多层光纤扇形自动报靶系统技术方案

本实用新型专利技术公开了多层光纤扇形自动报靶系统，包括一中空的正方形靶框，靶框由四边形框形件围构而成靶面窗口，在第一顶点、第二顶点处分别安装有可以产生90°扇形激光的第一扇形激光光源、第二扇形激光光源,第三顶点与第四顶点边框上为两排上下错开的光纤接收端，光纤接收端分别与相应的光电传感器坐标板XA、光电传感器坐标板XB、光电传感器坐标板YA、光电传感器坐标板YB通过光纤相连。本实用新型专利技术由于采用光纤造价大幅度降低，可靠性和报靶精度得到了充分保证，采用无线传输，增加系统灵活性，上位机实时显示打靶结果，具有保存、查询射击数据功能，能满足日常训练和比赛需求。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种射击用报靶装置，特别涉及多层光纤扇形自动报靶系统。
技术介绍
射击训练在军事技能训练中占有重要位置，在自动报靶系统出现之前，射击训练比赛中一般采用传统报靶方式，示靶、报靶和成绩记录一般由经验丰富的报靶员完成。射击成绩的获得主要有以下几种方式:一是在靶位处查看弹着点，二是借助观察镜(望远镜)估算，三是在靶位处安装摄像头，通过监控处的靶面图像人工估算。报靶一般在多次射击后进行，不能通过靶面查看弹孔出现顺序，因此不能指导下次射击方向的调整。报靶结果受靶板影响，射击一定次数后靶板上弹孔增多，报靶工作将变得非常困难，需要更换靶纸或用纸糊住靶面上已有弹孔，这将花费大量时间。当报靶人员在靶位附近报靶时要严格管理射击人员的行为，稍有闪失就有可能枪支走火，造成人员伤害。这种报靶方式射击成绩由人工统计，不仅安全性差，而且存在人为误差、工作效率低。自动报靶方式比传统报靶方式自动化程度高，能够克服传统报靶方式的不足，提高了报靶精度和训练效率，保证了人员安全，满足射击训练现代化的要求。报靶系统一般由前端传感器部分、数据采集处理部分和数据显示等部分组成，依靠前端传感器捕捉运动物体穿过射击靶时的信号或直接采集靶面图像信息，信息处理部分根据传感器信号计算出相关数据并采用数码管、液晶显示设备等显示成绩，或直接上传至上位机，由上位机处理、显示数据。射击报靶过程中没有人工参与，使人员安全得到最大保证，射击结果更具有公正性。上位机一般可以显示弹着点坐标，有些还可以显示弹序，便于射手及时调整射击方向，因此可以极大地提高训练效率。射击成绩可以保存、查询，为射击比赛和考核提供了方便。目前几种常见自动报靶系统中，有的对传感器要求苛刻，一般精度的传感器报靶结果误差大，而高精度的传感器成本高；有些传感器受环境影响大，工作不稳定；有些系统比较复杂。而目前已有的激光光幕报靶系统大多采用光敏排管作为光线接收端，系统稳定性和精度得不到很好保证。这些因素限制了自动报靶系统在日常训练和比赛中的广泛应用。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种成本低、安装方便的全新的枪弹定位方案，对穿过光幕的枪弹进行投影的光线采用线光源所形成的扇形光幕对穿过的枪弹进行投影，从而实现自动报靶系统的高精度报靶，提高报靶的可靠性。为实现上述目的，本技术采取以下技术方案，多层光纤扇形自动报靶系统，其特征是，包括一中空的正方形靶框，靶框由四边形框形件围构而成靶面窗口，其四个角分别为第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点，在第一顶点、第二顶点处分别安装有可以产生90°扇形激光的第一扇形激光光源、第二扇形激光光源，第一扇形激光光源、第二扇形激光光源的中轴线均与靶框的直角呈45°且上下错开，构成两层扇形光幕层，靶框的第二顶点与第三顶点、第三顶点与第四顶点、第一顶点与第四顶点构成的三个边框的内侧均安装有光纤接收端，其中第三顶点与第四顶点边框上为两排上下错开的光纤接收端，光纤接收端分别与相应的光电传感器坐标板XA、光电传感器坐标板XB、光电传感器坐标板YA、光电传感器坐标板YB通过光纤相连。所述扇形光幕层的层数至少为两层。所述靶面窗口可制成正方形或人体形状。本技术的有益效果是:由于采用光纤造价大幅度降低，可靠性和报靶精度得到了充分保证，采用常见的传感器，安装方便，成本低、精度高，漏报和误报率低，采用无线传输，增加系统灵活性，上位机实时显示打靶结果，具有保存、查询射击数据功能，能满足日常训练和比赛需求。附图说明图1是本技术的结构示意图。本图以2个扇形激光光源为例。图2是图1中A-A向剖视图，主要反映扇形激光光源、光纤接收端与光电传感器坐标板结构。图3是图1中B-B向剖视图，主要反映光纤接收端与光电传感器坐标板XA、XB位置关系。