缩推杆的固定段与伸缩段的环形立面做“有厚度的”均匀分散，和“有距离”的渐进式衰减，避免了应力集中于伸缩推杆的某一点而带来的大幅度振动，以及该振动从靶体的被命中部位传导至未被命中部位而引发误报靶。这就相当于“手握鸡蛋，鸡蛋不碎”的物理现象。

本实用新型利用液态环氧基灌浆材料的缓冲减振能力，分别浇注了两个弹性支撑缓冲芯，一个位于靶体头部与伸缩推杆的伸缩段之间，一个位于靶体躯干部与伸缩推杆的固定段之间。它们减弱子弹命中靶体后在头部与躯干部之间相互传导振动，避免非命中部位的压电传感器被这种次生振动误触发。例如当一发子弹命中了靶体的头部外壳，但传导到躯干部的次生振动也会触发躯干部外壳内的压电传感器，从而带来误报靶。由于这两个巧妙的弹性支撑缓冲芯的存在，使得每一个传导振动都被大幅度地衰减了两次。例如，当一发子弹命中靶体头部时，冲击振动会从头部外壳传导到头部弹性支撑缓冲芯、伸缩杆伸缩段、伸缩杆固定段、躯干部弹性支撑缓冲芯、最终传导到躯干部外壳的振动已经极其微弱。反之亦然。

该训练靶工作时，接通供电电源后，控制伸缩杆伸缩段的伸出与缩回，从而带动靶体头部从靶体躯干内腔垂直伸出和垂直缩回进靶体躯干内腔；调整连接螺栓，使得靶体头部伸出靶体躯干并停止后，保持靶体头部的下缘与靶体躯干部的上缘处于同一条水平线或略低于靶体躯干的上缘；调整连接螺栓，使得靶体头部缩回靶体躯干部内腔并停止后，保持靶体头部的上缘与靶体躯干部的上缘处于同一高度水平线或略低于靶体躯干部的上缘。

选用的压电传感器是利用某些电介质受力后产生的压电效应制成的传感器；压电效应是指某些电介质在受到某一方向的外力作用而发生形变(包括弯曲和/或伸缩形变)时，由于内部电荷的极化现象，会在其表面产生电荷的现象；压电传感器的优点是结构简单、体积小、价格低廉，非常适合被部队大批量地采购装备，而且极大地降低保障维护的成本；本实用新型利用压电传感器作为子弹命中靶体与否的检测传感器，通过测量电路检测压电传感器的电流变化获知靶体是否被子弹命中，再独立检测分别安装在靶体的两个不同单元的两个压电传感器，得以分辨出分别呈现出靶体本次被命中的准确部位是头部还是躯干部。压电传感器可以粘贴在靶体头部和躯干部的外壳内壁，头部无线电发射器和躯干部无线电发射器直接连接有电池，通过无线电通讯装置或电导线连接电动伸缩推杆的控制系统，采用常规控制电路，伸缩推杆的控制系统接收到压电传感器发出的信号控制伸缩推杆带动靶体的头部收回缩进躯干内腔，随后就通过预设的方式快速伸出，让射击训练连贯进行。

供电电源可以在靶体躯干部的底部连接安装有蓄电池供电电源6，使靶体躯干部防弹外壳2-1从上面向下自上而下的完全罩住蓄电池并竖立于地面，从而保护落座于地面的蓄电池不会被子弹击中；躯干的下方安装有为靶体提供稳定性的支撑件。

