基于红外或激光的电子靶系统的制作方法

本发明涉及轻武器实弹打靶系统技术领域，尤其涉及一种基于红外或激光的电子靶系统。

背景技术：

在常规兵器的生产和研制中有不少关于弹丸初速和位置的测试装置和方法，针对弹丸初速和位置的测试无论对于弹、炸药还是枪炮都是重要的基础参数测试。针对弹丸坐标等参数的测量，目前国内外主要采用光幕靶交汇测试方法、天幕靶交汇测试方法、线阵ccd交汇测试方法、阵列激光传感器测试方法等。但是以上方法一般结构和原理比较复杂，不仅成本高，且精度较低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种结构和原理简单，成本低，且测试精度高的电子靶系统。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于红外或激光的电子靶系统，其特征在于：包括第一激光/红外坐标获取单元、第二激光/红外坐标获取单元、信号转换模块、微处理器模块、人机交互模块以及靶纸，所述第一激光/红外坐标获取单元用于产生水平的红外或激光信号阵列，且水平的红外或激光信号阵列中两条相邻的红外或激光信号之间的距离小于实弹弹头的直径，当被射出的弹头穿过水平的红外或激光信号阵列时，部分红外或激光信号被遮挡，通过被遮挡的部分红外或激光信号获得弹头的y轴相对坐标；所述第二激光/红外坐标获取单元位于所述第一激光/红外坐标获取单元的前侧或后侧，用于产生垂直的红外或激光信号阵列，且垂直的红外或激光信号阵列中两条相邻的红外或激光信号之间的距离小于实弹弹头的直径，当被射出的弹头穿过垂直的红外或激光信号阵列时，部分红外或激光信号被遮挡，通过被遮挡的部分红外或激光信号获得弹头的x轴相对坐标；所述第一激光/红外坐标获取单元和第二激光/红外坐标获取单元的信号输出端与所述信号转换模块的信号输入端连接，所述信号转换模块用于将所述坐标获取单元采集的信号进行处理；所述信号转换模块的输出端与所述微处理器模块的信号输入端连接，所述微处理器模块用于对所述信号转换模块处理后的所述x轴相对坐标以及所述y轴相对坐标进行处理和计算，得出所述弹头相对于所述电子靶系统中靶纸上对应的环数信息；所述人机交互模块与所述微处理器模块通过无线数据通信方式双向连接，用于输入控制命令并显示所述微处理器模块输出的数据；其中，所述y轴相对坐标和x轴相对坐标是指相对于所述系统建立的与所述靶纸平行的平面坐标系的坐标。

进一步的技术方案在于：所述第一激光/红外坐标获取单元包括若干对从上到下水平相对设置的第一激光/红外发射管阵列和第一激光/红外接收管阵列，所述第一激光/红外发射管与第一激光/红外接收管之间的距离大于所述靶纸的宽度；当被射出的弹头穿过所述阵列时，部分所述接收管的红外或激光信号短暂消失，此时获得短暂消失信号的所述第一激光/红外接收管的位置编码，通过所述位置编码获得弹头在通过所述第一激光/红外坐标获取单元时的y轴相对坐标。

进一步的技术方案在于：所述第二激光/红外坐标获取单元距离打靶位置的长度大于所述第一激光/红外坐标获取单元距离打靶位置的长度；所述第二激光/红外坐标获取单元包括若干对从左到右竖直相对设置的第二激光/红外发射管阵列和第二激光/红外接收管阵列，所述第二激光/红外发射管与第二激光/红外接收管之间的距离大于所述靶纸的高度；当被射出的弹头穿过所述阵列时，部分所述接收管的红外或激光信号短暂消失，此时获得短暂消失信号的所述第二激光/红外接收管的位置编码，通过所述位置编码获得弹头在通过所述第二激光/红外坐标获取单元时的x轴相对坐标。

进一步的技术方案在于：所述第一激光/红外接收管阵列的中心与所述第二激光/红外接收管阵列的中心之间保持有距离d，当所述弹头通过所述第一激光/红外接收管阵列时触发所述计时器进行计时，时间为t1；当所述弹头通过所述第二激光/红外接收管阵列时触发所述计时器进行计时，时间为t2；根据公式计算出所述弹头通过所述第一激光/红外坐标获取单元和第二激光/红外坐标获取单元时的平均速度v。

进一步的技术方案在于：第一激光/红外发射管阵列和第一激光/红外接收管阵列的外侧分别设置有第一防护罩，用于防止射出的弹头将所述第一激光/红外发射管阵列或第一激光/红外接收管阵列破坏；所述第一防护罩通过第一连接柱可拆卸的固定连接到靶场地面上。

