轻武器射击训练辅助系统的制作方法

本实用新型涉及射击训练装置，特别是一种轻武器射击训练辅助系统，适用轻武器射击的瞄准训练和报靶。

背景技术：

轻武器射击训练是各军种的一个重要训练科目。目前，在实弹射击阶段，我军已配备有多种形式的电子报靶系统，如导电夹层报靶系统、激光幕报靶系统、声波报靶系统等；但在射击训练的前期即“瞄准训练”阶段，我军还没有相应的专用电子设备。在瞄准训练时，基层部队一般靠有经验的老兵通过人工观察的方式来判断训练者的瞄准结果是否正确，这种方式不精确、不客观、效率低，枯燥单调，训练者的体验感很差。而射击训练的大部分时间是在进行“瞄准训练”，实弹射击只是用来检验前期训练的效果，占时很少。因此，在射击训练的前期阶段急需一种专用电子设备，可向训练者实时提供形象、直观的瞄准结果。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种轻武器射击训练辅助系统，解决了传统电子报靶系统通过人工方式判断训练者的瞄准结果不精确、不客观、效率低，枯燥单调，训练者的体验感很差的问题，其能够向训练者实时提供形象、直观的瞄准结果并记录记录整个瞄准过程。

本实用新型采用的技术方案是：该轻武器射击训练辅助系统包括带有靶标板的靶端单元和用于模拟射击的激光发射端单元，技术要点是：所述靶端单元还包括：靶标板底座、支撑架、摄像头和连接有无线通讯模块的靶端主控模块，所述靶标板通过支撑架的空心立柱固定在底座上，摄像头通过云台设置在与空心立柱一体式连接的空心横杆前端，空心横杆前端伸向靶标板正面的斜下方，摄像头镜头朝向靶标板正面，摄像头带有与激光发射端单元匹配的滤光镜，摄像头的电缆线穿过空心横杆和空心立柱连接设置在所述靶标板底座的靶端主控模块；靶端主控模块通过无线通讯模块连接有靶标信息接收端单元，靶标信息接收端单元为用于显示瞄准点、瞄准轨迹、弹着点信息的电脑；所述激光发射端单元由激光生成模块、电源模块和触发装置三部分组成。

本实用新型具有的优点及有益效果是：由于本发明采用了靶端单元、激光发射端单元和靶标信息接收端单元的组合连接系统可向训练者实时提供形象、直观的瞄准结果，还可记录整个瞄准过程，这样就可以大大提高训练者的效率和精度。其通过摄像头能够捕捉靶标板上激光发射端单元的激光照射瞄准点，将采集的图像信息传输给靶标信息接收端单元，进而可以实现：

1瞄准训练，捕捉射击者击发时刻的瞄准点位置，并以图形和声音方式发送至接收终端。据此，射击者可判断自己的瞄准位置和击发时机是否正确。

2.瞄准轨迹显示和分析，系统可捕捉和记录瞄准点从进入图像识别区至扣动扳机的全过程，并实时显示在接收终端；根据此轨迹数据，可以利用计算机系统可分析出瞄准用时、抖动信息、击发时瞄准点位置等信息。

3.模拟打靶，系统还可用于模拟打靶，统计每个射击者的射击成绩，并进行排序。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本实用新型的连接结构框图；

图2是本实用新型靶端单元的结构示意图；

图3是本实用新型摄像头连接结构框图；

图4是本实用新型激光发射端单元的连接结构框图。

图中序号说明：1靶标板底座、2立柱、3横杆、4靶标板、5摄像头、6云台、7电缆线。

具体实施方式

根据图1-4对本实用新型作详细描述，实施例如图1所示，一种轻武器射击训练辅助系统，主要用于各种轻武器的非实弹射击训练，实时提供瞄准点、瞄准轨迹等信息。其由靶端单元U100、靶标信息接收端单元U200和用于模拟射击的激光发射端单元U300组成，该系统是运行在无线网络模式下，各单元之间通过无线网络信号进行通信。如同2和3所示，靶端单元包括：靶标板底座1、支撑架、靶标板4、摄像头5和连接有无线通讯模块U105的靶端主控模块U101，其中摄像头是本单元的核心模块，包括广角镜头、滤光片和图像传感器，连接靶端主控模块和通讯模块U105。述靶标板通过支撑架的空心立柱2固定在靶标板底座上，摄像头5通过云台6设置在与空心立柱2一体式连接的空心横杆3前端，空心横杆前端伸向靶标板4正面的斜下方，摄像头镜头朝向靶标板正面，摄像头带有与激光发射端单元匹配的滤光镜，摄像头的电缆线穿7过空心横杆3和空心立柱2连接设置在靶标板底座1的靶端主控模块。

