本发明属于军事训练技术领域，用于在实弹射击训练中确定射手身份，具体的说是一种确定命中靶标的射手身份的方法。
背景技术：
目前，国内外轻武器实弹射击的靶标只能显示每发子弹是否命中、命中部位、命中环数、命中时间，无法判断两人以上对同一靶标设计的首发命中情况，也无法区分每个人的命中情况。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种确定命中靶标的射手身份的方法，其可以判断首发命中情况、区分每个人的射击命中情况。
本发明为实现上述目的，所采用的技术方案如下：
一种确定命中靶标的射手身份的方法，包括依次进行的以下步骤：
一、获取各个射手的位置信息、姿态信息和靶标的位置信息；
二、获取各个射手的射击时间；
三、获取子弹射中靶标的位置、子弹射向和子弹命中时间；
四、根据步骤一至三，综合确定射手身份。
作为限定，所述步骤二采用以下任意一种方法：
ⅰ、方法一
在射手抵枪部位安装加速度计和计时装置，通过加速度计采集枪械击发后坐力造成的射手抵枪部位在射击方向上的瞬间移动速度a1，当a1大于规定的阈值a10时，表示射手完成了射击动作，计时装置记录此时的时间并作为射手的射击时间；
ⅱ、方法二
在射手抵枪部位安装振动传感器，通过振动传感器采集枪械击发后坐力对射手抵枪部位造成的振动的振幅a2，当a2大于规定的阈值a20时，表示射手完成了射击动作，计时装置记录此时的时间并作为射手的射击时间；
ⅲ、方法三
通过定向声音传感器采集射击方向上的噪音分贝值a3，当a3大于规定的阈值a30时，表示射手完成了射击动作，计时装置记录此时的时间并作为射手的射击时间；
ⅳ、方法四
利用跟方法一相同的手段采集枪械击发后坐力造成的射手抵枪部位在射击方向上的瞬间移动速度a1，利用跟方法二相同的手段采集枪械击发后坐力对射手抵枪部位造成的振动的振幅a2，将两次采集的数值加权平均，当计算结果大于规定的阈值a0时，表示射手完成了射击动作，计时装置记录此时的时间并作为射手的射击时间；
ⅴ、方法五
利用跟方法一相同的手段采集枪械击发后坐力造成的射手抵枪部位在射击方向上的瞬间移动速度a1，利用跟方法三相同的手段采集射击方向上的噪音分贝值a3，将两次采集的数值加权平均，当计算结果大于规定的阈值a01时，表示射手完成了射击动作，计时装置记录此时的时间并作为射手的射击时间；
ⅵ、方法六
利用跟方法二相同的手段采集枪械击发后坐力对射手抵枪部位造成的振动的振幅a2，利用跟方法三相同的手段采集射击方向上的噪音分贝值a3，将两次采集的数值加权平均，当计算结果大于规定的阈值a02时，表示射手完成了射击动作，计时装置记录此时的时间并作为射手的射击时间；
ⅶ、方法七
利用跟方法一相同的手段采集枪械击发后坐力造成的射手抵枪部位在射击方向上的瞬间移动速度a1，利用跟方法二相同的手段采集枪械击发后坐力对射手抵枪部位造成的振动的振幅a2，利用跟方法三相同的手段采集射击方向上的噪音分贝值a3，将三次采集的数值加权平均，当计算结果大于规定的阈值a03时，表示射手完成了射击动作，计时装置记录此时的时间并作为射手的射击时间。
作为第二种限定，所述步骤三中，获取子弹射向的过程包括以下步骤：
a、建立立体靶标，将立体靶标分成n个区域，并在每个区域分别安装导电靶板和计时装置；
b、子弹通过导电靶板时，确定子弹穿透的立体靶标的区域，根据子弹的入弹点和出弹点的位置、结合两点一线的原理，得到子弹射击方向；
所述n≥2。
作为更进一步限定，获取子弹命中时间采取以下任意一种方法：
（一）将子弹入弹点对应的时间作为子弹命中时间；
（二）将子弹的出弹点对应的时间作为子弹命中时间；
（三）将子弹入弹点对应的时间和出弹点对应的时间的平均值作为子弹命中时间。
作为第三种限定，所述步骤四包括依次进行的以下步骤：
a、将子弹射向分解为水平方向和俯仰方向；
b、结合子弹射向在水平方向的参数、射手的位置信息筛选出符合要求的射手，如果符合要求的射手有两名以上则执行步骤b1，否则结束筛选；
b1、结合子弹射向在俯仰方向的参数、射手的姿态信息进一步筛选射手，如果符合要求的射手有两名以上则执行步骤b2，否则结束筛选；
b2、结合射手的射击时间、子弹命中时间、子弹飞行速度得出射手的射击距离，实际位置在射击距离允许的误差范围内的射手就是命中靶标的射手。
作为第四种限定，所述步骤四包括依次进行的以下步骤：
c、将子弹射向分解为水平方向和俯仰方向；
d、结合子弹射向在俯仰方向的参数、射手的姿态信息筛选出符合要求的射手，如果符合要求的射手有两名以上则执行步骤d1，否则结束筛选；