进一步的技术方案在于：第二激光/红外发射管阵列和第二激光/红外接收管阵列的外侧分别设置有第二防护罩，用于防止射出的弹头将所述第二激光/红外发射管阵列或第二激光/红外接收管阵列破坏；所述第二防护罩通过第二连接柱可拆卸的固定连接到靶场地面上。

进一步的技术方案在于：所述系统还包括扬声器模块，所述扬声器模块与所述微处理器模块的信号输出端连接，用于将微处理器模块计算出的打靶后的环数转换成语音信号进行输出。

优选的，所述人机交互模块包括与所述微处理器模块的输入端连接的按键模块以及与所述微处理器模块的输出端连接的显示模块。

优选的，所述人机交互模块包括与所述微处理器模块双向连接的触摸屏模块。

进一步的技术方案在于：所述靶纸通过靶纸固定架固定在靶场的地面上，靶纸固定架与所述坐标获取单元的相对位置通过标定得出。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述电子靶系统通过第一激光/红外坐标获取单元获得弹头的y轴相对坐标，通过第二激光/红外坐标获取单元获得弹头的x轴相对坐标，然后通过y轴相对坐标和x轴相对坐标计算出所述弹头相对于所述电子靶系统中靶纸上对应的环数信息；所述系统中第一激光/红外坐标获取单元和第二激光/红外坐标获取单元产生的信号互相没有实际的交叉，在处理的过程中只需要单独进行处理即可，结构和处理简单，成本低；且所述坐标获取单元中相邻的激光/红外信号之间的密度可以很小，造成所述系统计算出的环数信息精确度更高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例所述系统的原理框图；

图2是本发明实施例所述系统的电气原理框图；

图3是本发明实施例所述系统的处理流程图；

其中：1、第一激光/红外坐标获取单元；2、第二激光/红外坐标获取单元；3、靶纸；4、第一激光/红外发射管；5、第一激光/红外接收管；6、第二激光/红外发射管；7、第二激光/红外接收管；8、第一防护罩；9、第一连接柱；10、第二防护罩；11、第二连接柱；12、靶纸固定架。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-图3所示，本发明实施例公开了一种基于红外或激光的电子靶系统，包括第一激光/红外坐标获取单元1、第二激光/红外坐标获取单元2、信号转换模块、微处理器模块、人机交互模块以及靶纸3。所述第一激光/红外坐标获取单元1用于产生水平的红外或激光信号阵列，且水平的红外或激光信号阵列中两条相邻的红外或激光信号之间的距离小于实弹弹头的直径，当被射出的弹头穿过水平的红外或激光信号阵列时，部分红外或激光信号被遮挡，通过被遮挡的部分红外或激光信号获得弹头的y轴相对坐标；所述第二激光/红外坐标获取单元2位于所述第一激光/红外坐标获取单元1的前侧或后侧，用于产生垂直的红外或激光信号阵列，且垂直的红外或激光信号阵列中两条相邻的红外或激光信号之间的距离小于实弹弹头的直径，当被射出的弹头穿过垂直的红外或激光信号阵列时，部分红外或激光信号被遮挡，通过被遮挡的部分红外或激光信号获得弹头的x轴相对坐标；所述第一激光/红外坐标获取单元1和第二激光/红外坐标获取单元2的信号输出端与所述信号转换模块的信号输入端连接，所述信号转换模块用于将所述坐标获取单元采集的信号进行处理；所述信号转换模块的输出端与所述微处理器模块的信号输入端连接，所述微处理器模块用于对所述信号转换模块处理后的所述x轴相对坐标以及所述y轴相对坐标进行处理和计算，得出所述弹头相对于所述电子靶系统中靶纸上对应的环数信息；所述人机交互模块与所述微处理器模块通过无线数据通信方式双向连接，用于输入控制命令并显示所述微处理器模块输出的数据；其中，所述y轴相对坐标和x轴相对坐标是指相对于所述系统建立的与所述靶纸平行的平面坐标系的坐标。需要说明的是，坐标系的建立以及y轴相对坐标和x轴相对坐标的计算方法可以使用现有技术中的方法，在此不做赘述。

进一步的，在本发明的一个实施例中，如图1所示，所述第一激光/红外坐标获取单元包括若干对从上到下水平相对设置的第一激光/红外发射管阵列和第一激光/红外接收管阵列，所述第一激光/红外发射管4与第一激光/红外接收管5之间的距离大于所述靶纸3的宽度；进一步的，相邻的两个第一激光/红外发射管之间的距离应小于常规使用的最小弹头的直径；当被射出的弹头穿过所述阵列时，部分所述接收管的红外或激光信号短暂消失，此时获得短暂消失信号的所述第一激光/红外接收管的位置编码，通过所述位置编码获得弹头在通过所述第一激光/红外坐标获取单元1时的y轴相对坐标。

