CN210570248U - 一种光栅报靶系统及包含该系统的自动报靶系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光栅报靶系统及包含该系统的自动报靶系统，所述光栅报靶系统包含光栅检测单元、控制单元、电源管理单元和通信单元，该光栅报靶系统还包括运动感测单元和振动修正单元，所述自动报靶系统包括上述光栅报靶系统和激波报靶系统或振动报靶系统。本实用新型所提供的报靶系统不仅环境适应性强、报靶精准度高，而且设备可靠性高。

Description

一种光栅报靶系统及包含该系统的自动报靶系统

技术领域

本实用新型涉及射击训练装备技术领域，特别涉及一种光栅报靶系统及包含该系统的自动报靶系统。

背景技术

在射击运动及部队射击训练、考核和比赛中，示靶、检靶和成绩记录是非常重要的工作内容。因此，对自动报靶系统的研究具有非常重大的意义。

依据自动报靶的技术原理，现有的自动报靶系统可分为电极埋入方式、光电传感方式、图像处理方式和声电定位方式。

电极埋入方式是在特制靶体的生产过程中，将一个由电极组成的二维网格埋入靶体的夹层里面。当在垂直和水平方向上，每两根电极之间的间隔小于子弹或炮弹直径时，每次子弹或炮弹击穿靶体都会切断至少两根的电极。通过测量不同编号的电极间电阻值变化就能确定子弹或炮弹击中靶体的位置，进而形成弹点坐标，判定环数。

在光电传感式自动报靶系统中，靶体的四周以垂直方向和水平方向对应安装有两套高灵敏度的光电收发装置(如发光二极管和感光二极管)。这两组排列密集的发光器件所发出的光线将靶划分为矩阵式的网格状。每个小网格对应着靶上的一个方形区域。每一组垂直方向和水平方向光电器件编号的组合，就是靶上对应点的坐标。在每组相邻的光电器件间距小于子弹或炮弹直径的情况下，每次子弹或炮弹通过靶体的瞬间，都会在垂直方向和水平方向上切断至少两根的光线，光线的明暗变化又使感光器件的电气参数发生变化。这样，就可以收集这些感光器件的编号，形成弹着点坐标，然后再通过查表等方式获取弹着点的环数。光电传感式自动报靶系统对光束的准直性和横截面积有较高要求，利用激光二极管和透镜组合构成发射装置，可以达到较好的效果。接收装置采用光电二极管。该系统要求光电二极管能够检测到子弹快速遮挡光路这一动作，这主要由光电二极管的响应时间决定。

图像处理技术自动报靶系统使用摄像头对常规的标准靶画面进行采集，根据采集来的靶图像的特点和变化，利用计算机图像识别技术找出靶图像中的真实弹点，然后通过判定弹点在靶中的位置来确认弹着点的环数值。

基于声爆效应的自动报靶系统在声电定位自动报靶系统中是一个很典型的系统。这种声电定位自动报靶系统可通过测量超声速飞行子弹或炮弹的脱体激波，或者它在特定条件下诱发的压力，实现子弹或炮弹位置定位。

上述自动报靶系统普遍存在的问题是，环境适应性差，在靶车经过不平整等复杂路面时，无法精确完成自动报靶功能，而且仅具备单一报靶技术保障，在系统出现故障时即无法使用，可靠性较差。

需要说明的是，以上背景技术部分所公开的信息仅用于增强对本实用新型背景的理解，因此其可能包含不构成对本领域技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种光栅报靶系统及包含该系统的自动报靶系统。其环境适应性高，可靠性强。

本实用新型一方面提供一种光栅报靶系统，包含光栅检测单元、控制单元、电源管理单元和通信单元，其中光栅检测单元包括两个红外激光光栅发生器和若干红外光栅阵列接收单元，红外光栅阵列接收单元接收红外激光光栅发生器发射的红外激光，红外激光光栅发生器交替工作，与其对应的红外光栅阵列接收单元各自接收对应的红外激光光栅发生器发射的红外激光，光栅检测单元对靶标区域进行实时的数据检测，并将获得的炮弹中靶位置等数据实时上传到控制单元，控制单元向电源管理单元以及通信单元发送指令，所通信单元与外部的后台处理中心进行无线通信，传输报靶信息。

根据本实用新型的优选实施例，上述光栅报靶系统还包括运动感测单元和振动修正单元，其中运动感测单元安装在光栅报靶系统的靶标靶板上，对红外光栅阵列接收单元的偏移进行检测，并将检测到的偏移数据实时传送给振动修正单元，振动修正单元与运动感测单元通信，并与红外激光光栅发生器连接，振动修正单元接收运动感测单元传送的偏移数据，将调整数据发送给红外激光光栅发生器，对红外激光光栅发生器的位置状态进行调整。

