专利名称:综合智能报靶系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种军事训练器械，特别涉及一种综合智能报靶系统。
技术背景
目前大多射击训练采用纸制靶板，不能控制靶板的起倒，只能进行单一 射击训练。训练成绩由抄靶员抄送，不能时实了解被训人员的射击成绩。而 且抄靶员在抄送训练成绩的过程容易被误伤，出现不必要的人员伤亡。训练 成绩在射击完成后才抄送，教官不能在训练过程中即时纠正被训人员的射击 角度，降低训练效率。同时被训人员不能随时根据射击点调整射击角度，只 能在一组射击训练结束后，总结经验，在以后的射击训练中注意，训练周期 加长。射击成绩由人工记录、保存，容易出现人为错误。历史射击训练成绩 査询麻烦，需要人工存档。这给纵向比较射击成绩带来一定的麻烦。
现在报耙系统出现了自动控制靶机起倒的设备，但都是一机一靶的结构 形式，系统体积庞大、结构复杂、成本高、耗电量高，训练时搬运特别麻烦， 不适合野外训练。在训练过程中教官只能一次了解一个被训人员的射击成绩， 不能同时指导多人训练，也不容易进行横向比较。对历史训练成绩无记录， 只能靠人工记录、存档，也存在纵向比较射击成绩的麻烦。
对于夜间训练，照明均采用灯泡照明，实施起来特别麻烦，也限制了训 练场地。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种综合智能报靶系统，该系统能够提高训 练效率，解决读靶人员的安全问题，实现了射击训练的科技化、自动化。
综合智能报靶系统是结合部队实弹射击训练的要求而设计的，适用于第 一练习(精度射击)和第二练习(隐显射击)科目的轻武器射击训练及考核 成绩。系统采用现场总线模式，将多台靶机连接在一起，主机可以同时监测 所有训练人员的成绩，同时射手显示器显示相应训练人员的成绩，这样在训 练过程中可以随时调整瞄准点，提高工作效率。可以在任何时间査询训练人 员的历史成绩，掌握训练进度，合理安排训练。
本发明的技术方案是这样实现的
本实用新型在靶机上设置有信号转换器和靶板控制器，信号转换器和耙 板控制器与无线模块连接，主机和另外一个无线模块连接，同时与射手显示 器连接，靶机和主机之间通过两个无线模块交换数据，耙机与耙板连接，将 信号给信号转换器，靶板控制器控制靶板的起倒。
所述的信号转换器采集靶板的信号，磁珠LA1和靶板的方位区域连接，
电阻RA3和电容CA3连接，将信号输入到比较器UA1的输入端，比较器 UA1的输出端和脉冲展宽器A连接，通过光隔将信号输入到CPU，电阻RA1 和电容CA1连接光隔的EMITTER,电阻RA2连接光隔的ANODE，磁珠LB1 和靶板的环数区域连接，电阻RB3和电容CB3连接，将信号输入到比较器 UB1的输入端，比较器UB1的输出端和脉冲展宽器B连接，通过光隔将信 号输入到CPU，电阻RB1和电容CB1连接光隔的EMITTER,电阻RB2连 接光隔的ANODE， RS485连接总线，通过隔离和CPU的串行接口连接。 所述的靶板控制器控制靶板的起到和灯的亮灭，CPU输出信号通过电阻Rl和三极管Ql连接光隔OPTl的CATHODE,光隔的COLLECTOR连接三 极管Q2和电阻R3，输出到LED串联组，自恢复保险Fl和电源连接，光电 开关SW一OPT连接光隔的CATHODE,光隔的COLLECTOR连接到CPU,
CPU的PWM输出通过隔离器连接到电机控制芯片，电机控制芯片和电机连 接，再连接到靶板，RS485连接总线，通过隔离和CPU的串行接口连接。
综合智能报靶系统适应了现代化军事训练，提高了训练效率。在训练过 程中教官根据被训人员的射击成绩，讲解射击要领，提高训练效率。而且被 训人员可以时实了解自己的射击成绩，调整射击角度，快速掌握射击技术。
本实用新型综合智能报靶系统首次使用RS-485网络作为采集及数据传 送的载体，具有独创的一套通讯协议及误码过滤技术。而且使用无限数据传 输，无需繁琐的布线。
靶板的可重复利用，使成本更低。由于耙板采用特殊材料，使步枪子弹 的采集精度达到了 99.9%以上。由于增加了排气层和改用30°硬度PE材料， 解决了手枪弹弹头锥度小而引起的气浪造成不报靶的问题。以前的各种耙板 由于材料及机构不合适，步击弹报靶精度在90%左右，而手枪弹根本不能报 靶。
信号转换器采用高速比较器和脉冲展开器，防止误报和漏报。靶板的起 倒采用专用直流电机控制芯片，使用PWM模式控制，速度可调，位置准确。
图1是本实用新型系统连接关系示意图。
图2是系统总线连接框图；
