CN211717284U

CN211717284U - 基于传感器立体布阵方式的开放式报靶装置

Info

Publication number: CN211717284U
Application number: CN201922342235.XU
Authority: CN
Inventors: 李睿; 方彦; 刘倩文
Original assignee: No 60 Institute of Headquarters of General Staff of PLA
Current assignee: No 60 Institute of Headquarters of General Staff of PLA
Priority date: 2019-12-24
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2020-10-20
Anticipated expiration: 2029-12-24

Abstract

本实用新型公开了一种基于传感器立体布阵方式的开放式报靶装置，包括传感器阵列和处理单元，传感器均电连接处理单元，处理单元用于接收并处理传感器采集的信号，传感器阵列包括8个传感器，其中6个传感器呈“日”字形分布于同一平面，另外2个传感器与“日”字形3个在一条直线上的传感器组成的平面互相垂直设置。通过8个立体状分布传感器实时获取弹丸产生的激波信号，再进行处理，比对相应靶型得出对应的环数，其检测精度高，适合多种靶面，有较高的可靠性和实用价值。

Description

基于传感器立体布阵方式的开放式报靶装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于传感器立体布阵方式的开放式报靶装置，具体的说是一种利用弹丸的激波经过8个不同位置的传感器产生的时间差来检测命中坐标的报靶装置，属于射击技术领域。

背景技术

LOMAH(LOCATION OF MISS AND HIT SYSTEM)系统是一种用于超音速的直射武器，能够对弹丸实现命中及脱靶位置指示并实现自动报靶的射击训练器材，能够有效降低训练成本、提高训练结果可视性、简化训练效果的分析和评估，在军队、警察等武装力量的训练领域有着广泛的应用。开放式自动检靶装置，由于其可适配所有固定目标靶面，不依赖特定靶腔，不限制射击距离，一直是轻武器精度射击训练领域的研究热点。

目前，常见的检靶方法有目视检靶、图像检靶、光学检靶、声学检靶等。目视检靶准确率相对较高，但其效率低、危险性大、模拟程度低，将逐步被自动检靶技术代替；图像检靶准确率较高，比较安全，但其体积大、成本高、对射击距离有很高要求，难以大批量应用；光学检靶精度高，但其精度依赖光学传感器密度，不适用于大型靶面；目前市场上的开放式声学报靶单元具有精度高、易携带、自动化程度高的特点。

2017年2月1日，中国实用新型专利201620975575.X公开了一种超声波报靶系统，包括激波传感器、数据采集器、数据处理微机和显示器,激波传感器安装固定在传感器安装架上或传感器安装架和底座上,激波传感器与数据采集器信号连接,数据采集器和数据处理微机信号连接,具有无需对现有普通常规靶机的靶板进行改良再设计即可在普通常规靶机上实现自动识别弹头落地区域、开放式精确定位的特点。但其可靠性差，准确率低，非垂直入射检测精度、环境适应性等均无法满足当前声学检靶的要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种可靠性好，检测精度高、环境适应性强的基于传感器立体布阵方式的开放式报靶装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的基于传感器立体布阵方式的开放式报靶装置，包括传感器阵列和处理单元，传感器均电连接处理单元，处理单元用于接收并处理传感器采集的信号，所述传感器阵列包括8个传感器，其中6个传感器呈“日”字形分布于同一平面，另外2个传感器与“日”字形3个在一条直线上的传感器组成的平面互相垂直设置。

作为优选，所述传感器不与水平面平行或垂直。

本实用新型还包括传感器支架和传感器座，所述传感器通过减震部件安装倾斜安装在传感器座上，传感器座与传感器支架。

本实用新型的有益效果在于：(1)通过8个立体状分布的传感器实时获取弹丸产生的激波信号，再进行处理，比对相应靶型得出对应的环数，其检测精度高，适合多种靶面，有较高的可靠性和实用价值。(2)传感器不与水平面平行或垂直可进一步提高检测精度，提升对现场环境的适应性能。(3)减震部件的设置可以减少运输或使用过程中对传感器的影响，延长传感器的使用寿命，提高传感器获取激波信号的可靠性；(4)本实用新型结构简单，制造成本低，便于推广和使用。

附图说明

图1为基于传感器立体布阵方式的开放式报靶装置结构示意图；

图2为8个传感器第一种布阵方式示意图；

图3为8个传感器第二种布阵方式示意图。

图中，1-传感器；2-橡胶垫；3-传感器座；4-传感器架；5-电器盒；6-悬臂；7-连接杆；A—H为传感器编号。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当了解，附图中所示的仅仅是本实用新型的较佳实施例，其并不构成对本实用新型的范围的限制。本领域的技术人员可以在附图所示的实施例的基础上对本实用新型进行各种显而易见的修改、变型、等效替换，这些都落在本实用新型的保护范围之内。