靶端主控模块U101以STM高性能单片机为MCU,负责图像数据分析、激光光斑识别、光斑位置计算和通信控制。此外因采用了广角镜头，靶图出现畸形，此模块还具有畸变校正功能。

图像传感器U102采用OV公司的高分辨率的图像传感器，该图像传感器，体积小、工作电压低，提供单片VGA摄像头和影像处理器的所有功能。通过SCCB 总线控制，可以输出整帧、子采样、取窗口等方式的各种分辨率8位影响数据。该图像传感器VGA图像最高达到30帧/秒。用户可以完全控制图像质量、数据格式和传输方式。所有图像处理功能过程包括伽玛曲线、白平衡、饱和度、色度等都可以通过SCCB接口编程。该图像传感器应用独有的传感器技术，通过减少或消除光学或电子缺陷如固定图案噪声、托尾、浮散等，提高图像质量，得到清晰的稳定的彩色图像。

滤光片U103是为了提高系统抗可见光干扰而采取一项措施，该滤光片只允许系统中激光发射端U300所产生的可见光通过，对其它可见光具有良好的屏蔽效果。

广角镜头U104是一种视角为150度鱼眼镜头，目的是扩大图像传感器（U102）的视场，以缩短摄像头与靶板之间的距离。

通信模块U105采用ai-thinker公司技术成熟的wi-fi无线通信模块，该模块是一款超低功耗的UART-WiFi 透传模块，拥有业内极富竞争力的封装尺寸和超低能耗技术，专为移动设备和物联网应用设计，可将用户的物理设备连接到Wi-Fi 无线网络上，进行互联网或局域网通信，实现联网功能。

靶端主控模块通过无线通讯模块连接有靶标信息接收端单元，靶标信息接收端单元为用于显示瞄准点、瞄准轨迹、弹着点信息的电脑。靶标信息接收端单元U200由接收电脑和支架组成，该单元运行系统的接收软件，负责显示瞄准点、瞄准轨迹、弹着点等信息，同时还有语音播报功能。此外，操作者还可通过该单元控制靶端的开始与停止。摄像头模块的功能“集成化”，摄像头具有一般摄像头的图像采集和图像传输功能，还具有图像识别、靶图校正、环数判读功能，通过与电脑连接，进行图像识别、结果分析等功能。

激光发射端单元U300由激光生成模块、电源模块和触发装置三部分组成。激光发射端U300单元工作时是固定在枪支上面的，并经过精确的调正。激光生成模块包括激光模组和无线通信模块，其中激光模组负责产生系统所需的激光，该模组采用大功率激光模组，以满足白天室外使用要求；无线通信模块负责向U200单元发送触发信息。

电源模块U302负责为U301模块提供能量。

触发装置U303是一种高灵敏度的轻触开关，该装置固定在枪支的扳机处，当使用者扣动扳机时，此开关被触发。

系统工作时，首先靶端U100单元上电工作，U100单元自动连接网络，并根据当前环境的光照强度设置光斑的检测门限。然后接收端U200单元开机工作，U200单元自动连接U100单元并提示连接状态。状态正常后，使用者根据需要通过U200单元控制系统进入“开始射击”状态，使用者通过U300单元的触发装置触发激光生成模块产生光斑，光斑被U100单元捕获并进行分析计算，计算结果由U100单元发送至U200单元进行显示，重复上述过程，直至使用者通过U200单元控制系统进入“停止射击”状态。

本系统有创新点：是结构上的创新，通过专门的结构设计实现了摄像头与靶板的“一体化”（目前，在射击报靶这个领域，若用到摄像头的一般摄像头与靶子都是分离式的）。

在系统结构中，除了靶标板、立柱和底座三个构件外，增加横杆和云台两个构件，其中横杆固定在竖杆的指定位置，云台固定在横杆的末端的指定位置，这样摄像头相对于靶板的空间位置就被固定了；通过调整云台找到摄像头正确的方位角和俯仰角，然后将云台锁紧，这样以来摄像头与靶标板就完全“一体化”。如此，室外使用时即使有较大的风导致靶架晃动，因为此时靶板与摄像头是同步晃动，两者并没有相对移动，所以系统仍能正常工作，不会出现报靶误差。

此外，在结构上还有“埋线”设计，系统中的横杆和立柱都是中空结构，两者结合部分也都开有“窗口”，摄像头引出的线缆就从横杆和立柱的内部穿过，一直到竖杆与底座的结合处，从而实现了“埋线”效果。

综上所述，实现本实用新型目的。