本实用新型另一方面还提供一种自动报靶系统，其包括上述光栅报靶系统和激波报靶系统，光栅报靶系统与激波报靶系统同时工作。

根据本实用新型的优选实施例，上述激波报靶系统包括传感器阵列、信号处理单元、无线通信单元和后台处理中心，其中传感器阵列布置在靶板下方，用于测量子弹或炮弹穿过靶板时的压力波特征值，并将特征值数据发送给信号处理单元，信号处理单元对特征值数据进行处理，然后将处理后的数据发送至无线通信单元，无线通信单元与后台处理中心进行无线通信，将处理后的数据发送至后台处理中心，实现自动报靶。

上述光栅检测单元可以设置在传感器阵列的前方。

本实用新型另一方面还提供一种自动报靶系统，其包括上述光栅报靶系统和振动报靶系统，光栅报靶系统与振动报靶系统同时工作。

根据本实用新型的优选实施例，上述振动报靶系统包括传感器阵列、信号处理单元、无线通信单元和后台处理中心，其中传感器阵列用于对子弹或炮弹穿过靶板的位置进行定位，并将位置数据发送给信号处理单元，信号处理单元对位置数据进行处理，然后将处理后的数据发送至无线通信单元，无线通信单元与后台处理中心进行无线通信，将处理后的数据发送至所述后台处理中心，实现自动报靶。

上述传感器阵列可以包括多个振动传感器，振动传感器可以安装在低风阻式靶板上，使得整个靶板的受打击区域形成振动感应区，当炮弹或子弹击中靶板的某一位置时，振动传感器对该炮弹或子弹的命中位置进行识别。

本实用新型所提供的报靶系统不仅环境适应性强、报靶精准度高，而且设备可靠性高。

附图说明

以下将详细参考附图示出的特定示例性实施例，对本实用新型的上述和其他特征进行说明，所述示例性实施例在下文中仅以说明的方式给出，因此并不限制本实用新型，其中：

图1示出根据本实用新型一实施例的光栅报靶系统的构成图。

图2示出根据本实用新型一实施例的光栅报靶系统的靶标示意图。

图3A和3B示出根据本实用新型一实施例的具有运动感测和振动修正单元的光栅报靶系统的靶标示意图。

图4示出根据本实用新型一实施例的报靶系统的构成图。

图5示出根据本实用新型一实施例的激波报靶系统的构成图。

图6示出根据本实用新型一实施例的报靶系统的构成图。

图7示出根据本实用新型一实施例的振动报靶系统的靶标示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本实用新型进行详细描述，以使本领域技术人员能够容易地根据本说明书的公开内容实施本实用新型。以下所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，根据本实用新型一实施例的光栅报靶系统1包括控制单元11、电源管理单元12、通信单元13和光栅检测单元14。其中，由光栅检测单元14对靶标区域进行实时的数据检测，将获得的炮弹中靶位置等数据实时上传到控制单元11，并由控制单元11向电源管理单元12以及通信单元13发送指令，通信单元13与外部的后台处理中心通过无线通信网络进行通信，向后台处理中心传输报靶信息，由此完成自动靶板系统工作。

图2示出根据本实用新型一实施例的光栅报靶系统的靶标示意图。本实施例的红外光栅报靶系统1使用红外光栅发生器24、25和红外光栅阵列接收单元21、22、23实现。在靶体的左上角和右上角分别设置有两个红外光栅发射器24、25。并且在靶体的左侧、右侧、下侧边缘分别安装有红外光栅阵列接收单元21、22、23，用于接收红外光栅发射器24、25发射的红外线。左、右两侧的红外光栅发生器24、25交替工作，左侧红外光栅发生器24工作的时候，底部和右侧红外光栅阵列接收单元23、22工作；右侧红外光栅发生器25工作的时候，底部和左侧红外光栅阵列接收单元23、21工作；当射击中靶时，弹体穿过靶体，弹体会遮挡红外线，导致部分红外光栅阵列接收单元接收不到红外线，从而根据红外光栅阵列接收单元的信号变化来判断中靶的位置，进而实现报靶。本实施例使用红外光栅发射器24、25发射红外激光，可减少光散射，抗干扰性强。

图3A和3B示出根据本发明进一步的实施例的具有运动感测和振动修正单元的光栅报靶系统的靶标示意图，其中图3A为靶标的正视示意图，图3B为沿图3A中AA线剖切所得的剖视图。靶标靶板通常与靶车或其他车辆固定，在使用时，靶车在不同路面情况下行驶，会造成光栅发射器发射角度存在偏移。本实施例通过运动感测装置和振动修正单元，实现靶标在运动过程中，对光栅检测系统的纠正，实现运动过程中的准确报靶。

