三角布阵超声自动报靶系统技术方案

本发明专利技术公开了一种三角布阵超声自动报靶系统，其特征在于，包括：空腔靶板、三个超声传感器、信号采集解算中心、显示计算机，所述超声传感器设置在空腔靶板内，且超声传感器呈三角布阵，超声传感器连接信号采集解算中心，信号采集解算中心连接显示计算机。本发明专利技术能实时精确显示子弹着靶位置，并通过软件可进行射击成绩统计及查询，该系统在市场上现有的超声自动报靶系列产品上，至少提升了30%的报靶精度，且有效改善了原报靶系列产品的漏报、误报等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种报靶系统，具体涉及一种三角布阵超声自动报靶系统，本专利技术属于报靶设备制造领域。
技术介绍
自动报靶技术在20世纪80年代初开始出现，当时为导电橡胶自动报靶器和金属膜面自动报靶器，其工作原理都是靠子弹在穿透靶面时，形成短路来进行自动报靶。其局限性在于只能实现区域报靶，不能精确报靶，且靶面射击次数多时，误报会大大增加。超声自动报靶器在80年代后开始面世，具体有水平式布阵超声自动报靶、L型和四周布阵超声自动报靶。中国专利ZL200410014100.6公开了水平式布阵超声自动报靶系统，其采用双曲线进行弹点的解算，其精度一般，而且由双曲线定义可知，其在两两传感器中心区域，精度开始变差，且如果子弹击中两两传感器中心位置时，将会出现无法报靶的情况。而L型和四周布阵超声自动报靶则显笨重，靶框的四周均需做上防弹设施，才能正常工作，因此该产品的实用性不高。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种三角布阵超声自动报靶系统，以解决现有技术报靶精度不高，不能实时精确显示子弹着靶位置的技术问题。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：三角布阵超声自动报靶系统，其特征在于，包括：空腔靶板、三个超声传感器、信号采集解算中心、显示计算机，所述超声传感器设置在空腔靶板内，且超声传感器呈三角布阵，超声传感器连接信号采集解算中心，信号采集解算中心连接显示计算机。前述的三角布阵超声自动报靶系统，其特征在于，还包括传感器安装总成，所述超声传感器安装在传感器安装总成上。前述的三角布阵超声自动报靶系统，其特征在于，超声传感器采用橡胶隔声垫圈安装于传感器安装总成上。前述的三角布阵超声自动报靶系统，其特征在于，还包括安装于传感器安装总成上的温度传感器。前述的三角布阵超声自动报靶系统，其特征在于，三个超声传感器的中心点呈钝角。前述的三角布阵超声自动报靶系统，其特征在于，三个超声传感器的中心点呈120°。前述的三角布阵超声自动报靶系统，其特征在于，空腔靶板采用发泡塑料。前述的三角布阵超声自动报靶系统，其特征在于，信号采集解算中心包括主滤波电路、信号放大器、门限比较器、时差计数器、坐标解算器，主滤波电路连接超声传感器，超声传感器连接信号放大器，信号放大器连接门限比较器，门限比较器连接时差计数器，时差计数器连接坐标解算器，坐标解算器连接显示计算机。前述的三角布阵超声自动报靶系统，其特征在于，时差计数器由CPLD逻辑计数电路与高精度晶振组成，信号放大器采用TL074类高速运算放大器。前述的三角布阵超声自动报靶系统，其特征在于，信号采集解算中心包括串行口，坐标解算器通过串行口连接显示计算机。本专利技术的有益之处在于：本专利技术能实时精确显示子弹着靶位置，并通过软件可进行射击成绩统计及查询，该系统在市场上现有的超声自动报靶系列产品上，至少提升了30％的报靶精度，且有效改善了原报靶系列产品的漏报、误报等问题。附图说明图1是三角布阵超声自动报靶系统示意图；图2是三角布阵超声自动报靶系统坐标解算示意图；图3是三角布阵超声自动报靶系统电气原理框图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作具体的介绍。参照附图1，三角布阵超声自动报靶系统包括三只三角布阵超声传感器和温度传感器、空腔靶板、传感器安装总成、信号采集解算中心、显示计算机；在空腔靶板内部安装有三只三角布阵超声传感器和一只温度传感器，传感器通过信号线缆输出至信号采集解算中心，信号采集解算中心通过数据线缆与显示计算机相连。具体来说，三角布阵超声自动报靶系统包括三只三角布阵超声传感器和温度传感器、空腔靶板、传感器安装总成、信号采集解算中心、显示计算机；在空腔靶板内部安装有三只三角布阵超声传感器和一只温度传感器，传感器通过信号线缆输出至信号采集解算中心，信号采集解算中心通过数据线缆与显示计算机相连。参照附图3，三角布阵超声自动报靶系统电气部分采用主滤波电路、信号放大器、门限比较器、时差计数器、坐标解算器、串行口组合设计而成。信号放大器采用TL074类高速运算放大器，串行口采用MAX232协议。空腔靶板采用发泡塑料制作成形，靶纸或靶标粘贴于发泡塑料外部，空腔靶板内部设置有三角布阵超声传感器安装总成，传感器安装总成上布置三个超声传感器，作为优选，三个超声传感器的中心点呈钝角。这样使得子弹与三个传感器之间的距离差足够大，使得最后采用数学原理计算子弹位置时能够足够精确。进一步优选，三个超声传感器的中心点成120°角，温度传感器也安装于传感器安装总成上，超声传感器采用橡胶隔声垫圈安装于传感器安装总成上。信号采集解算中心包括主滤波电路、信号放大器、门限比较器、时差计数器、坐标解算器、串行口。主滤波电路与超声传感器直接连接，超声传感器接收到超声波信号后，传至信号放大器，信号放大器将滤波后的小信号进行放大到特定的幅度，传至门限比较器，门限比较器与时差计数器连接，时差计数器由CPLD逻辑计数电路与高精度晶振组成。坐标解算器采用微处理器设计，时差计数器将时差数据采集送至坐标解算器，坐标解算器将时差数据与温度数据经过特定算法将子弹X、Y坐标进行实时解算，再通过串行口传送至工控机(显示计算机)。显示计算机将子弹坐标显示在显示器上，并且将所有射击成绩进行统计，方便观看及查询。参照附图2，计算原理如下：本专利技术是通过子弹在空气中飞行时产生的超声波进行自动报靶的，本专利技术的关键点在子弹飞行的下方按120°放置三个超声传感器，如图3所示，B1、B2、B3为超声传感器，其间距为L，以B2中心点的水平方向为x轴，以B2中心点的竖直方向为y轴，设子弹坐标点为P点，其坐标为(x，y)，B1的坐标点为(a，b)，B2的坐标点为(0，0)，子弹所产生的超声波到达B1的时间为T1，到达B2的时间为T2，到达B3的时间为T3，B1与B2的时间差为ΔT1＝T1-T2，B2与B3的时间差为ΔT2＝T2-T3，PB1的距离为l1＝T1×V，PB2的距离为l2＝T2×V，PB3的距离为l3＝T3×V。设α为角PB2B1的具体角度，设β为角PB2B3的具体角度，则cosβ=L2+l22-l322L×l2;]]>α+β＝120°；l1=(x-a)2+(y-b)2;]]>l2=x2+y2;]]>可解出x、y的值。上述公式采用了通用的数学原理，计算x、y的值非常方便，且采用三角关系来进行计算，并非采用双曲线进行弹点的解算。因此子弹击中两两传感器中心位置时，仍然可以精确报靶。...