进一步的，当被射出的弹头只使一条所述第一激光/红外接收管的红外或激光信号短暂消失时，只需要根据这个接收管所在的位置计算出所述y轴相对坐标；当被射出的弹头只使两条或两条以上所述第一激光/红外接收管的红外或激光信号短暂消失时，以这两条或两条以上接收管所在的位置的中间位置计算出所述y轴相对坐标。

进一步的，在本发明的一个实施例中，如图1所示，所述第二激光/红外坐标获取单元2距离打靶位置的长度大于所述第一激光/红外坐标获取单元1距离打靶位置的长度；所述第二激光/红外坐标获取单元包括若干对从左到右竖直相对设置的第二激光/红外发射管阵列和第二激光/红外接收管阵列，所述第二激光/红外发射管6与第二激光/红外接收管7之间的距离大于所述靶纸3的高度；当被射出的弹头穿过所述阵列时，部分所述接收管的红外或激光信号短暂消失，此时获得短暂消失信号的所述第二激光/红外接收管的位置编码，通过所述位置编码获得弹头在通过所述第二激光/红外坐标获取单元2时的x轴相对坐标。

进一步的，当被射出的弹头只使一条所述第二激光/红外接收管的红外或激光信号短暂消失时，只需要根据这个接收管所在的位置计算出所述y轴相对坐标；当被射出的弹头只使两条或两条以上所述第二激光/红外接收管的红外或激光信号短暂消失时，以这两条或两条以上接收管所在的位置的中间位置计算出所述x轴相对坐标。

进一步的，所述第一激光/红外接收管阵列的中心与所述第二激光/红外接收管阵列的中心之间保持有距离d，当所述弹头通过所述第一激光/红外接收管阵列时触发所述计时器进行计时，时间为t1；当所述弹头通过所述第二激光/红外接收管阵列时触发所述计时器进行计时，时间为t2；根据公式计算出所述弹头通过所述第一激光/红外坐标获取单元1和第二激光/红外坐标获取单元2时的平均速度v。

此外，所述系统还可以计算得出弹头的初始速度，其中的一种测试方法如下：测试前调整第一激光/红外坐标获取单元与第二激光/红外坐标获取单元之间的相对位置，将枪口靠近所述第一激光/红外坐标获取单元，测量出所述第一激光/红外接收管阵列的中心与所述第二激光/红外接收管阵列的中心之间保持有距离d1，当所述弹头通过所述第一激光/红外接收管阵列时触发所述计时器进行计时，时间为t3；当所述弹头通过所述第二激光/红外接收管阵列时触发所述计时器进行计时，时间为t4；根据公式计算出所述弹头的初始速度。

进一步的，如图1所示，所述第一激光/红外发射管阵列和第一激光/红外接收管阵列的外侧分别设置有第一防护罩8，用于防止射出的弹头将所述第一激光/红外发射管阵列或第一激光/红外接收管阵列破坏；所述第一防护罩8通过第一连接柱9可拆卸的固定连接到靶场地面上。第二激光/红外发射管阵列和第二激光/红外接收管阵列的外侧分别设置有第二防护罩10，用于防止射出的弹头将所述第二激光/红外发射管阵列或第二激光/红外接收管阵列破坏；所述第二防护罩10通过第二连接柱11可拆卸的固定连接到靶场地面上。所述第一防护罩8和第二防护罩10的制作材料可以使用现有技术中的材料。

进一步的，所述系统还包括扬声器模块，所述扬声器模块与所述微处理器模块的信号输出端连接，用于将微处理器模块计算出的打靶后的环数转换成语音信号进行输出。所述人机交互模块的具体形式至少有以下两种：第一种：所述人机交互模块包括与所述微处理器模块的输入端连接的按键模块以及与所述微处理器模块的输出端连接的显示模块。第二种：所述人机交互模块包括与所述微处理器模块双向连接的触摸屏模块。

进一步的，所述靶纸3通过靶纸固定架12固定在靶场的地面上，靶纸3的位置相对于靶纸固定架12固定；需要说明的是，所述第一连接柱9、第二连接柱11以及靶纸固定架12之间的相对位置可以使用现有技术中的标定方法得出，在此不做赘述。

所述电子靶系统通过第一激光/红外坐标获取单元获得弹头的y轴相对坐标，通过第二激光/红外坐标获取单元获得弹头的x轴相对坐标，然后通过y轴相对坐标和x轴相对坐标计算出所述弹头相对于所述电子靶系统中靶纸上对应的环数信息；所述系统中第一激光/红外坐标获取单元和第二激光/红外坐标获取单元产生的信号互相没有实际的交叉，在处理的过程中只需要单独进行处理即可，结构和处理简单，成本低；且所述坐标获取单元中相邻的激光/红外信号之间的密度可以很小，造成所述系统计算出的环数信息精确度更高。