本發(fā)明涉及一種地面為炮間接瞄準(zhǔn)射擊彈丸落點(diǎn)檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在射擊訓(xùn)練中，射擊打靶是不可缺少的訓(xùn)練項(xiàng)目，通常是將目標(biāo)靶放在簡單的裝置上，固定于地面上進(jìn)行射擊訓(xùn)練。

目前，為應(yīng)對訓(xùn)練的靈活性和提高訓(xùn)練的節(jié)奏，打靶機(jī)也有多種類型，例如，自動旋轉(zhuǎn)式升降靶機(jī)、自動換靶機(jī)、多向轉(zhuǎn)換自動靶機(jī)等，自動旋轉(zhuǎn)升降靶機(jī)能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)靶上下升降，又能實(shí)現(xiàn)顯靶和隱靶的交替變更射擊訓(xùn)練，避免人工操作帶來的安全隱患；自動換靶機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)自動更換靶紙，提高換靶效率；多向轉(zhuǎn)換自動靶機(jī)的目標(biāo)靶能實(shí)現(xiàn)不同那個(gè)方向的轉(zhuǎn)換，實(shí)用性和靈活性較好；但是上述的這些打靶機(jī)都不能探測出彈丸運(yùn)動的空間坐標(biāo)，從而無法直接精準(zhǔn)的探測出彈丸的定位。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種地面為炮間接瞄準(zhǔn)射擊彈丸落點(diǎn)檢測系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種地面為炮間接瞄準(zhǔn)射擊彈丸落點(diǎn)檢測系統(tǒng)，包括底座、電池盒、靶夾、靶標(biāo)箱體和靶標(biāo)，所述電池盒和靶標(biāo)箱體均通過螺栓固設(shè)于底座上，所述靶夾通過起倒裝置與靶標(biāo)箱體相連接，靶標(biāo)套設(shè)于靶夾上，并用螺栓頂緊,還包括彈丸落點(diǎn)聲震波探測裝置,所述彈丸落點(diǎn)聲震波探測裝置由六個(gè)壓電式壓力傳感器和與壓電式壓力傳感器相連接的數(shù)據(jù)采集處理電路組成。

進(jìn)一步的，所述靶標(biāo)箱體上前后各設(shè)置有一長度可調(diào)節(jié)的傳感器安裝架，所述六個(gè)壓電式壓力傳感器分別固定安裝于兩個(gè)傳感器安裝架兩端和中部。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)采集處理電路包括一級放大電路、濾波電路、二級放大電路、單片機(jī)、無線模塊、無線輸出電路、發(fā)射天線、無線接收電路、數(shù)據(jù)處理器電路和接收終端組成,所述一級放大電路與傳感器連接，用于接收傳感器接收的信號，信號經(jīng)一級放大電路處理后傳遞到濾波電路中，再經(jīng)過二級放大電路和與之連接的單片機(jī)處理后，通過無線模塊從發(fā)射天線輸出，由無線接收電路接收，而后無線接收電路將接收到的信號送入數(shù)據(jù)處理器電路中進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的信號最終送至接收終端。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)采集處理電路包括一級放大電路、濾波電路、二級放大電路、單片機(jī)、有線輸出電路、有線接收電路、導(dǎo)線、數(shù)據(jù)處理器電路和接收終端組成,所述一級放大電路與傳感器連接，用于接收傳感器接收的信號，信號經(jīng)一級放大電路處理后傳遞到濾波電路中，再經(jīng)過二級放大電路和與之連接的單片機(jī)處理后，通過有線輸出電路經(jīng)由導(dǎo)線將數(shù)據(jù)傳輸至有線接收電路接收，而后有線接收電路將接收到的信號送入數(shù)據(jù)處理器電路中進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的信號最終送至接收終端。

進(jìn)一步的，所述接收終端為耳機(jī)和顯示器。

進(jìn)一步的，所述起倒裝置包括設(shè)于靶標(biāo)箱體內(nèi)減速機(jī)、電機(jī)、角度傳感器和微控制器以及與與微控制器連接的無線通訊模塊，所述角度傳感器和電機(jī)分別與微控制器連接，角度傳感器用以檢測減速機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動角度，并將角度值傳送給微控制器，所述微控制器通過無線通訊模塊與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

