CN213481142U - 一种高精度光电报靶装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高精度光电报靶装置，激光发射器在靶板上制造光幕，由分别设在X轴方向和Y轴方向的发光二极管阵列接收、产生电流信号；通过子弹遮住光幕引起发光二极管阵列接收的光通量发生变化，进而引起光电流信号发生变化，靶机控制器根据滤波信号高低电平的变化，即可快速、精确地得出子弹的具体位置坐标；红外人体传感器可以检测距离靶架5米范围内的人员，并通过靶机控制器控制发出相应的警报；校准组件通过校准确保二极管阵列相互垂直、安装精确，从而提高射击计算和报靶的可靠性。该报靶装置精确性好、使用方便、安全性强，能克服现有报靶方法效率低、准确性差、存在安全风险的缺陷。

Description

一种高精度光电报靶装置

技术领域

本实用新型属于射击训练设备技术领域，特别涉及一种高精度光电报靶装置。

背景技术

实弹打靶是军队常见的训练科目，而报靶是射击的重要环节。目前常用的报靶方式是人工报靶，但该方法存在很多缺陷。例如，人工报靶耗费人力和时间较多，导致在射击训练过程中，射击时间只是人工报靶、补靶时间的十分之一；同时准确性较差，当靶纸上弹着点多时，报靶员很难识别新旧弹孔，报靶误差极大，会直接影响射击训练质量。另外，该方法危险性较大，在射击训练未完全结束时，报靶员现身靶场外或在察看报靶和补靶时，射击位管理者若稍有疏忽，就易出现枪支走火，造成人员伤亡，安全隐患极大。

为了适应科技强国的需要，目前已相继开发出多类自动报靶系统，如半导体电子靶系统、图像处理的报靶系统、激光智能报靶系统和激光自动报靶系统等，但仍然存在各种各样的缺陷。例如，半导体电子靶系统设计简单，维护简便，有较高的报靶精度，但是由于价格过于昂贵无法大范围推广和规模化生产；图像处理的报靶系统实现功能简单，报靶公正，但是报靶精度低，并不能实现同步实时报靶，反应过程较慢；激光自动报靶系统精度高，但成本高。并且由于靶场往往空间较大，人员管理无法面面俱到，仍然存在靶机附近的工作人员被走火枪支误伤的可能。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高精度光电报靶装置。

本实用新型具体技术方案如下：

本实用新型提供了一种高精度光电报靶装置，包括靶架和靶机控制器，所述靶机控制器连接有无线通讯模块，所述靶架上设有靶板，所述靶架上位于所述靶板上方设有若干水平排列的激光发射器、位于所述靶板下方设有与所述水平排列的激光发射器相平行的X向发光二极管阵列，所述靶架上位于所述靶板左右两侧分别设有若干竖直排列的激光发射器、以及与所述竖直排列的激光发射器相平行的Y向发光二极管阵列，所述激光发射器、所述X向发光二极管阵列以及所述Y向发光二极管阵列均与所述靶机控制器电性连接；所述靶机控制器用于接收所述X向发光二极管阵列和所述Y向发光二极管阵列的光电流信号变化、并通过所述无线通讯模块发送给主机，据此确定子弹的位置；所述靶架上还设有与所述靶机控制器电性连接的红外人体传感器。

进一步地，所述靶架上还设有校准组件，所述校准组件包括分别设在所述靶架四角的红光准直光发射器、第一校准器、第二校准器和第三校准器，所述红光准直光发射器设在所述X向发光二极管阵列与所述激光发射器的交角处、且发射方向垂直向上，所述第一校准器设在两排所述激光发射器的交角处、且接收方向垂直向下，所述第二校准器设在所述Y向发光二极管阵列与所述激光发射器的交角处、且接收方向垂直向下，所述第三校准器设在两排发光二极管阵列的交角处、且接收方向水平指向所述红光准直光发射器；所述红光准直光发射器外设有第一分光镜，所述第一分光镜的斜面朝向所述第一校准器，所述第三校准器外设有第二分光镜，所述第二分光镜的斜面朝向所述红外准直光发射器和所述第二校准器。