如图3A和3B所示，本实施例通过在靶板例如左下角和右下角位置分别安装两只运动感测装置28、29，对红外光栅阵列接收单元21、22、23的位移和扭转角度等偏移数据进行检测，实时传送给振动修正控制单元(图中未示出)或振动修正单元26、27。上述振动修正控制单元可以独立于振动修正单元26、27设置，也可以与振动修正单元26、27一体化设置。本说明书中若无特别说明，则振动修正单元26、27包含振动修正控制单元。振动修正单元26、27对偏移数据进行处理，根据接收的偏移数据计算生成调整数据。然后，振动修正单元26、27根据生成的调整数据对红外光栅发生器24、25的位置进行调整。具体而言，振动修正单元26、27可以调整红外光栅发生器24、25在图3A和3B中T、T’、N箭头所示方向上转动，从而使得红外光栅发生器24、25发射的红外光能被红外光栅阵列接收单元21、22、23准确接收，使红外光栅发生器24、25和红外光栅阵列接收单元21、22、23处于最佳工作状态。这样就能确保在移动状态下，完成准确报靶。

本实施例的光栅报靶系统环境适应性强，在靶车经过不平整等复杂路面时，通过运动修正单元实时调整光栅发射器的工作状态，确保靶板在各种移动状态下，例如在上下坡或不平整路面上等都能够完成准确报靶，实时提高报靶精准度。

图4示出根据本实用新型一实施例的报靶系统3的构成。本实施例的报靶系统3通过激波检测341和光栅检测342的配合，由检测单元34同时对靶标区域进行实时激波和光栅数据检测，将获得的炮弹中靶位置等数据实时上传到控制单元31，并由控制单元31向电源管理单元32以及通信单元33发送指令，完成自动靶板系统工作。本实施例用于光栅检测342的装置可以设置于用于激波检测341的装置的前方，即炮弹或子弹先经过光栅检测系统采集数据后，马上经过激波检测系统采集数据，然后两套数据信息在后台处理中心完成处理和分析。本实施例的报靶系统3的精准度是通过同时判断激波检测341和光栅检测342来确定中靶的具体位置。因此本实施例的报靶系统3的精确度高、能检测多次“洞穿”同一点的状况。另外，本实施例的报靶系统3采用激波光栅双检测，不仅能提高报靶精准度，而且即使一套系统出现故障，另一套也可以完成报靶工作，极大提高了设备的可靠性。

图5示出根据本实用新型上一实施例的报靶系统3中所包含的用于激波检测341的激波报靶系统4的构成图。如图5所示，本实施例的激波报靶系统4主要包括传感器阵列41、信号处理单元42、无线通信单元43和后台处理中心44。本实施例的激波报靶系统4利用激波传感器组成的传感器阵列41对子弹或炮弹进行空间精确定位。当子弹或炮弹飞过靶板区域时，弹头对周围气体产生一定的压力波，通过布放在靶面下方的传感器测量压力波的特征值，由信号处理单元42对数据采集编码并经处理后发送至无线通信单元43，再由无线通信单元43以无线方式传输到后台处理中心44，实现自动报靶。由于激波检测的传感器检测的是气体压力波，因此靶板只是一个目标，即使靶板多次承受打击也能够正常报靶，不影响实弹射击，不影响报靶精度，因此能满足不同训练项目、不同武器适用性要求，轻武器用泡沫靶板，重武器用靶网，都可以完成自动报靶，即使多发子弹穿过同一个区域也可以精确报靶。

图6示出根据本实用新型一实施例的报靶系统5的构成。本实施例的报靶系统5通过振动检测541和光栅检测542的配合，由检测单元54同时对靶标区域进行实时振动和光栅数据检测，将获得的炮弹中靶位置等数据实时上传到控制单元51，并由控制单元51向电源管理单元52以及通信单元53发送指令，完成自动靶板系统工作。本实施例的报靶系统5的精准度是通过同时判断振动检测541和光栅检测542来确定中靶的具体位置。因此本实施例的报靶系统5的精确度高、能检测多次“洞穿”同一点的状况。本实施例采用的振动报靶系统对于大风天气、雨天等或者夜间时间段，都可以完成自动报靶功能，提高报靶系统环境适应性，另外，本实施例的报靶系统5采用振动光栅双检测，不仅能提高报靶精准度，而且即使一套系统出现故障，另一套也可以完成报靶工作，极大提高了设备的可靠性。