由上述對本發(fā)明結(jié)構(gòu)的描述可知，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明提供的一種地面為炮間接瞄準(zhǔn)射擊彈丸落點(diǎn)檢測系統(tǒng)，通過采用六位的壓電式壓力傳感器來探測出彈丸的空間坐標(biāo)，降低耗材的同時(shí)可以直接精準(zhǔn)的探測出彈丸的定位。

2、本發(fā)明提供的一種地面為炮間接瞄準(zhǔn)射擊彈丸落點(diǎn)檢測系統(tǒng)，通過采用長度可調(diào)節(jié)的傳感器安裝架，使得可以根據(jù)實(shí)際的需要調(diào)整其長度大小，使得壓電式壓力傳感器可以更好的測出彈丸的空間坐標(biāo)。

3、本發(fā)明提供的一種地面為炮間接瞄準(zhǔn)射擊彈丸落點(diǎn)檢測系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)等上位機(jī)對起倒靶工作狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)起倒靶工作時(shí)的隱顯靶狀態(tài)、電池電量等參數(shù)能實(shí)時(shí)的傳送回計(jì)算機(jī)端，方便保障人員及時(shí)了解設(shè)備是否正常運(yùn)行，實(shí)用性強(qiáng)。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明一種地面為炮間接瞄準(zhǔn)射擊彈丸落點(diǎn)檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種地面為炮間接瞄準(zhǔn)射擊彈丸落點(diǎn)檢測系統(tǒng)的一級放大電路原理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一種地面為炮間接瞄準(zhǔn)射擊彈丸落點(diǎn)檢測系統(tǒng)的二級放大及濾波電路原理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一種地面為炮間接瞄準(zhǔn)射擊彈丸落點(diǎn)檢測系統(tǒng)的單片機(jī)處理電路原理結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.底座 2.電池盒 3.靶夾 4.靶標(biāo)箱體 5.起倒裝置 6.靶標(biāo) 7.壓電式壓力傳感器 8.傳感器安裝架。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例

參考圖1、圖2、圖3和圖4，一種地面為炮間接瞄準(zhǔn)射擊彈丸落點(diǎn)檢測系統(tǒng)，包括底座1、電池盒2、靶夾3、靶標(biāo)箱體4和靶標(biāo)6，所述電池盒2和靶標(biāo)箱體4均通過螺栓固設(shè)于底座2上，靶夾3通過起倒裝置5與靶標(biāo)箱體4相連接，靶標(biāo)6套設(shè)于靶夾3上，并用螺栓頂緊,還包括彈丸落點(diǎn)聲震波探測裝置,彈丸落點(diǎn)聲震波探測裝置由六個(gè)壓電式壓力傳感器7和與壓電式壓力傳感器7相連接的數(shù)據(jù)采集處理電路組成，靶標(biāo)箱體4上前后各設(shè)置有一長度可調(diào)節(jié)的傳感器安裝架8，六個(gè)壓電式壓力傳感器7分別固定安裝于兩個(gè)傳感器安裝架8兩端和中部，數(shù)據(jù)采集處理電路包括一級放大電路、濾波電路、二級放大電路、單片機(jī)、無線模塊、無線輸出電路、發(fā)射天線、無線接收電路、數(shù)據(jù)處理器電路和接收終端組成,一級放大電路與傳感器連接，用于接收傳感器接收的信號，信號經(jīng)一級放大電路處理后傳遞到濾波電路中，再經(jīng)過二級放大電路和與之連接的單片機(jī)處理后，通過無線模塊從發(fā)射天線輸出，由無線接收電路接收，而后無線接收電路將接收到的信號送入數(shù)據(jù)處理器電路中進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的信號最終送至接收終端，數(shù)據(jù)采集處理電路包括一級放大電路、濾波電路、二級放大電路、單片機(jī)、有線輸出電路、有線接收電路、導(dǎo)線、數(shù)據(jù)處理器電路和接收終端組成,所述一級放大電路與傳感器連接，用于接收傳感器接收的信號，信號經(jīng)一級放大電路處理后傳遞到濾波電路中，再經(jīng)過二級放大電路和與之連接的單片機(jī)處理后，通過有線輸出電路經(jīng)由導(dǎo)線將數(shù)據(jù)傳輸至有線接收電路接收，而后有線接收電路將接收到的信號送入數(shù)據(jù)處理器電路中進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的信號最終送至接收終端，所述接收終端為耳機(jī)和顯示器，起倒裝置5包括設(shè)于靶標(biāo)箱體內(nèi)減速機(jī)、電機(jī)、角度傳感器和微控制器以及與與微控制器連接的無線通訊模塊，角度傳感器和電機(jī)分別與微控制器連接，角度傳感器用以檢測減速機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動角度，并將角度值傳送給微控制器，微控制器通過無線通訊模塊與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