d1、结合子弹射向在水平方向的参数、射手的位置信息进一步筛选射手，如果符合要求的射手有两名以上则执行步骤d2，否则结束筛选；
d2、结合射手的射击时间、子弹命中时间、子弹飞行速度得出射手的射击距离，实际位置在射击距离允许的误差范围内的射手就是命中靶标的射手。
本发明由于采用了上述的技术方案，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：
（1）本发明能够反映首发命中和每个射手的命中情况，能够准确地评估出射手的射击水平，为分队轻武器战斗射击训练和评估提供了有力支撑；
（2）本发明填补了实弹射击靶标训练中自动报靶确定射手身份的技术空白；
（3）本发明能够完成对射手每发子弹射击时间的采集，并可对射击子弹数量和弹序进行统计上报，填补了实弹射击训练中无法采集射手射击信息的技术空白。
本发明适用于实弹射击训练中确定射手身份。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1确定首发命中的射手身份的方法
本实施例适用于有两名以上射手对同一靶标射击时，判断首发命中靶标的射手身份。
本实施例包括依次进行的以下步骤：
一、获取各个射手的位置信息、姿态信息和靶标的位置信息
通过卫星定位/无线uwb定位/惯性导航/电子地图等技术采集射手的精确位置和靶标的精确位置，定位精度为厘米级；设置靶标所处位置的地面坐标为（0，0，0）以此建立三维坐标系，并采集到靶标的精确位置为（xb，yb，zb），将射手位置变换成三维坐标系中的位置坐标（xs，ys，zs）；通过射手佩带姿态传感器，基于陀螺仪原理，可确立射手实时的姿态信息ψ；
为了方便说明，本实施例中已知靶标的位置（xb，yb，zb）=（0，0，2），靶标周围仅有第一～第四射手，其位置依次是（xs1，ys1，zs1）=（70，70，2）、（xs2，ys2，zs2）=（100，0，1）、（xs3，ys3，zs3）=（75，75，2）、（xs4，ys4，zs4）=（71，71，0.3），单位是m，其姿态依次是ψ1=1（站立）、ψ2=2（半蹲）、ψ3=3（站立）、ψ4=4（匍匐）；
二、获取各个射手的射击时间
在射手抵枪部位，如右肩，安装加速度计、振动传感器和计时装置，枪械击发通常会产生后坐力，射手抵枪射击时该后坐力会对射手抵枪部位造成一定程度的加速度移动（即瞬间移动速度）和一定程度的振动，通过加速度计采集枪械击发后坐力造成的射手抵枪部位在射击方向上的瞬间移动速度a1，通过振动传感器采集枪械击发后坐力造成的射手抵枪部位振动的振幅a2，通过定向声音传感器采集射击方向上的噪音分贝值a3，将三次采集的数值加权平均计算得到a=α×a1+β×a2+γ×a3，当a大于规定的阈值a03时，表示射手完成了射击动作，计时装置记录此时的时间并作为射手的射击时间ts；
本实施例中，已知获取到第一～第四射手的射击时间依次是ts1=3、ts2=2.9、ts3=3、ts4=2.7，单位为s；
三、获取子弹射中靶标的位置、子弹射向和子弹命中时间
本步骤包括以下过程：a、建立立体靶标，将立体靶标分成n个区域，并在每个区域分别安装导电靶板和计时装置，其中n≥2；
为了模拟仿真真人，立体靶标受弹面尺寸高度约为80cm、宽度约为50cm、厚度约为40cm，受弹面放在底座上，受弹面离地面的高度为2m；
b、子弹通过导电靶板时，确定子弹穿透的立体靶标的区域，根据子弹的入弹点和出弹点的位置、结合两点一线的原理，得到子弹射击方向；
c、子弹穿过立体靶标时，对应区域的计时装置实时记录子弹的穿过时间，将子弹穿透立体靶标某区域的入弹点对应的时间/出弹点对应的时间/入弹点对应的时间和出弹点对应的时间的平均值，作为子弹命中时间；
本实施例中，通过上述手段获得子弹命中时间tm=3.142s；
四、根据步骤一至三，综合确定射手身份
本步骤包括以下过程：a、将子弹射向分解为水平方向和俯仰方向；
本实施例中，将子弹射向分解之后得到其水平方向的角度是45°、俯仰方向的角度是0°；
b、结合子弹射向在水平方向的参数、射手的位置信息筛选出符合要求的射手，如果符合要求的射手有两名以上则执行步骤b1，否则结束筛选；
根据子弹射向的水平方向角度是45°，可以确定射手处于靶标水平45°方向，结合步骤一中四名射手的位置信息，可以确定符合要求的射手有第一射手、第三射手和第四射手；
b1、结合子弹射向在俯仰方向的参数、射手的姿态信息进一步筛选射手，如果符合要求的射手有两名以上则执行步骤b2，否则结束筛选；
根据子弹射向的俯仰角度是0°，可知，射手与靶标在同一高度、射手为站立姿态，因此符合要求的射手为第一射手和第三射手；