进一步地，所述装置还包括底座，所述底座上设有用于支撑所述靶架的支杆，所述靶架上设有可沿所述支杆上下滑动的升降导向滑轨，所述驱动电机与所述靶机控制器电性连接。

进一步地，所述靶架底部还设有与所述靶机控制器电性连接的警示灯和扩音器。

进一步地，所述靶机控制器还连接有温度传感器模块。

进一步地，所述靶架上还设有靶机终端控制器，所述靶机终端控制器内布设有电源线和信号线。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型提供了一种高精度光电报靶装置，激光发射器在靶板上制造光幕，由分别设在X轴方向和Y轴方向的发光二极管阵列接收、产生电流信号；射击时，子弹经过光幕时会挡住一部分光线，引起发光二极管阵列接收的光通量发生变化，进而引起光电流信号发生变化，经过滤波、放大等电路的处理，产生滤波信号，靶机控制器根据高低电平的变化，即可快速、精确地得出子弹的具体位置坐标；红外人体传感器可以检测距离靶架5米范围内的人员，并通过靶机控制器控制发出相应的警报；校准组件通过校准确保二极管阵列相互垂直、安装精确，从而提高射击计算和报靶的可靠性。该报靶装置精确性好、使用方便、安全性强，能克服现有报靶方法效率低、准确性差、存在安全风险的缺陷，可满足部队战术射击训练任务，也可用于社会团体射击训练任务。

附图说明

图1为实施例所述的一种高精度光电报靶装置的靶架结构示意图；

图2为实施例所述的一种高精度光电报靶装置的横向光路示意图；

图3为实施例所述的一种高精度光电报靶装置的纵向光路示意图；

图4为实施例所述的一种高精度光电报靶装置的整体结构示意图；

图5为实施例所述的一种高精度光电报靶装置的电路结构示意图。

其中：1、靶架；11、靶板；12、激光发射器；13、X向发光二极管阵列；14、Y向发光二极管阵列；15、红外人体传感器；161、红光准直光发射器；162、第一校准器；163、第二校准器；164、第三校准器；165、第一分光镜；166、第二分光镜；17、警示灯；18、扩音器；2、靶机控制器；21、无线通讯模块；22、温度传感器模块；23、靶机终端控制器；3、底座；31、支杆；32、导向滑轨；33、驱动电机。

具体实施方式

下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例

如图1～5所示，本实用新型实施例1提供了一种高精度光电报靶装置，包括靶架1和靶机控制器2，靶机控制器2连接有无线通讯模块21，靶架1上设有靶板11，靶架1上位于靶板11上方设有若干水平排列的激光发射器12、位于靶板11下方设有与水平排列的激光发射器12相平行的X向发光二极管阵列13，靶架1上位于靶板11左右两侧分别设有若干竖直排列的激光发射器12、以及与竖直排列的激光发射器12相平行的Y向发光二极管阵列14(上述二极管阵列均选用PIN型光电二极管TEMD7000X01)，激光发射器12、X向发光二极管阵列13以及Y向发光二极管阵列14均与靶机控制器2电性连接；靶机控制器2用于接收X向发光二极管阵列13和Y向发光二极管阵列14的光电流信号变化、并通过无线通讯模块21发送给主机，据此确定子弹的位置；靶架1上还设有与靶机控制器2电性连接的红外人体传感器15。

使用时，激光发射器12分别沿水平方向和竖直方向发射两道光束、在靶板11内形成光幕(如图2-3所示)，X向发光二极管阵列13和Y向发光二极管阵列14分别接收两个方向的光线，在正常状态下接收的光通量是稳定的；射击时，子弹经过光幕时会挡住一部分光线，引起发光二极管阵列接收的光通量发生变化，进而引起光电流信号发生变化，经过滤波、放大等电路的处理，产生滤波信号，靶机控制器2根据高低电平的变化，即可确定子弹的具体位置坐标。经过实验得出二极管间距小于3mm时接收效果较好。靶机控制器2以STM32单片机为控制核心，集成有无线通讯模块21(采用E22-400T30S型号)，并可连接输入设备、操作面板等用于操作，并连接显示屏显示打靶结果(也可以直接采用触摸显示屏，同时具备输入和显示功能)。红外人体传感器15采用具有菲涅尔透镜的人体红外感应模块ZRD-09，可以检测距离靶架5米范围内的人员，当发现该范围内有人员活动时，靶机控制器2控制激光发射器12关闭、光幕消失，从而向相关人员发出提醒。

为加强警报效果，靶架1底部还设有与靶机控制器2电性连接的警示灯17和扩音器18，当检测到有人时，靶机控制器2控制警示灯17闪烁、扩音器18鸣叫，从而加大警报的力度。

为提高报靶精度，靶架1上还设有校准组件，校准组件包括分别设在靶架1四角的红光准直光发射器161、第一校准器162、第二校准器163和第三校准器164，红光准直光发射器161设在X向发光二极管阵列13与激光发射器12的交角处、且发射方向垂直向上，第一校准器162设在两排激光发射器12的交角处、且接收方向垂直向下，第二校准器163设在Y向发光二极管阵列14与激光发射器12的交角处、且接收方向垂直向下，第三校准器164设在两排发光二极管阵列的交角处、且接收方向水平指向红光准直光发射器161；红光准直光发射器161外设有第一分光镜165，第一分光镜165的斜面朝向第一校准器162，第三校准器164外设有第二分光镜166，第二分光镜166的斜面朝向红光准直光发射器161和第二校准器163。