图3是信号转换器的电路原理图。图4是靶板控制器的电路原理图。 图5是耙板的结构示意图。
图6是靶板的工作原理图。
下面结合附图对本实用新型的内容作进一步详细说明。
具体实施方式
参照图1、图2所示，在靶机上设置有信号转换器和靶板控制器，信号 转换器和靶板控制器与无线模块连接，主机和另外一个无线模块连接，同时 与射手显示器连接，靶机和主机之间通过两个无线模块交换数据，靶机与靶 板连接，将信号给信号转换器，靶板控制器控制靶板的起倒。
主控机由笔记本或军用便携机和USB转RS485模块组成。主控机采集 各靶机的状态和转换器的数据，同时将转换器的实时数据影射到对应编号的 射手显示器上。主控机作为指挥员的操作台，可以随时察看每个射手的成绩， 并随时打印成绩。使用投影仪可以供多人清晰査看射手成绩。教官通过主机 査看所有训练人员的射击成绩，即时纠正每个训练人员的射击方法和瞄准点。 通过查看历史训练成绩可以掌握每个受训人员不同阶段的训练成绩，掌握训 练进度，提高训练效率。
靶板控制器采用专用的电机控制芯片，通过调节电机的起倒速度，使电 机的起倒非常平稳，克服了靶板的晃动。教官通过主机可以人工或自动控制 耙板的起倒，实现不同射击模式的训练。
夜间照明是在进行夜间训练时使用的。综合智能报靶系统采用高亮度聚 光型发光二级管阵列，发光效率极高，照明效果达到亮度要求。但功耗低， 延长电池使用寿命。信号转换器的作用是将靶板送来的中弹信号进行分析处理，通过总线上 传给主控机，显示时实训练成绩。转换器采用光电隔离，提高了可靠性，减 少了误报和错报。
射手显示器负责显示训练人员的实时训练成绩，包括中耙发数、当前环 数和总环数。采用中文和图形相结合的方式，图形可以准确清晰显示中弹点 的环数和方位，被训人员根据射击成绩，即时调整瞄准点，提高训练效率。
显示器采用目前国际先进的0LED显示屏，清晰度高且不受视角的限制。
靶板带有传感器，不需要人工读耙，杜绝了读耙过程中人员伤亡。耙板 可多次利用，节省了能源。
参照图3所示，信号转换器采集靶板的信号，磁珠LA1和耙板的方位区 域连接，电阻RA3和电容CA3连接，将信号输入到比较器UA1的输入端， 比较器UA1的输出端和脉冲展宽器A连接，通过光隔将信号输入到CPU， 电阻RA1和电容CA1连接光隔的EMITTER,电阻RA2连接光隔的ANODE， 磁珠LB1和耙板的环数区域连接，电阻RB3和电容CB3连接，将信号输入 到比较器UB1的输入端，比较器UB1的输出端和脉冲展宽器B连接，通过 光隔将信号输入到CPU，电阻RB1和电容CB1连接光隔的EMITTER,电阻 RB2连接光隔的ANODE， RS485连接总线，通过隔离和CPU的串行接口连 接。
转换器的作用是将靶板送来的中弹信号进行分析处理，通过RS-485总 线上传给主控机。系统采用光电隔离，提高了可靠性。
以前的子弹采集电路都是采取门电路直接输入的方式，这种方式由于中 靶信号的波形的不完全一致而易造成漏报，如果子弹穿透靶板过程中两层连续接通时间小于门电路的输入传输延时时间，此中弹信号不会被采集到。以
靶板送来"上五环"信号为例说明。当没有信号时VB2:5V,大于VB1，快速 比较器UB1输出逻辑0; VA2^V,小于VA1，快速比较器UA1输出逻辑1。 当有信号传来时，"上"和"5环"接通，电容CA3上的电荷向电容CB3转 移，电荷转移平衡后VA2:VB2，小于VA1而大于VB1,这时快速比较器UB1 输出逻辑1和UA1输出逻辑0，如果接通信号断开，RA3和CA3、 RB3和 CB3分别构成放电回路，VA2和VB2会漫漫回到初始状态，足以保证UA1 和UB1的输入保持时间。脉冲展宽器A和B将逻辑0信号展宽到CPU能识 别的范围，防止数据丢失。之后CPU将数据处理后贮存起来等待主机从 RS-485总线上发来的数据搜集命令。OPTA1和OPTBl是光电隔离器，将外 部信号和CPU隔离，提高系统的可靠性。CA1RA1和CB1RB1形成数字滤 波，防止误报。
参照图4所示，所述的靶板控制器控制靶板的起到和灯的亮灭，CPU输 出信号通过电阻Rl和三极管Ql连接光隔0PT1的CATHODE,光隔的 COLLECTOR连接三极管Q2和电阻R3，输出到LED串联组，自恢复保险 Fl和电源连接，光电开关SW—OPT连接光隔的CATHODE,光隔的 COLLECTOR连接到CPU, CPU的PWM输出通过隔离器连接到电机控制芯 片，电机控制芯片和电机连接，再连接到靶板，RS485连接总线，通过隔离 和CPU的串行接口连接。