工作原理：壓電式壓力傳感器的接收信號分別與一級放大電路連接，一級放大電路與濾波電路連接，濾波電路與二級放大電路連接.二級放大電路與單片機(jī)連接，單片機(jī)與無線模塊或有線輸出電路連接，無線模塊與無線輸出電路連接。無線輸出電路上連接有發(fā)射天線，有線輸出電路通過導(dǎo)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)接芯€接收電路，無線接收電路連接接收天線，有線接收電路或無線接收電路將接收到的信號送入數(shù)據(jù)處理器電路中進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的信號分別送入到耳機(jī)和顯示器。

圖2中，傳感器1的Il+端分別與電阻R60、IC8A運(yùn)算放大器的第3腳正極連接，第2腳負(fù)極與第l腳短接連接，第1腳上還與電阻R61的一端連接，電阻R61的另一端節(jié)點(diǎn)上分別與電容C14、C15、電阻R65的一端連接，電容C14的另一端依次分別與電阻R62、R63、R67、R70的一端連接，電容C15與電阻R62另一端連接，電阻R63另一端分別與lC8B運(yùn)算放大器的第6腳負(fù)極、電阻R64一端連接，電阻R65、R64、IC8B運(yùn)算放大器的第7腳并聯(lián)連接，IC8B運(yùn)算放大器的第7腳還與電阻R66的一端連接，電阻R66的另一端節(jié)點(diǎn)分別與電阻R67一端、IC8C運(yùn)算放大器的第10腳、第9腳、電阻R68、R72一端連接，電阻R68另一端與IC8C運(yùn)算放大器的第8腳和電阻R69一端連接，電阻R69另一端分別與電阻R70、IC8D運(yùn)算放大器的第12腳、第13腳、電阻R71一端連接，電阻R72另一端與W1滑動電抗器連接，電阻R71另一端與IC8D運(yùn)算放大器的A1+端連接，A1+端與濾被電路9連接。同理，2～6路中的一級放大電路與上述1路放大電路結(jié)構(gòu)相同。

圖3中，A1+端連接一個(gè)電阻R39，電阻R39另一端的節(jié)點(diǎn)分別與電容C7、IC6芯片的第3腳連接，電容C7的另一端與電阻R40連接，電阻R40另一端連接在IC6芯片的第2腳的節(jié)點(diǎn)上，第2腳的節(jié)點(diǎn)上串聯(lián)連接一個(gè)電阻R41，電阻R41另一端與Ic6芯片的第1腳連接，IC6芯片共四路，同理，A2+、A3+、A4+端進(jìn)入IC6芯片的接法與上述A1+相同。IC6芯片中第1腳通過一個(gè)電阻R14接入IC4芯片的第5腳，類似的，IC6芯片中第7腳通過一個(gè)電阻R12接入IC4芯片的第7腳，IC6芯片中第14腳通過一個(gè)電阻R20接入1C芯片的第ll腳，IC6芯片中第8腳通過個(gè)電阻R22接入IC4芯片的第9腳，lC4芯片中第3腳接直流電源，第12腳接地，IC4第l腳是芯片的第一路輸出，其接一個(gè)電阻R17，R17的另一端接電源.類似的，IC4第2腳是芯片的第二路輸出，其接一個(gè)電阻R16，R16的另一端接電源，IC4第14腳是芯片的第三路輸出，其接一個(gè)電阻R18、R18的另一端接電源，IC4第13腳是芯片的第四路輸出，其接一個(gè)電阻R19、R19的另一端接電源，IC4芯片的第4、6、8、10腳各自分別通過一個(gè)電阻RI5、R13、R21、R23匯接到一起(即IN-)做總輸出，IN接到一個(gè)可調(diào)電阻W5。圖2中Powerl，Power2是兩個(gè)電源接插件，J4、J5、J6、J7是四個(gè)信號線接插件，不參與原理圖的作用，只為線接入和拔除電路板時(shí)方便。J4的I1+與圖四的I1+連接。J3的第3，4腳分別與圖3上IC2芯片的第11，l0腳連接。