与上一实施例所述的激波报靶系统4类似，本实施例的振动报靶系统主要包括传感器阵列、信号处理单元、无线通信单元和后台处理中心。本实施例的振动报靶系统利用振动传感器组成的传感器阵列对子弹或炮弹进行定位，由信号处理单元对数据进行处理后发送至无线通信单元，再由无线通信单元以无线方式传输到后台处理中心，实现自动报靶。

图7示出根据本实用新型上一实施例的报靶系统5中所包含的用于振动检测541的振动报靶系统的靶标的示意图。如图7所示，本实施例提供的靶标的一个实例是在低风阻式靶板结构的基础上，在靶板的适当位置(图中示意性地示为四个角落位置)安装若干个(图中示出4个)振动传感器61、62、63、64，使得整个靶板的受打击区域形成振动感应区。当炮弹或子弹击中靶板的某一位置66时，会产生强烈振感，通过振动传感器61、62、63、64进行识别，并将识别到的振感数据，包括振动时间、振动位移及速度等数据，发送至报靶系统内部的数据处理单元进行处理，进而判断中靶的位置。并且还可以得出命中率、毁伤率、此次攻击方是哪辆战车，以及该攻击方使用了哪种武器等相关重要数据，并通过无线通信网络，将生成数据发送至后台处理中心进行汇总处理。

在本说明书中提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被完整引用至本说明书作为参考。

此外应理解，在阅读了本实用新型的上述说明内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型做出各种改动或修改，这些等同形式同样落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种光栅报靶系统，包含光栅检测单元，其特征在于，还包括控制单元、电源管理单元和通信单元，其中

所述光栅检测单元包括两个红外激光光栅发生器和若干红外光栅阵列接收单元，所述红外光栅阵列接收单元接收所述红外激光光栅发生器发射的红外激光，所述红外激光光栅发生器交替工作，与其对应的红外光栅阵列接收单元各自接收对应的红外激光光栅发生器发射的红外激光，

所述光栅检测单元对靶标区域进行实时的数据检测，并将获得的炮弹中靶位置等数据实时上传到所述控制单元，

所述控制单元向所述电源管理单元以及所述通信单元发送指令，

所述通信单元与外部的后台处理中心进行无线通信，传输报靶信息。

2.根据权利要求1所述的光栅报靶系统，其特征在于，还包括运动感测单元和振动修正单元，其中

所述运动感测单元安装在所述光栅报靶系统的靶标靶板上，对红外光栅阵列接收单元的偏移进行检测，并将检测到的偏移数据实时传送给所述振动修正单元，

所述振动修正单元与所述运动感测单元通信，并与所述红外激光光栅发生器连接，所述振动修正单元接收所述运动感测单元传送的偏移数据，将调整数据发送给所述红外激光光栅发生器，对所述红外激光光栅发生器的位置状态进行调整。

3.一种包含权利要求1或2所述的光栅报靶系统的自动报靶系统，其特征在于，还包括激波报靶系统，所述光栅报靶系统与所述激波报靶系统同时工作。

4.根据权利要求3所述的自动报靶系统，其特征在于，所述激波报靶系统包括传感器阵列、信号处理单元、无线通信单元和后台处理中心，其中

传感器阵列布置在靶板下方，用于测量子弹或炮弹穿过靶板时的压力波特征值，并将特征值数据发送给所述信号处理单元，

所述信号处理单元对所述特征值数据进行处理，将处理后数据发送至所述无线通信单元，

所述无线通信单元与所述后台处理中心进行无线通信，将所述处理后数据发送至所述后台处理中心，实现自动报靶。

5.根据权利要求4所述的自动报靶系统，其特征在于，所述光栅检测单元设置于所述传感器阵列的前方。

6.一种包含权利要求1或2所述的光栅报靶系统的自动报靶系统，其特征在于，还包括振动报靶系统，所述光栅报靶系统与所述振动报靶系统同时工作。

7.根据权利要求6所述的自动报靶系统，其特征在于，所述振动报靶系统包括传感器阵列、信号处理单元、无线通信单元和后台处理中心，其中

所述传感器阵列用于对子弹或炮弹穿过靶板的位置进行定位，并将位置数据发送给所述信号处理单元，

所述信号处理单元对所述位置数据进行处理，将处理后数据发送至所述无线通信单元，

所述无线通信单元与所述后台处理中心进行无线通信，将所述处理后数据发送至所述后台处理中心，实现自动报靶。

8.根据权利要求7所述的自动报靶系统，其特征在于，所述传感器阵列包括多个振动传感器，所述多个振动传感器安装在低风阻式靶板上，使得整个所述靶板的受打击区域形成振动感应区，当炮弹或子弹击中所述靶板的某一位置时，振动传感器对该炮弹或子弹的命中位置进行识别。

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