b2、结合射手的射击时间、子弹命中时间、子弹飞行速度得出射手的射击距离，实际位置在射击距离允许的误差范围内的射手就是命中靶标的射手；
假设子弹的飞行速度是vd=700m/s，那么命中靶标的射手的射击距离是dsm=（tm-ts）×vd，结合子弹命中时间、第一射手和第三射手的射击时间可以得出，第一射手、第三射手的射击距离均是99.4m，经过与第一射手、第三射手的实际位置比较，只有第一射手的位置符合要求，因此第一射手就是首发命中靶标的射手。
实际上，在步骤二中获取各个射手的射击时间，也可以只采集三个数据中的任意一个作为射手完成射击动作的判断参数（当然，根据实际情况规定的阈值也会有变化），还可以只采集三个数据中的任意两个作为射手完成射击动作的判断参数（当然，根据实际情况规定的阈值也会有变化）。本实施例为了降低误判率，优选采集三个数据并加权平均的方法。
在步骤四中，执行完步骤a，还可以先根据子弹射向在俯仰方向的参数、射手的姿态信息初步筛选射手，然后再根据子弹射向在水平方向的参数、射手的位置信息进一步筛选射手。
实施例2确定各个命中点对应的射手身份的方法
本实施例适用于两人以上对同一靶标射击命中时，确定各个命中点对应的射手身份。由于受到作战战斗要求的限制，多名射手之间必须具有一定的距离（通常必须相隔3m至5m以上），且射手与靶标之间的最小距离也必须大于7m以上、一般小于200m。
本实施例中，设置立体靶标，且规格与实施例1相同。
本实施例中通过与实施例1相同的手段获取了如下信息：已知靶标的位置信息是（xb，yb，zb）=（0，0，2），单位为m；靶标周围有四名射手，其位置分别是（xs1，ys1，zs1）=（70，70，2）、（xs2，ys2，zs2）=（100，0，1）、（xs3，ys3，zs3）=（70，73，2）、（xs4，ys4，zs4）=（0，100，0.3），单位为m；第一～第四射手的姿态分别是ψ1=1（站立）、ψ2=2（半蹲）、ψ3=3（站立）、ψ4=4（匍匐）。根据各射手与靶标之间的位置关系，可以首先预测出各射手命中靶标的子弹射向，射手1的子弹射向为βlm1（水平角度45°、俯仰角度0°）、射手2的子弹射向为βlm2（水平角度0°、俯仰角度0°）、射手3的子弹射向为βlm3（水平角度50°、俯仰角度-2.5°）、射手4的子弹射向为βlm4（水平角度90°、俯仰角度-4.5°）。
本实施例中通过与实施例1相同的手段获取了各射手各自射击，射击时间分别是ts1=3.000、ts2=2.997、ts3=3.098、ts4=2.999，单位为s，射击后均命中靶标。
立体靶标具有2个区域（前区域和后区域），前区域上有4个命中点，后区域上有4个命中点。根据各个入弹点和出弹点的实际位置，并考虑到预测的子弹射向，结合两点一线原理，判断出第一命中点的子弹射向为αlm1（水平角度45°、俯仰角度0°）、第二命中点的子弹射向为αlm2（水平角度49°、俯仰角度-2.85°）、第三命中点的子弹射向为αlm3（水平角度0°、俯仰角度0°）、第四命中点的子弹射向为αlm4（水平角度90°、俯仰角度-4.58°）。通过与实施例1相同的手段获取它们的命中时间分别是tm1=3.142、tm2=3.242、tm3=3.142、tm4=3.142，单位为s。
确定四个命中点所对应的射手身份的方法与实施例基本相同：由第一命中点的子弹射向αlm1的水平角度45°，可确定射手处于靶标水平45°方向上，初步确定射手身份范围为{第一射手、第三射手}；继而由子弹射向αlm的俯仰角度0°，可知射手为站立姿态，结合射手的姿态信息ψ1=1（站立）、ψ2=2（半蹲）、ψ3=3（站立）、ψ4=4（匍匐），进一步确定射手身份范围依然为{第一射手、第三射手}；
最后，根据第一射手和第三射手的射击时间ts1和ts3、命中时间tm，假设子弹飞行速度vd=700m/s，确定靶标与射手之间的射击距离分别是dsm1=(tm-ts1)×vd=99.4m，dsm3=(tm-ts3)×vd=99.4m，经过与射手实际位置的比较，确定第一命中点对应的射手是第一射手。
同理，可确定第二命中点对应的射手是第三射手，第三命中点对应的射手是第二射手，第四命中点对应的射手是第四射手。
可以看出，最终经过计算判断出的射手所对应的命中点的子弹的射向，与预测的各个射手射击方向基本一致。
不论是实施例1还是实施例2，都是在举例说明本发明的实施方式，实际上本发明的方法适用于射手为两名以上的情况，因此当射手多余四名时，本发明的方法依然适用，判定方法与实施例1和2的原理相同。