一种可对目标物进行三维定位及显示的光电瞄准器制造技术

本发明专利技术属于瞄准技术领域，具体涉及一种可对目标物进行三维定位及显示的光电瞄准器。本发明专利技术提供一种实现集成有测距装置及多种传感器、并可对目标物进行三维定位的光电瞄准器，在瞄准过程中，对目标物进行定位，并将目标物及瞄准器在同一三维坐标上显示，用于瞄准；本发明专利技术还提供一种瞄准器的校准方法，与所述瞄准器对目标物的三维定位结合，以使用户在射击之前对枪械校准，本发明专利技术可实现将目标物和电子瞄准器同时显示在一个地图上，实现快速建立地图，了解整个射击区域的地势的方式，同时，能将射击者的位置和目标物的位置换另一种视角表现，即以另一个角度来观察和分析，能使用户及时调整射击方案。

【技术实现步骤摘要】
一种可对目标物进行三维定位及显示的光电瞄准器
本专利技术属于瞄准
，具体涉及一种可对目标物进行三维定位及显示的光电瞄准器。
技术介绍
通常传统意义上的瞄准器分为机械瞄准器和光学瞄准器，其中所述机械瞄准器泛指在机械上通过金属瞄准具，如表尺，准星和照门来实现瞄准；所述光学瞄准器是通过使用光学透镜成像，将目标影像和瞄准线重叠在同一个聚焦平面上，即使眼睛稍有偏移也不会影响瞄准点。随着科技的发展，更多的技术被应用到瞄准器
上，例如将测距技术及传感器技术应用到瞄准器,测距装置无法实现高度集成在瞄准器上，也无法实现小型化，传感器技术所能应用到瞄准器上，也仅仅有温度传感器等一些简单的传感器，虽然应用了很多先进的技术，但是仍然未改变传统的瞄准方式，用户仅通过在视场上的二维图像进行瞄准，无法对目标物实现准确的定位及应用定位后的准确射击。
技术实现思路
为了有效解决上述问题，本专利技术提供一种实现集成有测距装置及多种传感器、并可对目标物进行三维定位的光电瞄准器，在瞄准过程中，对目标物进行定位，并将目标物及瞄准器在同一三维坐标上显示，用于瞄准；本专利技术还提供一种瞄准器的校准方法，与所述瞄准器对目标物的三维定位结合，以使用户在射击之前对枪械校准。本专利技术提供一种可对目标物进行三维定位及显示的光电瞄准器，所述瞄准器包括一壳体，所述壳体定义了一容纳空间，所述容纳空间包括视场获取单元、测距单元、显示单元和瞄准电路单元，所述瞄准瞄准器能够将视场获取单元所获取的光学图像在显示单元上显示，并对弹着点进行精准预测，以便于用户进行调校和射击。进一步地，所述瞄准器还包括一测距仪、一传感器单元及一定位装置，所述测距仪测量目标物到瞄准器的距离，所述传感器单元包括一三轴加速度传感器及一三轴磁场传感器，所述三轴加速度传感器及三轴磁场传感器分别用于测量所述瞄准器的竖直仰角及水平偏移角，所述定位装置可为一GPS定位装置，实现对瞄准器的定位，及具体的经度及纬度；进一步地，所述瞄准电路的控制单元内设置有一三维定位单元及三维图像创建单元，所述三维定位单元创建一三维坐标系及一电子地图，通过所述三维坐标系确定瞄准器及目标物所在三维坐标上的位置，所述电子地图具有瞄准器的坐标值，通过将三维坐标系加载到电子地图上，获得目标物在电子地图上的所在点及相应的坐标值；进一步地，所述三维图像创建单元将三维电子地图创建为可实现动态显示的三维图像，通过显示单元来显示；进一步地，所述视场获取单元及测距单元固定在壳体的容纳空间内，所述测距单元包括一信号发射端及一信号接收端，所述视场获取单元包括光学图像获取端，所述信号发射端、信号接收端及光学图像获取端均设置在壳体前端处，并所述信号发射端与信号接收端对称分布于所述光学图像获取端上侧，所述光学图像获取端所组成的平面与枪支的垂直面成一定角度。进一步地，所述信号发射端及与信号接收端均凸出于光学图像获取端；所述信号发射端及与信号接收端位于光学图像获取端上端或下端；所述壳体前端还设有保护单元。进一步地，所述瞄准器还包括三个视场调节单元(显示单元上，按键和设置在壳体上的按键)。进一步地，所述壳体后端处设有显示单元，所述壳体的容纳空间内设有瞄准电路单元及电池组件(电源)，所述视场获取单元与显示单元通过瞄准电路单元连接，所述传感器单元还包括风速风向传感器、地磁传感器、温度传感器、气压传感器、湿度传感器、振动传感器等，其中所述三轴加速度传感器及三轴加速度传感器为本发专利技术的光电瞄准器所必要的，其他传感器为具有可选择性应用；所述电池组件对瞄准器内的用电单元进行供电。