薄膜太阳能电池实现激光模拟对抗训练的方法与流程

本发明属于方法和设计发明，具体地说是提出了一种新的激光模拟对抗射击训练的实现方法。

背景技术：

在部队军事激光模拟对抗训练中或野战镭射对抗游戏中，训练双方通过装接在枪上的激光发射器或模拟枪上的激光器发射激光，由装在衣服和头盔上的光电接受器感受对方发射的激光，从而判别击中效果。光电接受器根据发射的激光波长不同，可以采用光敏管、单晶硅电池等多种方式。在这些实现的技术中，为保证激光接受器工作可靠，都是把接受器放置在一封装壳内，再安装在衣服和头盔上。壳体接受面根据接受激光波长的不同，采用不同的滤光片，提高接受的可靠性。所有这些方式，都具有以下特点：1.点式接受。光敏管接受面小，一般为3～5毫米直径，即使采用硅光电池，由于是硬质玻璃衬底，为保证安装方便及不损坏，也是采用小面积。由于接受光面积小，一旦接受面被覆盖，则不能接受激光信号，在训练中容易脏污或故意遮挡导致作弊或其它原因的不能检测，影响真实度；2.封装盒无论采用塑料还是金属，在衣服和头盔固定不方便，而且由于突出，容易在运动中碰坏。3.由于接受点小，而且在衣服上和头盔上接受点的数量有限，而激光器发射激光光斑具有近距离光斑小、远距离光斑大的特点，所以实际应用中有近距离不容易打中、远距离容易打中的弊端，与实际射击对抗训练情况不符。所以，即使部队模拟战术训练或社会野战镭射游戏有很大的需求，由于以上技术弊端的限制，影响了激光模拟对抗训练的发展。迄今，国内外还没有一种适于野外多种环境应用、使用方便可靠的激光模拟对抗训练解决方案，各种现有技术都有一定的局限性，很难满足部队训练和社会野战镭射运动的要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是为了克服上述现有技术的不足，提出了一种适于野外环境下使用、可靠性高、方便实用的激光模拟对抗训练实现方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：采用柔性非晶硅薄膜太阳能电池板作为基本的光敏检测单元，每个单元尺寸为70x160mm（根据需要尺寸可变），最大感光输出电压为2v，采用多块并装接在训练人员头盔和服装上，作为激光模拟对抗训练击中检测单元。柔性非晶硅薄膜太阳能电池除具备传统太阳能的光电转换功能外，其形体柔软轻便，封装后（太阳能电池芯片需经过封装后方可正常使用）厚度仅为1.5mm，适于在服装和头盔上安装，可容易与服装成为一体。柔性非晶硅太阳能电池中嵌有三层硅晶体，粘附在不锈钢薄膜上，外覆醋酸乙烯乙烷聚合物（eva）保护层。由于其表面舍弃了易碎、脆弱的玻璃或树脂材料，而采用高分子聚合物胶膜封装，使产品更为柔韧耐用，并且可任意弯曲折叠（传统太阳能电池均以玻璃封装，脆弱易损），可根据不同的装备要求制作成任意造型。使用抗uv聚合物封装太阳能电池，故产品特别持久耐用、清洁，板表面光滑，不吸尘，任何灰尘可用水冲掉，使用维护方便。不仅如此，柔性薄膜太阳能电池经封装后还具有免维护、防水、防腐、防污、抗冲击、抗重压、耐温绝缘等传统太阳能板无法具备的优点。其表面使用高强惰性的氟塑料胶膜封装，表面光滑不吸附，即使受到污染，亦可凭借雨水的冲刷或简单的清洁去除脏物。

为实现以上装置和方法，在实施中，为去除阳光的干扰影响，射击采用红外激光器，在柔性太阳能极板表面加装柔性红外滤光膜。太阳光的主要能量集中在可见光部分，滤光膜将滤除大部分太阳光的影响，可以保证设备在阳光下正常使用。因为采用的是红外激光发射器，能量集中。这样，即使柔性太阳能电池板只转换光功率的10%，检测电路也能有效的确定是否有红外激光光斑照射在柔性太阳能电池板上。多块组装柔性太阳能电池板不但安装方便，接受光面积大，而且根据不同板的接受光情况，可以确定激光射击击中部位。

