[发明专利]半封闭式声电定位报靶系统

说明书

本发明公开了半封闭式声电定位报靶系统，由EVA靶面、塑料靶杆、激波传感器、传感器支架、温度传感器、半封闭激波罩、激波罩插槽、电源电气舱、靶机底座、通信电台、USB接口线和显示控制计算机组成；传感器支架上安装有水平布置的三个激波传感器和一个温度传感器，激波传感器的传感平面正对于靶面中心，且传感平面的中心位置在同一直线上；半封闭式激波罩由EVA材料粘接形成上部开口的半封闭罩，可阻挡弹道激波信号。本发明半封闭式声电报靶系统既具有开放式声电定位靶靶面耗材成本低的优点，又具备对手枪等低速弹丸进行精确报靶的能力，同时还具有整体重量轻，易更换靶面等优点，既可以用于精度射击训练，也可以用于应用射击训练。

技术领域

本发明属于自动报靶系统技术领域，特别涉及一种半封闭式声电定位报靶系统。

背景技术

1)技术背景

精度报靶技术主要有基于激光收发阵列、图像识别技术和声电定位技术几大类，其中激光收发阵列技术成本高，使用环境要求较高，一般用于专业靶场的弹丸特性检测，不用于训练；图像识别技术主要用于室内恒定环境下使用，并且对于重复单孔无法识别；声电定位技术具有环境适应性强，精度较高，重孔可识别等优点，目前在实际部队训练中应用最多。声电定位报靶技术主要有开放式和封闭式两种。

2)开放式声电定位报靶技术

开放式声电报靶技术主要利用超音速弹丸运动时产生的激波到达声压传感器的时间和传感器几何分布之间的数值关系计算出弹着点位置。

传感器几何分布具有多种形式，比如“T”型^[1]，“双三角”型^[2]，“L”型^[3]等，目前国内常用的为“T”型。原理如图1所示：

M为弹道线上一点，N为靶面弹着点，B为传感器放置点，MN垂直于NB，NB长为d。当弹速V大于本地声速C时，存在一个A点，其产生的声波传到B点所需的时间最短。A点称为激波迸发点。迸发点距离靶面的距离：

“T”型布局开放式声电定位精度靶结构如图2：

数学模型为：

由该模型可解出弹着点位置。

3)封闭式声电定位报靶技术

封闭式声电定位精度靶结构如图3所示。在三个水平布阵传感器上，套有一个密闭的声学腔。声学腔的主要作用是隔绝弹道上弹丸在靶面外激发的激波，使得只有在弹丸进入腔体内部时发出的激波才能被传感器接收到。

三个水平布阵传感器的分布如图4所示。S₁，S₂，S₃为三个传感器安置位置，传感器间距为L，P(x，y)为弹着点位置，T₁，T₂，T₃分别为从P点发出的激波到达三个传感器的绝对时间。当ΔT₁＝T₂-T₁，ΔT₂＝T₃-T₂确定时，P点应当同时符合以S₂，S₂和以S₂，S₃为焦点的椭圆，两个椭圆在密封腔内的交叉点位置，即为弹着点位置。

开放式声电定位高精度靶采用多传感器空间定位算法同时计算弹着点坐标和速度、角度等信息，根据式(1)，当弹丸速度较小时，迸发点距离靶面x_min较大，因此从迸发点传播到传感器的激波信号相对较弱，再加上弹丸速度低，激波强度本身就不高，因此造成测量误差较大，实际应用中，很难适合手枪射击的自动报靶。