[发明专利]计算机激光瞄准综合测试仪

说明书

本发明属于光电检测技术领域，特别涉及光电检测技术在激光瞄准测试仪器中的应用。

在体育训练，军事训练以及很多工程测量工作中，需要对瞄准（准直）情况进行测量;在训练中通过测量可以对被测者的技术动作进行分析，科学地指导训练，提高运动成绩。在工程中通过测量可以对工程做出评价，提出改进意见。构成这样的系统应主要包括如下各部分：1）在被准直物（例如枪支）一方有一个与其瞄准情况相关联的光束发射单元。2）在瞄准参照点（例如靶）一方有一个与其相关联的光电接收单元，即可记录瞄准点在靶上运动情况的传感系统。3）坐标检出单元，它可以由传感器接收到的与被准直物位置相关的光信号解算出瞄准点在靶上的运动轨迹，进而得知枪支晃动情况，即准直的情况。4）检测结果的记录及结果的分析、比较、显示的信号处理与显示单元。

目前国外已有若干种射击瞄准测量与训练系统，在如何检测瞄准点的位移，系统是否可以在不影响被准直物工作的情况下完成测量，以及测量结果的显示、记录回放、分析比较等功能方面还存在着一些不足之处。主要表现为：1）为了检测瞄准点的位移，主要方式有（a）采用电视摄象机对由枪发出的光束在靶上形成的光斑进行拍摄从而记录该点晃动情况，然后从电视信号分离出位置，这种方法的设备复杂，不能及时反馈测量结果，而且精度较差;（b）采用光电器件组成光靶，对由枪发出的光束在靶上形成的光斑位置进行记录。它又可根据使用的光电器件不同分为连续式和阵列式两种，连续式是采用面状光电器件构成光靶，因此要求光电器件的面积比较大，目前在制造技术上存在困难;陈列式是采用多个点状光电器件密集排列构成光靶，通过编码记录光斑在靶上的晃动，这样为了得到较大的光靶需要很多器件，成本高，而且由于传感器不连续，检测精度较差。2）早期的光束发射装置比较笨重，因此无法装在实际的器械上使用，无法模拟真实训练和比赛情况，后来发展了红外发光二极管和红外半导体激光器，可制成微型光束发射装置，但发光装置的功率比较小，因此无法用于实际训练和比赛的场合（由于靶小，无法测大位移的晃动;由于光弱，只能用在很近的距离进行测试，因此仪器无法在真实比赛距离使用）。3）测试结果的处理及显示输出是仪器性能的最终体现，目前一般用数码显示瞄准点位置，数据不连续，无存贮数据、记录回放、分析比较等功能。

从国内情况看目前还没有这种瞄准综合训练测试仪的产品。

本发明的目的在于克服已有技术的不足之处，提供一种激光瞄准综合测试仪器，包括具有较高转换效率及精度的吸收散射式光学成象屏，从而可以利用小面积的光电器件检测大面积光靶上光束的晃动轨迹;发光能力强，体积小，重量轻的微型可见激光发射装置，可附于实际器械上而不影响器械的正常使用;完整的同步测试、记录回放、结果分析、显示输出系统。使系统能够对各种测试情况进行记录分析，并能及时反馈结果，达到综合检测的目的。

本发明设计出一种计算机激光瞄准综合测试仪，硬件主要由下列几部分构成：（1）固结在被测物上的光束发射装置（2）安装与发射光束同轴的二次成象光电接收检测装置;（3）硬件光电信号位置解算装置;（4）微型计算机及数据采集接口;（5）显示输出装置。系统硬件在控制软件和应用软件7的支持下可完成对被测物准直点位置，准直点晃动情况等的定量测量，还可以对测量得到的参数进行统计分析，以达到综合测试的目的。为能利用现有的较小面积的光电接收器件接收被测物在较大范围的位置变化情况，本发明设计出一种二次成象光电接收检测装置，包括具有较高转换效率及精度的吸收散射式光学成象屏，二次成象透镜和光电位置传感器。本发明具有使用方便，测量范围大，结果准确，速度快，能对检测结果进行分析、存贮，并能以各种直观的形象反映出综合测量数据等诸多优点，可广泛用于体育训练，军事训练，及各种工程技术测量领域。

本发明附图简要说明：

图1为本发明的总体构成示意图

图2为本发明的二次成象的光电接收检测装置原理

图3为本发明的吸收散射式光学成象屏的结构示意

图4为本发明的硬件信号位置解算装置的原理

图5为本发明的光电位置坐标检出电路原理

图6为本发明的微型激光发射装置结构示意

图7为本发明的声控同步装置的原理

图8为本发明的软件总体结构