[发明专利]基于传感器立体布阵的全角度入射激波报靶装置

说明书

技术领域

本发明属于军事和声学技术领域，涉及一种适用于室内室外靶场的子弹垂直入射或者斜入射的自动报靶装置。尤其是当子弹斜入射时，能根据所建数学模型，精确地计算出弹着点坐标，并且可应用于运动靶。

背景技术

在军事训练中，实弹射击是最基本的训练项目，并且在轻武器的生产过程中，射击精度检测是必不可少的一个环节。传统的人工报靶，速度慢，效率低，安全性很差。目前国内已有的报靶装置只适用于子弹垂直入射，当子弹有斜射角时，精度将变得很低。另外这些报靶装置采用有线通讯，只适用于静态报靶，当目标位置较远时，有线通讯不方便，进而实现不了对运动靶报靶。

发明内容

本发明提供一种基于传感器立体布阵的全角度入射激波报靶装置，克服了人工报靶速度慢，效率低，安全性差的缺点，解决了弹丸斜入射时现有技术不能精确报靶的问题，不但能实现子弹垂直入射时静态目标报靶，而且当子弹斜入射并且目标运动时，也能实现精确报靶。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基于传感器立体布阵的全角度入射激波报靶装置包括七只立体布阵激波传感器和温度传感器，激波传感器安装底座及支架，信号采集及微处理器，无线数传模块和计算机；七只立体布阵激波传感器位于靶标平面的下部，由激波传感器Q1，Q2，Q3，Q4，Q5，Q6，Q7组成，温度传感器与信号采集及微处理器一起固定在传感器支架上，激波传感器及温度传感器与信号采集处理器相连，激波传感器及温度传感器输出信号送至信号采集处理器，信号采集处理器通过无线数传模块与计算机相连，信号采集处理器将实时采集到的六个时间差信号与温度补偿数据送至后端计算机，计算机通过上位机软件计算出弹丸着靶点坐标，弹丸速度，水平斜射角及俯仰角并在计算机上实时显示弹着点。

七只立体布阵激波传感器被封装于传感器底座内，并在其内灌注硅胶用来减振，封装后的传感器固定在传感器支架上。激波传感器位于靶标平面下部，避免子弹损坏传感器；激波传感器Q1，Q2，Q3，Q4等距的分布在一条水平线上，Q5，Q6分别等距的位于激波传感器Q1，Q4的正前方，激波传感器Q7位于Q2，Q3中间的正下方。

信号采集及微处理器包括电荷放大电路，反向比例放大电路，滤波电路，放大电路，电压比较电路，单片机外围电路及数码管显示器，温度检测电路，可编程门阵列FPGA；电荷放大电路与反向比例放大电路相连，电荷放大电路的作用主要是实现阻抗变换，并将激波传感器输出的电荷信号放大转换为电压信号后送到反向比例放大电路，反向比例放大电路与滤波电路相连，对信号进行反向并作初步放大送至滤波电路，滤波电路与放大电路相连，滤波电路由低通，高通两级滤波电路组成，有效地滤除干扰和噪声信号，之后把信号送至放大电路进行信号放大，放大电路与电压比较电路相连，电压比较电路后连可编程门阵列FPGA，测出七只激波传感器的相对时间差，温度检测电路实时检测环境温度，与相对时间差一起通过单片机数据总线传至无线数传模块，数码管显示器可通过跳线显示电压比较器基准电压。

相对时间差信号与温度补偿信号经过单片机处理后，通过无线数传模块送至上位机计算机，计算机接收数据后根据数学模型计算出弹着点的坐标x，y，弹丸速度V，水平斜射角α及俯仰角β，并在计算机上通过可视化程序实时显示弹着点。

本发明的效果和益处是它不但能够实现静态报靶，弹丸垂直入射报靶，还能够实现动态报靶，弹丸斜入射报靶，具有很高的实际应用价值。

附图说明

图1是基于传感器立体布阵的全角度入射激波报靶装置示意框图。

图2是基于传感器立体布阵的全角度入射激波报靶装置测试结构图。

图3是基于传感器立体布阵的全角度入射激波报靶装置电气原理框图。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。

参照附图1-3，基于传感器立体布阵的全角度入射激波报靶装置包括七只立体布阵激波传感器和一只温度传感器，传感器安装底座和支架，信号采集及微处理器，无线数传模块及计算机；激波传感器与温度传感器与信号采集及微处理器相连，激波传感器及温度传感器的输出送至信号采集及微处理器，经过信号采集处理器的处理通过无线数传模块送至计算机，计算机接收时差信号和温度信号，根据数学模型计算出弹着点坐标，弹丸速度，弹丸斜入射角。