进一步地，所述壳体上设有按键单元，所述按键单元包括外置按键组件及插口组件，所述外置按键组件设置在便于用户使用、触按的位置处，所述插口组件通过外接线连接外接按键组件，所述外接按键组件连接有固定卡件，通过固定卡件固定在枪管或枪支便于用户触按位置处，所述按键单元均连接在瞄准电路单元上。进一步地，所述瞄准电路单元包括接口板及核心板，所述视场获取单元的视场驱动电路、测距单元中的测距控制电路、按键单元的按键控制电路、及电池组件的电池控制电路均通过接口板连接在核心板上，所述显示单元的显示驱动电路连接在核心板上。进一步地，所述内存卡内设置有子弹信息数据库及两个弹道计算模型系统；用户可根据传感器的设置选择这两种弹道模型，所述弹道模型分别为外弹道六自由度刚度模型或低伸弹道模型。进一步地，所述本专利技术还提供一种瞄准器射击过程中，为了实现准确射击的调校方法，所述该调校方法应用于上述实施例中的瞄准器，所述调校方法为：在瞄准器的视场内设定一目标靶，通过瞄准器的测距单元测得瞄准器到目标靶的距离；在通过按键单元调取一平面坐标加载在显示单元上，应用坐标中心进行瞄准；观察显示单元的视场，控制枪支，将坐标中心与目标靶对准；对准后，发射第一颗子弹，在目标靶上获得第一弹着点，所述显示单元截取具有第一弹着点的图像；并调整瞄准器显示屏的视场，使得平面坐标的中心与第一弹着点重合；完成调校。进一步地，所述上述调校方法，还可能包括在第一次射击调校前，增加模拟调校，所述模拟调校通过上述的弹道模型，模拟出弹着点。进一步地，所述上述调校方法，还可能包括在第一次射击调校后，增加第二次射击调校，提高的调校的精准度。结合附图，在以下对本专利技术各种实施例的详细描述中，将更详细地描述本专利技术的特征。附图说明图1为本专利技术实施例中瞄准器的外观结构示意图；图2为本专利技术实施例中瞄准器中三维定位单元创建O-XYZ三维坐标系示意图；图3为本专利技术实施例中瞄准器中三维定位单元创建的三维电子地图示意图；图4为本专利技术实施例中O-XYZ三维坐标系与三维电子地图叠加后的示意图；图5为本专利技术实施例中O-XYZ三维坐标系与三维电子地图叠加后的俯视图；图6为本专利技术实施例中O-XYZ三维坐标系与三维电子地图叠加后的侧视图；图7为本专利技术实施例中瞄准器的壳体前端示意图；图8为本专利技术实施例中瞄准器的结构剖视图；图9为本专利技术实施例中瞄准器的系统框图；图10为本专利技术实施例中瞄准器的传感器单元结构示意图；图11为本专利技术实施例中瞄准器的视场获取存储及反馈控制的系统示意图；图12为本专利技术实施例中瞄准器应用外弹道六自由度刚度模型对两种弹丸进行的弹道模拟对比示意图；图13为本专利技术实施例中瞄准器调校方法中调校前的显示屏示意图；图14为本专利技术实施例中瞄准器调校方法中具有第一弹着点的显示屏示意图；图15为本专利技术实施例图14的局部放大图；图16为本专利技术实施例中瞄准器调校方法中第一次射击调校后的显示屏示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。相反，本专利技术涵盖任何由权利要求定义的在本专利技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本专利技术有更好的了解，在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。本专利技术所提出的一种可对目标物进行三维定位及显示的光电瞄准器，所述该光电瞄准器可安装在多种类型的猎枪上，例如来复枪等，所述的光电瞄准器还可能被安装在手枪、气枪或者其他小型枪械上。本专利技术的光电瞄准器在安装于枪支时，通过安装器进行安装，可牢固稳定地安装在枪支的安装轨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可对目标物进行三维定位及显示的光电瞄准器，其特征在于，所述光电瞄准器包括：一视场获取单元，获取瞄准视场内的图像信息；一瞄准电路单元，将视场获取单元的图像信息传送至显示单元，并创建同时具有光电瞄准器及目标物的电子地图，并将所述电子地图发送至显示单元进行动态显示；一显示单元，显示分划、视场获取单元获取的图像信息及动态显示电子地图；一电源，对所述光电瞄准器进行供电。

【技术特征摘要】