校准时，红光准直光发射器161(采用635nm红光准直器)发射出的光经过第一分光镜165的45°斜面，其中50％经过透射直接进入第一校准器162、用于校准发射光源，剩余50％经过反射进入第三校准器164、校准X向发光二极管阵列13，光线经过第二分光镜166的45°斜面、经过透射进入第二校准器，校准Y向发光二极管阵列14。经过上述校准可确保二极管阵列相互垂直、安装精确，从而提高射击计算和报靶的可靠性。

在一些具体的实施例中，该装置还包括底座3，底座3上设有用于支撑靶架1的支杆31，靶架1上设有可沿支杆上下滑动的升降导向滑轨32，驱动电机33与靶机控制器2电性连接。通过驱动电机33控制导向滑轨32上下移动，从而控制靶架1的升降，以配合射击训练的需要。靶机控制器2也可以安装在底座3内，以便于电气线路的布设。

在一些具体的实施例中，靶机控制器2还连接有温度传感器模块22(选用TMP100型号的温度芯片，同样集成在单片机上)，用于监测并记录环境温度，作为射击训练的参考信息。

在一些具体的实施例中，靶架1上还设有靶机终端控制器23，电源线和信号线等电器元件均布设在靶机终端控制器23内，以便维修和调试。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高精度光电报靶装置，其特征在于，包括靶架(1)和靶机控制器(2)，所述靶机控制器(2)连接有无线通讯模块(21)，所述靶架(1)上设有靶板(11)，所述靶架(1)上位于所述靶板(11)上方设有若干水平排列的激光发射器(12)、位于所述靶板(11)下方设有与所述水平排列的激光发射器(12)相平行的X向发光二极管阵列(13)，所述靶架(1)上位于所述靶板(11)左右两侧分别设有若干竖直排列的激光发射器(12)、以及与所述竖直排列的激光发射器(12)相平行的Y向发光二极管阵列(14)，所述激光发射器(12)、所述X向发光二极管阵列(13)以及所述Y向发光二极管阵列(14)均与所述靶机控制器(2)电性连接；所述靶机控制器(2)用于接收所述X向发光二极管阵列(13)和所述Y向发光二极管阵列(14)的光电流信号变化、并通过所述无线通讯模块(21)发送给主机进行记录，并据此确定子弹的位置；所述靶架(1)上还设有与所述靶机控制器(2)电性连接的红外人体传感器(15)。

2.如权利要求1所述的高精度光电报靶装置，其特征在于，所述靶架(1)上还设有校准组件，所述校准组件包括分别设在所述靶架(1)四角的红光准直光发射器(161)、第一校准器(162)、第二校准器(163)和第三校准器(164)，所述红光准直光发射器(161)设在所述X向发光二极管阵列(13)与所述激光发射器(12)的交角处、且发射方向垂直向上，所述第一校准器(162)设在两排所述激光发射器(12)的交角处、且接收方向垂直向下，所述第二校准器(163)设在所述Y向发光二极管阵列(14)与所述激光发射器(12)的交角处、且接收方向垂直向下，所述第三校准器(164)设在两排发光二极管阵列的交角处、且接收方向水平指向所述红光准直光发射器(161)；所述红光准直光发射器(161)外设有第一分光镜(165)，所述第一分光镜(165)的斜面朝向所述第一校准器(162)，所述第三校准器(164)外设有第二分光镜(166)，所述第二分光镜(166)的斜面朝向所述红光准直光发射器(161)和所述第二校准器(163)。

3.如权利要求1所述的高精度光电报靶装置，其特征在于，所述装置还包括底座(3)，所述底座(3)上设有用于支撑所述靶架(1)的支杆(31)，所述靶架(1)上设有可沿所述支杆(31)上下滑动的升降导向滑轨(32)、以及控制所述升降导向滑轨(32)沿所述支杆(31)升降的驱动电机(33)，所述驱动电机(33)与所述靶机控制器(2)电性连接。

4.如权利要求1所述的高精度光电报靶装置，其特征在于，所述靶架(1)底部还设有与所述靶机控制器(2)电性连接的警示灯(17)和扩音器(18)。

5.如权利要求1所述的高精度光电报靶装置，其特征在于，所述靶机控制器(2)还连接有温度传感器模块(22)。

6.如权利要求1所述的高精度光电报靶装置，其特征在于，所述靶架(1)上还设有靶机终端控制器(23)，所述靶机终端控制器(23)内布设有电源线和信号线。

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