其特征是：本发明属于方法发明，具体地说是提出了一种新的激光模拟对抗射击训练的实现方法。采用柔性太阳能电池板作为激光击中检测光敏传感器，表面覆盖柔性红外滤光膜，并装接在训练人员头盔和服装上。发射采用红外激光器，可以有效滤除太阳光的干扰影响。利用柔性太阳能电池板柔软的特性，将多块柔性太阳能电池板安装在激光模拟对抗训练系统的头盔和服装上，作为激光器发射的光敏检测器。具有检测面积大、安装方便、一体性好、防作弊和易维护等特点，有效解决在近端激光发射器光斑小、不容易检测的弊端。而且可以根据不同的太阳能极板安装位置的不同，确定激光击中身体详细准确部位，提高整体性能。

本发明的有益成果是：提出了一种新的激光模拟对抗训练击中检测的方法和技术。采用柔性非晶硅薄膜太阳能电池板作为基本的光敏检测单元，表面覆盖柔性红外滤光膜，装接在激光模拟对抗训练设备的头盔和服装上。由于柔性非晶硅薄膜太阳能电池板具有轻薄柔软的特点，易于服装、头盔为一体，可靠性高，不容易损害，维护方便。而且相对传统点式光敏接收点，接受面大，多块可弯曲安装覆盖全身，击中检测效果好。解决了传统激光模拟对抗训练中近端打不中的问题。而且柔性非晶硅薄膜太阳能电池板轻薄，没有突出部位，与服装可无缝为一体，可清洗，不影响训练战术动作，更加适于在激光模拟对抗训练设备中应用。从而可以更加真实模拟对抗训练，提供部队战术训练水平，为部队实战化训练提供有力的保证。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述：

设计在头盔装4块柔性太阳能板，两两串联再并联，最高输出电压为4v。做成头圈套的形式，固定在迷彩布上。使用时戴在头盔上，可基本完全覆盖头盔四周。而且为使用方便，头圈套作为单独的检测单元，检测数据与身上的主控制器采用无线传输。设计在身体根据检测部位的要求，将柔性非晶硅太阳能电池板作为光敏检测单元装接在衣服面料上，由于是柔软材料，根据服装和检测部位的要求，可以装多块柔性非晶硅太阳能电池光敏检测单元，只要将每2块串联，再接到检测控制器上就可以，使得每路感光输出最大电压都为4v。所以，柔性非晶硅太阳能电池板可以做成按服装尺寸装配，基本覆盖身体全部表面，并不影响人的训练活动动作。非晶硅太阳能电池之间的连接不用导线，采用导电布，可以保证整个装接好的柔性非晶硅太阳能电池光敏检测单元与固定底层（头圈套和衣服）平整，基本与原服装形式保持一致。由于身体覆盖柔性太阳能面积大（可以像衣服一样覆盖身体），从而可以有效解决激光射击近距离打不中、远距离容易打中的问题，也不怕使用者作弊遮挡光敏检测单元。而且由于柔性太阳能电池板是多块组合，可以实现对击中身体区分部位检测。

头盔安装柔性太阳能板示意如图1所示。

头盔上共安装4块，太阳能板中间用导电布连接作为引线，再固定在衬底布上后套在头盔上。由于是柔软的，可以覆盖头盔四周。检测处理电路在头盔内顶部。

服装安装柔性太阳能板示意如图2所示。由于太阳能板先安装在布上，再固定在衣服上，可以很容易实现覆盖全身。

技术特征：

技术总结
本发明属于方法发明，具体地说是提出了一种新的激光模拟对抗训练击中检测方法。采用柔性太阳能电池板作为激光脉冲击中检测单元，其表面覆盖红外滤光膜，去除太阳光的干扰影响，并装接在训练人员头盔和服装上。其特征是，在激光模拟对抗射击训练中，训练双方采用柔性非晶硅薄膜太阳能电池板作为击中检测单元，覆装在训练者头盔和衣服上，可覆盖头部和身体各部位。训练设备发射的红外激光脉冲经过红外滤光膜后仍然是柔性非晶硅薄膜太阳能电池板感知范围。这样，当训练双方射击的激光脉冲击中对方身体部位后，柔性非晶硅薄膜太阳能电池板检测到激光脉冲作为击中信息，并通过检测系统处理后传输到远端控制中心显示。可有效解决传统各种光电检测器在激光模拟对抗训练应用中感测点小、装接不便、检测方式与实际不符的各种问题。

技术研发人员：曹立军;曹晶
受保护的技术使用者：曹立军
技术研发日：2016.10.26
技术公布日：2018.05.04