【技术保护点】
三角布阵超声自动报靶系统，其特征在于，包括：空腔靶板、三个超声传感器、信号采集解算中心、显示计算机，所述超声传感器设置在空腔靶板内，且超声传感器呈三角布阵，超声传感器连接信号采集解算中心，信号采集解算中心连接显示计算机。

【技术特征摘要】
1.三角布阵超声自动报靶系统，其特征在于，包括：空腔靶板、三个超声传感器、信号采集解算中心、显示计算机，所述超声传感器设置在空腔靶板内，且超声传感器呈三角布阵，超声传感器连接信号采集解算中心，信号采集解算中心连接显示计算机。
2.根据权利要求1所述的三角布阵超声自动报靶系统，其特征在于，还包括传感器安装总成，所述超声传感器安装在传感器安装总成上。
3.根据权利要求2所述的三角布阵超声自动报靶系统，其特征在于，超声传感器采用橡胶隔声垫圈安装于传感器安装总成上。
4.根据权利要求2所述的三角布阵超声自动报靶系统，其特征在于，还包括安装于传感器安装总成上的温度传感器。
5.根据权利要求1所述的三角布阵超声自动报靶系统，其特征在于，三个超声传感器的中心点呈钝角。
6.根据权利要求1所述的三角布阵超声自动报靶系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐勇，刘晓红，张君，詹鹏，袁钰慧，
申请(专利权)人：南京才华装备制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32