工作过程：通电使伸缩推杆的伸缩部段伸出，带动靶体头部伸出靶体躯干内腔，至预设位置停止并保持住；开始射击训练；当靶体头部被子弹命中时，嵌入靶体头部内的压电传感器检测到一个命中的冲击震动信号，并通过无线电通讯装置或电导线传递给连接至伸缩推杆控制系统，控制系统收到信号控制伸缩推杆的伸缩部段带动靶体头部缩回进靶体躯干部内腔，保持一个设定的时间段后，例如2秒或1分钟等，再次伸出复位，等待下一次被命中，如此循环往复。本实用新型各电器部件连接原理及系统电路具体说明：整体系统电路由以下三部分构成：(1)靶体头部系统、(2)靶体躯干部系统和(3)报靶器系统。首先以靶体头部系统与靶体躯干部系统通过导线连接方式为例进行说明，如图5至图20所示，当靶体头部受到子弹的冲击振动时，它内部的发射器发射编码信号即击中头部信号，报靶显示器即显示“1”大约5秒，同时头部向下运动大约2.3秒，停留大约2.3秒后，返回。当靶体躯干部受到子弹的冲击振动时，它内部的发射器发射编码信号即击中躯干部信号，报靶显示器即显示“2”大约5秒。

(1)靶体头部系统，如图5至9所示，具体为：传感器输出的信号经过IC1放大、整形，再经过R5、C1组成的T型滤波器去除毛刺，送入IC4(LM393，专用电压比较器) 的2、5脚与躯干部送过来的传感器信号进入3、6脚进行比较，当头部传感器的信号幅度大于躯干部传感器信号时，IC4的1脚输出高电平，分两路：一路送IC3的J脚，触发IC3使其Q脚变为高电平从而给编码器IC2置数，IC2输出的编码脉冲信号送往发射器Q2、3调制并发射；另一路则送给D1的正极以使IC3的门电路打开。所采用的调制制式是ASK(幅度键控)。同样，在躯干部的发射器原理相同。它比较出来的信号送IC3的K脚，从其Q非输出，后叙。由IC3及D1、2组成的电路，起到隔离头部与躯干部的传感器的作用，解决它们二者之间可能存在的相互干扰问题。如：当头部振动时，它对应的信号幅度大，优先到达IC3促使Q端置高位，此时它的Q非只能低位，就保证了只有头部发射器启动，而躯干部的发射器则不能启动。反之亦然。当然，IC1的阈值作用也很重要，在实际中，还要适当调节它的阈值，使其抗干扰能力最佳。二极管D1、D2组成加法器的作用是：只有当任何一个传感器有信号时，才打开IC3，平时Q和Q非都处于低位，也就是两个发射器都不发射信号的。其中图7a是图6的INA114芯片功能图，引脚编号用于DIP封装，图7b以简化形式绘制。

传感器CGQ(PKS1-4A10)测得的信号送入IC1(INA114)的2、3脚，放大、整形之后，由6脚输出，参见图3。R1、R2是为IC1能使用单电源供电而设的平衡电阻，R3调节放大倍数，G＝1+50K/R3，R3＝51,则G约是1000。通过调节G的大小，可将一些干扰信号忽略掉，即起到了抗干扰的作用。这样，就有理由将头部和躯干部的振动信号分离开。Q1 是电子开关，在CGQ有足够强度输出时，Q1导通，从而IC2(PT2262芯片)有经过编码的脉冲输出。R4是起振电阻。

Q2(2SC2570A)及周边元件构成电容三点式高频振荡器(科尔皮兹振荡器)，基极受IC2 17脚输出的脉冲信号调制，从而产生ASK信号。JT1(315MHz)声表面波晶体起稳频作用。L1、C7起选频作用。Q3(2SC2053)中功率管及周边元件构成高频功率放大器，大约输出100毫瓦的功率，可保证300米的通信距离。

74HC76是包含了2个相互独立的、互补对称的J－K主从触发器的单片集成电路。每个触发器分别提供了J、K置位、复位和时钟输入信号及经过缓冲的Q和Q非输出信号，加在J、K输入端的逻辑电平通过内部自行调整来控制每个触发器的状态，在时钟脉冲上升沿改变触发器状态，置位和复位功能与时钟无关，均为高电平有效。图9是74HC76芯片连接和逻辑图,双包线形式，其真值表如表1所示