圖4中，ICl芯片的第l腳與IC2芯片的第5腳連接，ICl芯片的第2、3、4腳依次分別與IC2芯片的第6、7、8腳連接，lC2芯片的第9腳(RESET)與本圖上右方的RESET連接，IC2芯片的第18.19腳間接一個(gè)晶振CYl，再各自通過電容Cl，C2接地，IC2芯片的第39(A1—OUT)，38(A2-OUT)，37(A3-OUT)，36(A4-OUT)腳分別與圖2中IC4芯片的第2(A1-0uT)，l(A2-OUT)，13(A3-OUT)，14(A4-OUT)腳相連，Ic2芯片的第24腳(UP96-RES)與圖2中J3的第9腳(UP96-RES)連接，Ic2芯片的第23腳(KEY+)與本圖右方的KEY+連接，IC2芯片的第22腳(SLEEP)與圖2上J3的第8腳(SLEEP)相連，IC2芯片的第21腳(PC0)與本圖右方的PC0處相連。圖3的右上方J2是采用有線發(fā)送和接受時(shí)數(shù)據(jù)線的接插件，J2的第l、2腳間接一電阻R1l，再分別接到lC3的第8、7腳，J2的3，4腳分別與IC3的第6、5腳連接。圖3右下方是控制兩個(gè)二極管顯示燈的電路，Rl一端接電源，另一端與電阻R2，電容C3，RESET處相連，R2另一端與電阻R3，電容C4，及電容C5，KEY+出相連，R3的另一端接電阻R4，電阻R5,R4，R5再分別接一個(gè)發(fā)光二極管LED1,LED2。圖3左下方的電容分別與整個(gè)電路各芯片ICn的+VSS、-VSS、VCC、GND處相連。

彈著點(diǎn)的檢測：

當(dāng)彈丸以超音速在大氣中飛行時(shí)，形同超音速氣流吹過彈丸而被彈丸頭部分開，產(chǎn)生了空氣動力學(xué)中的凹角轉(zhuǎn)折和凸角轉(zhuǎn)折現(xiàn)象，使彈丸周圍的空氣發(fā)生壓縮和膨脹，便在彈丸的頭尾部形成一個(gè)圓錐形的脫體激波。

射擊時(shí)，各個(gè)傳感器接收子彈穿過靶框時(shí)產(chǎn)生的激波信號，把信號傳入上述電路中，一個(gè)傳感器接收到波形成一路信號，有六個(gè)傳感器就會有六路信號。因?yàn)閭鞲衅鹘邮盏降男盘柨赡苁呛苋醯?，先?jīng)過一級放大，傳感器接收到的所有信號都放大了若干倍，傳感器也可能接受到了干擾信號，環(huán)境不一樣，干擾信號是不一樣的，經(jīng)過一級放大后，各路信號都通過一個(gè)濾波器，把干擾信號慮除，得到的有用信號再經(jīng)過二級放大，然后進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行處理。

我們在靶框上建立平面坐標(biāo)，六個(gè)傳感器在靶框上的位置就有六個(gè)點(diǎn)，子彈穿過靶框時(shí)也有一個(gè)點(diǎn)，把這些點(diǎn)在平面坐標(biāo)上建立數(shù)學(xué)模型。因?yàn)閭鞲衅鞣胖迷诎锌虻奈恢貌煌?，波傳到各個(gè)傳感器的時(shí)間也不同，例如波傳到1號傳感器的時(shí)間是t1，傳到2號傳感器的時(shí)問是t2，傳到三號傳感器的時(shí)間是t3。因此各傳感囂接收到波的時(shí)間也不同，離子彈穿過處最近的傳感器最先接收到信號，例如是2號傳感器最先接收到信號，即t2最小，那么其他傳感器接收到信號的時(shí)間跟它都有個(gè)時(shí)間差，即△t1＝t1-t2，△t2＝0，△t3＝t3-t2。利用這些信號到傳感器的時(shí)間差值，在建立的數(shù)學(xué)模型上計(jì)算出子彈的坐標(biāo)位置。

單片機(jī)上寫有程序，其作用是處理硬件電路傳來的信號，并根據(jù)鼓學(xué)模型進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，把計(jì)算出的子彈穿過靶框的具體位置在界面上顯示出來，界面也是由軟件編制的，即是根據(jù)靶紙的形狀顯示，有10環(huán)、9環(huán)、8環(huán)、7環(huán)等，顯示器顯示出子彈穿過時(shí)的具體位置，同時(shí)語音報(bào)靶報(bào)出那個(gè)點(diǎn)所在環(huán)數(shù)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。