[发明专利]开放式三维布阵超声自动报靶器

摘要

本发明提出一种开放式三维布阵超声自动报靶器，包括靶架、计算机、显示器、电源，在所述靶架上安装有超声传感器、环境温度补偿传感器、环境风速风向补偿仪器、数据采集与处理器；超声传感器数量为六只，六只超声传感器每三只一横排，且在横竖方向上都在同一条水平线上，六只超声传感器均在同一个水平面上且与水平面成一定夹角。本发明使用6个超声传感器的靶架，应用超声检测学、声学原理以及空气动力学建模方法，根据超音速炮弹激波形态与超声传感器阵列间的几何关系，并加以环境补偿电路来建立外弹道的声学模型，根据测量的传感器时间等参数，最终解算出直瞄轻、重武器的弹丸轨迹和靶面的交点，解算出弹着点的坐标。解决了重武器训练难题。

主权项

一种开放式三维布阵超声自动报靶器，包括靶架、计算机、显示器、电源，其特征在于：在所述靶架上安装有超声传感器、环境温度补偿传感器、环境风速风向补偿仪器、数据采集与处理器；所述超声传感器数量为六只，采用6个超声传感器的布阵方式，布阵方式为六只超声传感器每三只一横排，且在横竖方向上都在同一条水平线上，六只超声传感器均在同一个水平面上且与水平面成45°夹角；环境风速风向补偿仪器固定安装在靶架上；所述超声传感器、环境温度补偿传感器、环境风速风向补偿仪器与数据采集与处理器相连；所述超声传感器、环境温度补偿传感器和环境风速风向补偿仪器的输出送至数据采集与处理器，数据采集与处理器通过串行总线和后端计算机相连，数据采集与处理器将实时采集的时间差数据、温度补偿数据和风速风向数据送至后端计算机，后端计算机解算出弹点坐标，并在显示器上显示弹点位置；所述数据采集与处理器包含有六路传感器前置放大电路、滤波电路、主放大电路、跟随电路、电压比较电器，并设置有时差测量仪、温度采集测量与转换电路、风速风向采集测量与转换电路、数据收发器、信号的长距离传输电路、电源变换器；前置放大电路与滤波电路相连，前置放大电路把超声传感器所接收到的信号进行放大到一定的幅度后送至滤波电路；滤波电路与主放大电路相连，滤波电路有效的滤除其干扰信号和噪声信号后将信号送至主放大电路；主放大电路与跟随电路相连，跟随电路用来增强信号的输出驱动能力，主放大电路与跟随电路使信号达到一定的输出幅度后，将信号送至电压比较器进行判别；电压比较器与时差测量仪相连，电压比较器将信号送至时差测量仪，时差测量仪测出时间差数据，所述时差测量仪通过脉冲计数电路，和数据采集与处理器的单片机相连；所述温度采集测量及转换电路、风速风向采集测量及转换电路与时差测量仪的单片机数据总线相连，所述单片机数据总线包括地址线和控制线，所述温度采集测量及转换电路、风速风向采集测量及转换电路实时采集环境温度值和风速风向值，并将采集到的温度数据和风速风向数据，由数据采集与处理器转换成数字电信号；时差测量仪将六路超声信号的时间差精度精确的测量出来后与环境温度数字电信号、环境风速风向数字电信号一起，由数据采集与处理器转换成数字电信号后，由数据收发器通过长距离传输电路传输送至计算机；所述电源变换器为各部分提供有效工作的电源。