图中:1.第一扇形激光光源,2.第二扇形激光光源，3.光纤接收端,4.光电传感器坐标板YA, 5.祀面窗口，6.枪弹,7.光电传感器坐标板XA, 8.光电传感器坐标板XB,9.靶框，10.光电传感器坐标板YB，11.光纤，12.第一投影边界光线，13.第二投影边界光线，C.第一顶点，D.第二顶点，E.第三顶点，F.第四顶点。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。参见图1、图2和图3，多层光纤扇形自动报靶系统，其特征在于，包括一中空的正方形靶框9，靶框9由四边形框形件围构而成，其四个角分别为第一顶点C、第二顶点D、第三顶点E、第四顶点F，在第一顶点C、第二顶点D处分别安装有可以产生90°扇形激光的第一扇形激光光源1、第二扇形激光光源2，第一扇形激光光源1、第二扇形激光光源2的中轴线均与靶框9的直角呈45°且上下错开，构成两层扇形光幕层，靶框9的第二顶点D与第三顶点E、第三顶点E与第四顶点F、第一顶点C与第四顶点F构成的三个边框的内侧均安装有光纤接收端3，其中第三顶点E与第四顶点F边框上为两排上下错开的光纤接收端，光纤接收端3分别与相应的光电传感器坐标板XA7、光电传感器坐标板XB8、光电传感器坐标板YA4、光电传感器坐标板YBlO通过光纤11相连。所述扇形光幕层的层数至少为两层。所述靶面窗口 5可制成正方形或人形或任何实用的几何形状。多层扇形光幕枪弹投影定位靶面的工作原理如下:在中空的靶框9内，安装有多个可产生扇形光幕的半导体激光线光源和信号米集控制电路。位于祀框9第一顶点C和第二顶点D处的扇形激光光源产生扇形光幕覆盖靶面窗口 5后，射到由光纤接收端3组成的4个平面，这4个平面对应相应的光电传感器坐标板XA7、光电传感器坐标板YA4、光电传感器坐标板XB8、光电传感器坐标板YB10。第一光幕坐标系中光电传感器坐标板XA7为乂丨轴,光电传感器坐标板YA4为Y1轴；第二光幕坐标系中光电传感器坐标板XB8为X2轴,光电传感器坐标板YBlO为Y2轴。第一扇形激光光源I与其对应的光电传感器坐标板XA7、光电传感器坐标板YA4形成第一光幕坐标系扇形光幕层，以第一扇形激光光源I发射端作为该坐标系的坐标原点；第二扇形激光光源2与其对应的光电传感器坐标板XB8、光电传感器坐标板YBlO形成第二光幕坐标系扇形光幕层，以第二扇形激光光源2发射端作为该坐标系的坐标原点。同理，以类似的方式可增加扇形光幕层的层数，以进一步提高自动报靶的可靠性和精度。各光幕坐标系分别处于不同的层面内，各自独立工作。本案以两层光幕坐标系扇形光幕层为例。靶框9内侧围成的中空区域是靶面的有效射击范围，即靶面窗口 5，当有枪弹6穿过各层扇形光幕时，扇形光幕对飞过的枪弹6自然进行投影，第一投影边界光线12和第二投影边界光线13分别在相应的光纤接收端3上形成大于枪弹6直径的阴影段M和N，此阴影段的长短和位置与枪弹6穿过光幕时的真实位置唯一对应。依据阴影段在光纤接收端3上的长短和位置,将得到的光信号由光纤11传到相对应的光电传感器坐标板并产生的相应电信号，经FPGA (Field — Programmable Gate Array现场可编程门阵列)芯片处理，即可精确定位枪弹在靶面窗口 5内的弹着点坐标位置，形成自动报靶。同时本系统可以通过无线传输模块将得到的数据无线传输到相应的计算机上，实现远距离实时报靶。实施例:在中空的金属靶框5的内部安装有二个可产生扇形光幕的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
多层光纤扇形自动报靶系统，其特征是，包括一中空的正方形靶框，靶框由四边形框形件围构而成靶面窗口，其四个角分别为第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点，在第一顶点、第二顶点处分别安装有可以产生90°扇形激光的第一扇形激光光源、第二扇形激光光源,?第一扇形激光光源、第二扇形激光光源的中轴线均与靶框的直角呈45°且上下错开,?构成两层扇形光幕层，靶框的第二顶点与第三顶点、第三顶点与第四顶点、第一顶点与第四顶点构成的三个边框的内侧均安装有光纤接收端，其中第三顶点与第四顶点边框上为两排上下错开的光纤接收端，光纤接收端分别与相应的光电传感器坐标板XA、光电传感器坐标板XB、光电传感器坐标板YA、光电传感器坐标板YB通过光纤相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾杰，赵鹏，张德建，袁伟勤，
申请(专利权)人：贾杰，
类型：实用新型
国别省市：