1.一种可对目标物进行三维定位及显示的光电瞄准器，其特征在于，所述光电瞄准器包括：一视场获取单元，获取瞄准视场内的图像信息；一测距单元，测量目标物到光电瞄准器的距离；一传感器单元，所述传感器单元包括一三轴加速度传感器及一三轴磁场传感器，所述三轴加速度传感器及三轴磁场传感器确定目标物在瞄准视场内的方向；一定位装置，对所述光电瞄准器进行定位；一瞄准电路单元，将视场获取单元的图像信息传送至显示单元，并创建同时具有光电瞄准器及目标物的电子地图，并将所述电子地图发送至显示单元进行动态显示；所述瞄准电路单元设置有一三维定位单元及一三维图像创建单元;所述三维定位单元创建一O-XYZ三维坐标系，所述O-XYZ三维坐标系中心点为瞄准器视场获取单元的视场获取端中心，通过测距单元获得的距离信息及三轴加速度传感器及三轴磁场传感器获得的角度信息确定目标物在O-XYZ三维坐标系的位置；所述O-XYZ三维坐标系的Z轴的方向与重力方向平行，以背离地心方向为正方向；所述O-XYZ三维坐标系的Y坐标轴的垂直于重力方向，并与所述瞄准器视场获取单元的瞄准方向处于同一平面上，以沿着所述瞄准器视场获取单元所瞄准的方向为正方向；所述O-XYZ三维坐标系的X坐标轴垂直于O-YZ平面；一显示单元，显示分划、视场获取单元获取的图像信息及动态显示电子地图；一电源，对所述光电瞄准器进行供电；所述瞄准电路单元连接一内存卡，所述内存卡设置有三维电子地图母库，所述三维定位单元调用光电瞄准器所处坐标下的场景数据，创建三维电子地图，将具有目标物及光电瞄准器的O-XYZ三维坐标系加载到所述三维电子地图上，并获得目标物在该坐标系下的坐标；所述三维电子地图母库内包含有不同地区的场景数据，该场景数据的制作包括如下步骤：A）将航空拍摄图片或者卫星拍摄图片制成大比例尺的场景图；所述的大比例尺为1：1000米级别的比例尺；B）以用户所在位置附近城市的中心点作为相对高度基准点，并将高度值设为0米；C）以相对高度基准点为原点，通过实地测绘作业的方式采集场景的地势结构的高度、长度及宽度、相对高度基准点间的高度，生成相对高度值序列阵列，该序列阵列中的每个高度值为采集点处的相对高度；实地采集测绘的作业间隔区间长度为100米-1000米，可根据具体情况做出实际调整；D）将包含有相对高度值及三个纬度的场景数据存储在三维电子地图母库中；所述三个纬度为场景数据中地势结构的高度、宽度、长度。2.根据权利要求1所述的一种可对目标物进行三维定位及显示的光电瞄准器，其特征在于，所述传感器单元还包括除了三轴加速度传感器及三轴磁场传感器之外的其他传感器组，所述其他传感器组包括风速风向传感器、温度传感器、气压传感器、湿度传感器中的全部或者几种的组合；所述光电瞄准器还包括一无线传输模块，所述无线传输模块通过无线连接方式连接一外置设备，所述无线传输模块将显示单元上所显示的分划、图像及信息，同步显示到外置设备上；所述无线连接方式为wifi连接或其它无线网络连接方式，所述外置设备为智能手机或其他智能终端设备。3.根据权利要求1所述的一种可对目标物进行三维定位及显示的光电瞄准器，其特征在于，所述三维图像创建单元将所述的三维电子地图创建成可实现动态显示的三维图像，并通过显示单元进行显示，所述三维图像创建单元在创建可实现动态显示的三维图像包括以下步骤：A）对三维电子地图进行参数化设置，具体为将三维电子地图的的每一个点标注上一对应空间坐标，完成将整个三维电子地图模型转换为参数表示，所述的参数具有坐标动态属性；B）对三维电子地图设置一旋转轴，所述旋转轴具有角度动态属性；C）显示参数化设置后的三维电子地图，自动识别所设置的参数，将参数解析并显示为动态属性，并关联用于驱动所述三维电子地图进行动态显示的外部驱动源；D）驱动三维电子地图随着所述外部驱动源数据的变化而动态变化，具体为操作触摸显示屏，通过动态连接库实现对三维电子地图的动态变化操作，完成动态显示；所述外部驱动源为符合显示单元定义的接口标准的动态连接库，所述动态连接库关联所述显示单元，动态属性设置有关联接口，选择需要关联的驱动源及该驱动源下的变量，为动态属性关联可识别的变量，所述变量为显示单元提供的变量。4.根据权利要求1所述的一种可对目标物进行三维定位及显示的光电瞄准器，其特征在于，所述光电瞄准器还包括一壳体，所述壳体整体为可拆卸结构，所述壳体内侧为一容纳空间，所述视场获取单元、显示单元、电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丹阳，李貌，龚亚云，
申请(专利权)人：北京艾克利特光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11