(2)靶体躯干部系统，如图10至16所示，图10和图11是本实用新型的靶体躯干系统方框原理图和电路图，控制系统包括有处理及驱动电路、解码器及延时器组成控制电路连接步进电机，并与躯干部信号发射器共用供电电源，头部系统与躯干部控制系统之间通过4根导线用连接器连接，躯干部振动传感器和信号发射器参照靶体头部系统。

如图12所示，NE555功能框图，IC4(NE555)组成延时器，延时大约4.7秒，以便于步进电机MG(J2055W)有足够的时间运动。延时时间T＝R13×C14＝10⁶×4.7×10^-6＝4.7s。常态时，IC4的2、6脚电位均低于其内部比较器电位，其内部RS触发器被置位，3脚输出高电平(约等于电源电压)，送入IC5(74HC04六反相器)1脚，反相从2脚输出，分成两路信号，其中一路信号加入RC延时电路，这样就可以在每次上下沿跳变时产生延时，将延时之后的信号与原有的信号进行“同或”，就能在方波的每次跳变时输出一个短暂的脉冲，而脉冲的宽度由RC延时电路和后面的施密特触发电平决定。波形图见图13。R14、C16起延时作用，延时时间T＝R14×C16＝10⁶×2.2×10^-6＝2.2s。由于伸缩推杆每动作一次，都要驱动一次，而接收到的躯干部信号只有一次脉冲，所以就再延时增加一个脉冲。常态时，头部伸出，开机加电保持原来的位置不变，如果头部位置不对，可按一下靶体上的按钮开关 S2，使其动作一次，到头部伸出位置即可。

若收到头部信号，则IC4的2、6脚得到高电平，使IC4的2、6脚电位上升，使其内部的RS触发器翻转，3脚输出低电平，MG步进电机动作，缩头大约2.3秒；停留2.3 秒，再处于伸出位置保持不变。如图14所示，74HC04六反相器功能图，其真值表如表2 所示

如图15所示，74HC14六施密特触发器功能图，其真值表如表3所示其中Y＝A；

在2路信号中都加入了施密特触发器，是为了保证电平延时的一致性。也就是分路—>延时—>同或(异或)，需要注意的应该是延时的时长应该要小于输入方波周期的一半，不然就会出现异常。如图16a所示，是74HC86芯片输入端四异或门逻辑图；图16b是图11的 74HC86芯片引脚分配图；其功能表如表4所示

但是74HC14除了反相器这个基本功能外，它还是个施密特触发器。对于74HC14来说，当输入VI大于阀值电压VT+时，输出VO由高电平变低电平；当输入VI小于阀值电压VT-时，输出VO由低电平变高电平。

而整个发射器部分与头部中的完全一致，只不过编码器IC2的置数端是8脚，以区分头部中的编码。

Q4(2SC2500)是中功率三极管负责给MG提供驱动信号。

(3)报靶器系统，如图17至20所示，IC1是高频信号接收器，见图19，解码器 IC2、3原理也相同，只不过置数端分别是7脚和8脚，7脚是头部信号，显示1；而8脚是躯干部信号，显示2。延时器IC4、5也与躯干部发射器中的一致，延时大约5秒，以便字符显示时间长一点。

IC1(ICRF002)单片接收器是完整的单片超外差接收电路，基本实现了“天线输入”之后“数据直接输出”。4脚接收315MHz的高频信号，图14是ICRF002功能框图。10脚输出解调出的脉冲串。JT(4.91MHz)起稳频作用。R7—R48是限流电阻，使得高亮LED 中的电流大约是3—6毫安，以保证亮度。电路图中省略了画法，在印制板设计中可以很方便将84只LED排列成所需字符。

整体系统电路的靶体头部系统与靶体躯干部系统还可以通过无线连接方式连接，如图21所示，靶体躯干部系统设置有信号接收器即高频信号接收器，接收靶体头部系统的击中头部信号控制伸缩推杆动作，可以采用常规控制电路，其他电路结构参照上述的靶体头部系统与靶体躯干部系统通过导线连接方式的实施例。