如图1示，本实用新型技术方案中的基于传感器立体布阵方式的开放式报靶装置，主要用于步枪、机枪、狙击步枪、直瞄火炮等超音速弹丸实弹射击时实现高精度报靶，其包括8个激波传感器1、传感器架4、处理单元5、悬臂6和连接杆7。

传感器架4、悬臂6和连接杆7通过螺栓固定连接形成整体支架。传感器架4为两根横杆和三根竖杆在同一平面组成的近似是“日”字形结构，两根悬臂6与传感器架4相垂直设置，分别位于传感器架4的两端部。整体支架侧视图呈“L”型结构。

处理单元5固定安装在传感器架4上，各激波传感器1均与处理单元5电连接。处理单元5用于获取激波传感器1采集到的弹丸激波信号进行处理后得出激波信号位置，比对相应靶型算出对应环数，发给后续通讯系统，实现即时检靶。

处理单元5采用单片机+FPGA及其外围元件组成，属于现在技术中常规的数据处理装置，非本技术要求保护的重点，故在此不再展开描述。

处理单元5与后续系统的通讯亦非本技术方案所要求保护的范围，现有技术中常规的技术方案即可实现，故也不在此展开描述。

8个激波传感器1分别通过橡胶垫2与传感器座3倾斜安装在传感器架4和悬臂6上，激波传感器1与橡胶垫2过盈配合，组成传感器阵列。激波传感器1倾斜角度为40-44°。

激波传感器1采用橡胶垫2与传感器座3的安装结构，可以减少运输或使用过程中对激波传感器1的影响，延长激波传感器1的使用寿命，提高激波传感器1获取激波信号的可靠性。

同时，激波传感器1采用橡胶垫2与传感器座3的安装结构形式，可以便于调节激波传感器1的角度，确保其安装后不与水平面平行或垂直，进而提高检测精度，提升对不同报靶环境的适应性能。

如图2和3，8个激波传感器1的采用6+2组合形式进行分布，即激波传感器A、激波传感器B、激波传感器C、激波传感器D、激波传感器E、激波传感器F呈“日”字分布于同一平面内，激波传感器H、激波传感器G与“日”字形3个在一条直线上的传感器组成的平面互相垂直设置。当弹头穿过传感器阵列的监视区域时，其产生的激波面的形状为一个以弹头为顶点的圆锥面，当激波面首先到达某个传感器时，将在该通道产生一个触发信号，记为T0，并触发计时器计时。当激波面依次到达阵列中每个传感器时将以T0为基准得到7个传感器与基准之间的时差，并通过换算得到特定配对传感器之间的时差阵列，将多组时差数据代入式1组成多维非线性方程组，即可解算出定位坐标、入射角度、弹速等未知参数。在式(1)中，(x1,y1,z1),(x2,y2,z2)为配对两传感器的三维坐标，(xp，yp)为弹丸在虚拟靶平面的弹着点坐标，v,c分别为弹速及声速，α，β为弹丸入射水平角和俯仰角，ΔT₁为两个任意配对传感器之间的检测时差。

激波传感器H、激波传感器G之间的相对距离可以根据实际需要稍作变动。在实际使用过程中，可以根据现场环境进行摆放，实现8个激波传感器1位置的动态调整。

以上对本实用新型的一些较佳的实施方式进行了具体描述。在此基础上，本领域技术人员可以进行显而易见的修改、变型以及不同实施例中的各种特征的组合，这些都在本实用新型的范围之内。

Claims

1.一种基于传感器立体布阵方式的开放式报靶装置，包括传感器阵列和处理单元，传感器均电连接处理单元，处理单元用于接收并处理传感器采集的信号，其特征在于：所述传感器阵列包括8个传感器，其中6个传感器呈“日”字形分布于同一平面，另外2个传感器与“日”字形3个在一条直线上的传感器组成的平面互相垂直设置。

2.根据权利要求1所述的基于传感器立体布阵方式的开放式报靶装置，其特征在于：所述传感器不与水平面平行或垂直。

3.根据权利要求2所述的基于传感器立体布阵方式的开放式报靶装置，其特征在于：还包括传感器支架和传感器座，所述传感器通过减震部件安装倾斜安装在传感器座上，传感器座与传感器支架。