[发明专利]一种枪械自动瞄准系统及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及枪械瞄准技术，尤其涉及反恐防暴机器人枪械装备和狙击枪的自动化瞄准系统。

背景技术

目前，有各式各样的反恐防暴机器人，但是，它们多数以完成对各种危险物品的操作为主要任务。虽然有些也配备了某种武器装备，如，霰弹枪或催泪弹等，但是其针对具体目标的精准性往往不高。

另外，部队或武警里都配备了一些狙击手，但是他们都是以人作为武器的直接操控者来实现对狙击目标的瞄准与射击，由人直接操控武器，具有呼吸会影响瞄准精度、长期设伏的话会挑战人的生理极限等系列问题。

由于反恐防暴及狙击手任务现场具有很大的复杂性与危险性，所以，如何最大限度地保护反恐防暴队员或狙击手的安全，而又能有效地完成对歹徒或着狙击目标的打击，这是需要亟待解决的一个问题。

发明内容

为了提高反恐防暴机器人的功能，或代替狙击手完成相应的工作任务，有效地完成对歹徒或着狙击目标的打击，最大限度地保护反恐防暴队员或狙击手的安全，本发明提供一种枪械自动瞄准系统，该系统通过人的遥控观察与引导，实现对攻击目标的锁定，并实现枪械等武器对目标的自动瞄准。

本发明同时提供这种枪械自动瞄准系统的工作方法。

为达上述目的，本发明的枪械自动瞄准系统采取的技术方案是：它由云台运动模块，控制器模块，视频传输模块和遥控器模块四部分组成，其中：

所述的云台运动模块，是在基座两端对称安装有两个云台，分别称为引导云台和瞄准云台，其中：每个云台都包括一个固定在基座上的云台座，云台座内固定有立式电机，立式电机轴上安装有水平旋转云台架，在水平旋转云台架上还安装有卧式电机，卧式电机上安装有仰俯旋转云台架；在引导云台的仰俯旋转云台架上安装有激光测距传感器和视频传输模块的摄像头；在瞄准云台的仰俯旋转云台架上搭载有枪械。通过引导云台的的立式电机和卧式电机的驱动，分别实现引导云台的两个云台架的转动，以对现场情况进行实时视频监控和对目标的激光测距，并将所测得的距离信息发送至控制器模块；通过瞄准云台的立式电机和卧式电机的驱动，分别实现瞄准云台的两个云台架的转动，从而带动其上搭载的枪械的转动，用以实现枪械对目标的自动瞄准。

所述的控制器模块由无线接收模块、嵌入式微控制器、串口通讯模块和供电电源模块组成，信号传输关系是：一方面经无线接收模块接收遥控器模块发来的控制信号，再经嵌入式微控制器对控制信号进行检测，然后经串口通讯模块向引导云台的引导俯仰旋转驱动电机和引导水平旋转驱动电机发送运动命令；一方面经串口通讯模块接收引导俯仰旋转驱动电机和引导水平旋转驱动电机反馈回的旋转角度信息和激光测距传感器探测到的目标距离信息，再通过嵌入式微控制器进行云台关节空间坐标关系的正逆解计算，得出瞄准云台的瞄准俯仰旋转驱动电机和瞄准水平旋转驱动电机应该运动的旋转角度信息，再经串口通讯模块向瞄准俯仰旋转驱动电机和瞄准水平旋转驱动电机发送相应的运动指令，以实现瞄准云台上的枪械对目标的自动瞄准。

所述的视频传输模块由摄像头、无线视频传输模块和显示终端组成，摄像头搭载在引导云台上，用以采集现场图像，并通过无线视频传输模块发送至显示终端，以实现操作人员对现场的实时监控。

所述遥控器模块由操作模块、处理器和无线发送模块组成，操作模块将作业人员的操作动作转换成电信号传输至处理器，经过处理器对操作信号进行处理，再通过无线发送模块发送至控制器模块，实现无线遥控功能。

利用上述枪械自动瞄准系统实施瞄准的方法主要包含如下步骤：

步骤一、通过视频传输模块的摄像头采集现场图像，并经过无线视频模块将图像发送至显示终端；

步骤二、操作者通过显示终端的图像，观察测距激光束是否指向打击目标，若是，转向步骤五，若否，继续步骤三；

步骤三、操作者通过遥控器模块的操作模块发出引导云台相应关节的转动操作信号，以去调整激光测距传感器的测距激光束指向目标，操作信号经处理器处理后，通过无线发送模块发送给控制器模块；

步骤四、控制器模块通过其无线接收模块接受遥控器模块的无线发送模块发来的操作信号，经嵌入式微控制器处理后，由串口通讯模块发送指令给云台运动模块，去驱动引导云台的立式电机和卧式电机进行相应转动，以将激光测距传感器的测距激光束对准目标并实时测量目标距离；

步骤五、控制器模块的串口通讯模块采集引导云台的立式电机和卧式电机的旋转角度信息及激光测距传感器测量的目标距离信息，并将这些信息传回嵌入式微控制器；