上述系统电路能够进一步降低振动传导引发的误报靶，起到了识别信号的作用，以准确地区分出直接命中信号与振动传导带来的的衍生信号，进而屏蔽掉衍生信号，仅将真实的直接命中信号发送到报靶显示器。

本实用新型还解决了常规二维平面靶标无法模拟实战中敌人的立体外观作为从全方位进行射击训练的问题，同时解决了因圆柱体的立体靶标的立面外表面是圆弧形的问题，无法使粘贴在其外表面的胸环靶纸得以平铺和完整地显现，导致射手从任意一个方位都无法观瞄到胸环靶纸全貌的问题，也解决了常规立体靶标不能自动检测一发子弹的命中与否，以及不能区分和显示该子弹究竟是命中了靶标的头部还是命中了靶标的躯干部的问题，其能够模拟实战中一个真实敌人的立体形状，而形成一个能被从全方位地观瞄与射击的目标，并可自动检测与报靶显示被命中与否及具体的被命中部位，更能通过靶体中弹后是否产生形变而向射手快速直观准确地反馈命中部位是头部还是躯干，结构简单，逼真模拟实战。

综上所述，实现本实用新型的目的。

Claims (10)

1.一种立体变形射击训练靶，它包括带有靶体躯干部和靶体头部的立体式靶体，其特征在于：所述靶体躯干部和靶体头部分别设置有防弹外壳和内腔，在靶体躯干部内腔上部设置有用于靶体头部伸缩的躯干部上端口，靶体头部内壁设置有用于输出击中头部信号的头部振动传感器，靶体躯干部内腔设置有用于接收头部振动传感器传输的击中头部信号进行缩回的立式伸缩推杆装置，伸缩推杆装置的伸缩杆下部固定段通过浇注在靶体躯干部内腔的弹性支撑缓冲芯与靶体躯干部内壁固定连接；伸缩推杆装置的伸缩杆上部伸缩段通过浇注在靶体头部内腔的弹性支撑缓冲芯与靶体头部内壁固定连接；在靶体还连接有供电电源。

2.根据权利要求1所述的立体变形射击训练靶，其特征在于：所述伸缩推杆装置设置有通过接收击中头部信号来控制伸缩推杆装置伸缩的控制系统和驱动机构。

3.根据权利要求2所述的立体变形射击训练靶，其特征在于：所述靶体躯干部内壁设置有用于输出击中躯干信号的躯干振动传感器，躯干振动传感器和头部振动传感器分别设置有信号发射器，在靶体外设置有用于接收击中头部信号和击中躯干信号的报靶器，报靶器设置有信号接收器。

4.根据权利要求3所述的立体变形射击训练靶，其特征在于：伸缩推杆装置设置有信号接收器。

5.根据权利要求3所述的立体变形射击训练靶，其特征在于：所述头部振动传感器通过导线连接伸缩推杆装置的控制系统。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的立体变形射击训练靶，其特征在于：所述靶体躯干部和靶体头部的防弹外壳为空心圆柱体或截面为椭圆型的空心柱体。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的立体变形射击训练靶，其特征在于：所述弹性支撑缓冲芯为浇注的环氧树脂内芯。

8.根据权利要求1至5任意一项所述的立体变形射击训练靶，其特征在于：所述靶体躯干部防弹外壳和靶体头部防弹外壳外层设置有弹性层。

9.根据权利要求8所述的立体变形射击训练靶，其特征在于：所述弹性层与靶体躯干部防弹外壳和靶体头部防弹外壳之间设置有碳纤维电发热层，碳纤维电发热层连接供电电源。

10.根据权利要求2至5任意一项所述的立体变形射击训练靶，其特征在于：所述驱动机构为步进电机。