靶板的起倒采用专用直流电机控制芯片，使用PWM模式控制，速度可 调，位置准确。靶机的起到由主机发送命令，控制器检测耙机的起倒位置， 使靶机动作，完成对靶机的控制。所有输入输出均采用光电隔离，保证系统的可靠性。SW_OPT是光电开关，检测靶板的起倒位置。Q3放大了输出功 率，保证驱动能力。OPT1和OPT2是光电隔离器，将外部信号和CPU隔离， 提高系统的可靠性。
夜间照明是在进行夜间训练时使用的。传统的方法是用直流灯泡， 一般 为20w-35w。耗电量大，縮短了靶机的连续工作时间。本耙机采用高亮度聚 光型发光二级管阵列LEDl到LEDn，发光效率极高，功耗只有2w左右，但 照明效果达到亮度要求。
参照图5所示，根据不同的精度要求确定使用多少组传感层， 一般使用 一组或两组。层于层之间用胶粘合后施加压力，最后将有关区域的铝箔连接 到外部电缆上。
A层使用聚乙烯发泡PE材料，邵氏硬度在30°-45°之间，正面印刷胸 环靶图案。B层排气层，用28°左右的PE材料制成4mm见方的小块，用 不干胶固定指定位置，每小块间距40-50mm，其作用是消除子弹气流对耙板 的冲击，提高传感精度。C层方位层，由0.03-0.04mm厚的铝箔构成，将 其切成8个区域。其作用是发出中弹的方位信号。D层环层。由0.03-0.04mm 厚的铝箔构成，将其切成与标准胸环靶相同的图案。其作用是发出中弹环区 信号。E层衬层，用于固定C层和D层。采用聚乙烯发泡PE材料(厚度 2.5-4mm)，邵氏硬度为28°-32°之间，能确保C、 D层的信号正常传送出去。 F层骨架层，采用45°-65°硬度的PE材料，主要起整个耙板的支撑作用。 使靶板具有一定的硬度。
参照图6所示，子弹穿过靶板使方位层和环数层瞬间短接，产生信号。 例如子弹从"上五环"区穿过的一瞬间，由于子弹是导电体，将方位层(上)和环层(五环)短路，开成一个跳变信号送给转换器进行采样。由于靶板采
用以上结构和材料，使步枪子弹的采集精度达到了 99.9%以上。由于增加了 排气层和改用30°硬度PE材料，解决了手枪弹弹头锥度小而引起的气浪造成 不报耙的问题。以前的各种耙板由于材料及机构不合适，步击弹报靶精度在 90%左右，而手枪弹根本不能报靶。
权利要求
1、综合智能报靶系统，包括一靶机，其特征在于，在靶机上设置有信号转换器和靶板控制器，信号转换器和靶板控制器与无线模块连接，主机和另外一个无线模块连接，同时与射手显示器连接，靶机和主机之间通过两个无线模块交换数据，靶机与靶板连接，将信号给信号转换器，靶板控制器控制靶板的起倒。
2、 根据权利要求
1所述的综合智能报靶系统，其特征在于，所述的信号 转换器采集靶板的信号，磁珠LA1和靶板的方位区域连接，电阻RA3和电 容CA3连接，将信号输入到比较器UA1的输入端，比较器UA1的输出端和 脉冲展宽器A连接，通过光隔将信号输入到CPU，电阻RA1和电容CA1连 接光隔的EMITTER,电阻RA2连接光隔的ANODE，磁珠LB1和耙板的环 数区域连接，电阻RB3和电容CB3连接，将信号输入到比较器UB1的输入 端，比较器UB1的输出端和脉冲展宽器B连接，通过光隔将信号输入到CPU， 电阻RB1和电容CB1连接光隔的EMITTER，电阻RB2连接光隔的ANODE, RS485连接总线，通过隔离和CPU的串行接口连接。
3、 根据权利要求
1所述的综合智能报靶系统，其特征在于，所述的耙板 控制器控制耙板的起到和灯的亮灭，CPU输出信号通过电阻R1和三极管Q1 连接光隔OPT1的CATHODE,光隔的COLLECTOR连接三极管Q2和电阻 R3，输出到LED串联组，自恢复保险Fl和电源连接，光电开关SW—OPT 连接光隔的CATHODE,光隔的COLLECTOR连接到CPU, CPU的PWM 输出通过隔离器连接到电机控制芯片，电机控制芯片和电机连接，再连接到 靶板，RS485连接总线，通过隔离和CPU的串行接口连接。
专利摘要
本实用新型公开了一种综合智能报靶系统，在靶机上设置有信号转换器和靶板控制器，信号转换器和靶板控制器与无线模块连接，主机和另外一个无线模块连接，同时与射手显示器连接，靶机和主机之间通过两个无线模块交换数据，靶机与靶板连接，将信号给信号转换器，靶板控制器控制靶板的起倒。本实用新型能够提高训练效率，解决读靶人员的安全问题，实现了射击训练的科技化、自动化。
文档编号F41J7/04GKCN201373711SQ200920032135
公开日2009年12月30日 申请日期2009年3月6日
发明者尧 徐, 王洪波 申请人:北京军星瑞龙科技发展有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan