一种轻武器击发信号判别系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了一种轻武器击发信号判别系统及方法，能够稳定可靠判别射手击发信号。首次通过采集轻武器击发加速度的方式进行射手击发信号判别，提高了击发信号判别的环境适应性和抗干扰能力；可实时判别轻武器击发信号，同时可实时判断射手击发次数及剩余子弹数，统计射击成绩时可将成绩和击发时间一一对应，有利于训练后射击成绩的统计分析及射手射击水平的提高。平的提高。平的提高。

【技术实现步骤摘要】
一种轻武器击发信号判别系统及方法


[0001]本专利技术涉及轻武器射击
，具体涉及一种轻武器击发信号判别系统及方法。

技术介绍

[0002]在军事技能训练中，射击训练是一项重要项目。目前进行的射击训练大多沿用传统的训练方式，主要以胸环靶作为远距离射击训练的目标靶，采用人工报靶的方式，在连续多枪射击结束后停止射击，由掌握判靶规则的人员从靶体附近的掩体中出来近距离观测靶面，或者采用望远镜进行远距离观测靶面，通过靶面的弹孔判定中弹环数和统计射击成绩；击发次数通过射手自己记录，教官无法实时了解射手击发次数及剩余子弹数，统计射击成绩时也无法将成绩和击发时间一一对应，不利于训练后射击成绩的统计分析及射手射击水平的提高。
[0003]自动报靶系统是一种集现代计算机技术、信号采集处理、网络传输和图像采集与处理技术于一体的集成系统，靶标端通过采集靶面图像或子弹命中位置信息进行中靶环数识别，射手端通过采集射手手腕击发加速度信息或枪口火焰进行射手击发判断，然后将靶标端数据及射手端数据通过无线网络实时发送至后端服务器进行数据关联，最后将射手成绩和击发时间一一对应进行实时报靶。
[0004]目前射手击发信息采集主要有枪口焰采集、枪声采集以及后坐力加速度采集三种途径。枪口焰采集方案系统复杂且使用环境要求苛刻，环境适应性差；枪声采集方案在多靶道同时射击的情况下容易受干扰，引起误判；后坐力加速采集方案环境适应性强，抗干扰能力强，但当前主要用于采集轻武器的后坐力实验数据，尚未应用于轻武器操作击发信息判断。因此，需要一种使用简单、抗干扰能力强，可靠性高的击发信号判别方法以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提出了一种轻武器击发信号判别系统及方法，能够稳定可靠判别射手击发信号。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0007]一种轻武器击发信号判别系统，包括一个智能腕表、一个无线路由器以及一个工控机；所述系统采用智能腕表集成加速度传感器的方式实现武器操作击发信息采集，通过无线WIFI方式进行数据实时传输，通过运行在工控机上的滤波模块和击发判断模块进行击发加速度信号的实时处理和击发信号的实时判别，其中所述无线路由器接收击发加速度信息并将其实时传输至工控机进行处理。
[0008]其中，所述智能腕表佩戴在射手手腕，腕表内集成加速度传感器和无线WIFI模块，射手射击时自动采集击发加速度信息和击发时间，并将信息通过无线WIFI方式传输至无线路由器。
[0009]其中，所述工控机为击发信号处理设备，集成滤波模块和击发判断模块，其中滤波模块为数据预处理模块，用于进行数据平滑；击发判断模块用于进行实时击发信号判断，采用击发信号脉宽和幅值组合判断的方式。
[0010]本专利技术还提供了一种轻武器击发信号判别方法，采用本专利技术所述系统实现，包括如下步骤：
[0011]步骤1，射手佩戴智能腕表，启动系统；
[0012]步骤2，射手开始射击；
[0013]步骤3，智能腕表实时采集并发送加速度数据；
[0014]步骤4，无线路由器接收数据并向后端转发；
[0015]步骤4，工控机接收击发加速度数据；
[0016]步骤5，数据进行滤波处理；
[0017]步骤6，进行击发信号判别；
[0018]步骤7，显示并存储判别结果。
[0019]其中，所述系统中的滤波模块采用5点滑动平滑滤波方法。
[0020]其中，击发判断过程中，加速度阈值采用30％以上判断余量。
[0021]其中，轻武器击发信号判断策略为：
[0022]1)信号脉宽(信号幅值≥a1)的持续时间≥(t4
‑
t1)；
[0023]2)信号脉宽(信号幅值≥a1)的持续时间≤t5；
[0024]3)在第1)条信号脉宽时间段内，信号峰值(信号幅值≥a2)脉宽≥(t3
‑
t2)；
[0025]4)本次击发时刻前60/N s内无击发信号；
[0026]其中，a1为击发信号脉宽判别值，a2为击发信号峰值判别值；t1为击发信号幅值上升到a1的时刻；t2为击发信号幅值≥a1且上升到a2的时刻；t3为击发信号幅值≤a2的时刻；t4为击发信号幅值≤a1的时刻；t5为击发信号持续时间的上限值；t4
‑
t1为击发信号脉宽的持续时间；t3
‑
t2为击发信号峰值的持续时间；相邻两次击发间隔时间最小为60/N s。
[0027]其中，针对不同枪械，先积累一定数量子样数据，根据数据特性对各参数进行初取值，同时预留30％以上判断余量，系统各参数具体的取值方法：
[0028]1)针对一种新的枪械，利用至少3名射手进行初始数据收集；
[0029]2)每名射手至少进行10次射击；
[0030]3)记录所有采集数据的击发加速度最大值并进行排序，选取最小的峰值再乘70％作为a2取值，选取最小峰值曲线击发加速度大于a2的持续时间为(t3
‑
t2)；
[0031]4)记录所有采集数据的击发加速度大于a1的持续时间并进行排序，选取最小的持续时间再乘70％作为(t4
‑
t1)取值；
[0032]5)记录所有采集数据的击发加速度大于1g的持续时间并进行排序，选取最大的持续时间再乘130％作为t5取值。
[0033]有益效果：
[0034]1、本专利技术系统首次通过采集轻武器击发加速度的方式进行射手击发信号判别，提高了击发信号判别的环境适应性和抗干扰能力；可实时判别轻武器击发信号，同时可实时判断射手击发次数及剩余子弹数，统计射击成绩时可将成绩和击发时间一一对应，有利于训练后射击成绩的统计分析及射手射击水平的提高。
[0035]2、本专利技术系统中，工控机为击发信号处理设备，集成滤波和击发判断两个模块算法，其中滤波模块为数据预处理模块，主要功能是进行数据平滑；击发判断模块主要功能是进行实时击发信号判断，主要原理是根据击发加速度信号的冲击特性，同时为了剔除由于射手运动等环境干扰引起的误判断，采用击发信号脉宽和幅值组合判断的方式，提高了信号判断的准确性。
[0036]3、本专利技术系统中，智能腕表佩戴在射手手腕，腕表内集成加速度传感器和无线WIFI模块，实现武器操作击发加速度信息的实时采集和无线传输。
[0037]4、本专利技术方法首次通过采集轻武器击发加速度的方式进行射手击发信号判别，提高了击发信号判别的环境适应性和抗干扰能力；可实时判别轻武器击发信号，同时可实时判断射手击发次数及剩余子弹数，统计射击成绩时可将成绩和击发时间一一对应，有利于训练后射击成绩的统计分析及射手射击水平的提高。
[0038]5、本专利技术方法中，工控机为击发信号处理设备，集成滤波和击发判断两个模块算法，其中滤波模块为数据预处理模块，主要功能是进行数据平滑；击发判断模块主要功能是进行实时击发信号判断，主要原理是根据击发加速度信号的冲击特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻武器击发信号判别系统，其特征在于，包括一个智能腕表、一个无线路由器以及一个工控机；所述系统采用智能腕表集成加速度传感器的方式实现武器操作击发信息采集，通过无线WIFI方式进行数据实时传输，通过运行在工控机上的滤波模块和击发判断模块进行击发加速度信号的实时处理和击发信号的实时判别，其中所述无线路由器接收击发加速度信息并将其实时传输至工控机进行处理。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智能腕表佩戴在射手手腕，腕表内集成加速度传感器和无线WIFI模块，射手射击时自动采集击发加速度信息和击发时间，并将信息通过无线WIFI方式传输至无线路由器。3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述工控机为击发信号处理设备，集成滤波模块和击发判断模块，其中滤波模块为数据预处理模块，用于进行数据平滑；击发判断模块用于进行实时击发信号判断，采用击发信号脉宽和幅值组合判断的方式。4.一种轻武器击发信号判别方法，其特征在于，采用如权利要求1
‑
4任意一项所述系统实现，包括如下步骤：步骤1，射手佩戴智能腕表，启动系统；步骤2，射手开始射击；步骤3，智能腕表实时采集并发送加速度数据；步骤4，无线路由器接收数据并向后端转发；步骤4，工控机接收击发加速度数据；步骤5，数据进行滤波处理；步骤6，进行击发信号判别；步骤7，显示并存储判别结果。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述系统中的滤波模块采用5点滑动平滑滤波方法。6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，击发判断过程中，加速度阈值采用30％以上判断余量。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，轻武器击发信号判...

【专利技术属性】
技术研发人员：王珂，徐国栋，李毅，胡博，张拓，李东，高亢，赵鹏程，
申请(专利权)人：西安航天动力技术研究所，
类型：发明
国别省市：