專利名稱:綜合智能報(bào)靶系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種軍事訓(xùn)練器械，特別涉及一種綜合智能報(bào)靶系統(tǒng)。
技術(shù)背景
目前大多射擊訓(xùn)練采用紙制靶板，不能控制靶板的起倒，只能進(jìn)行單一 射擊訓(xùn)練。訓(xùn)練成績由抄靶員抄送，不能時(shí)實(shí)了解被訓(xùn)人員的射擊成績。而 且抄靶員在抄送訓(xùn)練成績的過程容易被誤傷，出現(xiàn)不必要的人員傷亡。訓(xùn)練 成績在射擊完成后才抄送，教官不能在訓(xùn)練過程中即時(shí)糾正被訓(xùn)人員的射擊 角度，降低訓(xùn)練效率。同時(shí)被訓(xùn)人員不能隨時(shí)根據(jù)射擊點(diǎn)調(diào)整射擊角度，只 能在一組射擊訓(xùn)練結(jié)束后，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，在以后的射擊訓(xùn)練中注意，訓(xùn)練周期 加長。射擊成績由人工記錄、保存，容易出現(xiàn)人為錯(cuò)誤。歷史射擊訓(xùn)練成績 査詢麻煩，需要人工存檔。這給縱向比較射擊成績帶來一定的麻煩。
現(xiàn)在報(bào)耙系統(tǒng)出現(xiàn)了自動(dòng)控制靶機(jī)起倒的設(shè)備，但都是一機(jī)一靶的結(jié)構(gòu) 形式，系統(tǒng)體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、耗電量高，訓(xùn)練時(shí)搬運(yùn)特別麻煩， 不適合野外訓(xùn)練。在訓(xùn)練過程中教官只能一次了解一個(gè)被訓(xùn)人員的射擊成績， 不能同時(shí)指導(dǎo)多人訓(xùn)練，也不容易進(jìn)行橫向比較。對歷史訓(xùn)練成績無記錄， 只能靠人工記錄、存檔，也存在縱向比較射擊成績的麻煩。
對于夜間訓(xùn)練，照明均采用燈泡照明，實(shí)施起來特別麻煩，也限制了訓(xùn) 練場地。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種綜合智能報(bào)靶系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠提高訓(xùn) 練效率，解決讀靶人員的安全問題，實(shí)現(xiàn)了射擊訓(xùn)練的科技化、自動(dòng)化。
綜合智能報(bào)靶系統(tǒng)是結(jié)合部隊(duì)實(shí)彈射擊訓(xùn)練的要求而設(shè)計(jì)的，適用于第 一練習(xí)(精度射擊)和第二練習(xí)(隱顯射擊)科目的輕武器射擊訓(xùn)練及考核 成績。系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線模式，將多臺(tái)靶機(jī)連接在一起，主機(jī)可以同時(shí)監(jiān)測 所有訓(xùn)練人員的成績，同時(shí)射手顯示器顯示相應(yīng)訓(xùn)練人員的成績，這樣在訓(xùn) 練過程中可以隨時(shí)調(diào)整瞄準(zhǔn)點(diǎn)，提高工作效率?？梢栽谌魏螘r(shí)間査詢訓(xùn)練人 員的歷史成績，掌握訓(xùn)練進(jìn)度，合理安排訓(xùn)練。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
本實(shí)用新型在靶機(jī)上設(shè)置有信號(hào)轉(zhuǎn)換器和靶板控制器，信號(hào)轉(zhuǎn)換器和耙 板控制器與無線模塊連接，主機(jī)和另外一個(gè)無線模塊連接，同時(shí)與射手顯示 器連接，靶機(jī)和主機(jī)之間通過兩個(gè)無線模塊交換數(shù)據(jù)，耙機(jī)與耙板連接，將 信號(hào)給信號(hào)轉(zhuǎn)換器，靶板控制器控制靶板的起倒。
所述的信號(hào)轉(zhuǎn)換器采集靶板的信號(hào)，磁珠LA1和靶板的方位區(qū)域連接，
電阻RA3和電容CA3連接，將信號(hào)輸入到比較器UA1的輸入端，比較器 UA1的輸出端和脈沖展寬器A連接，通過光隔將信號(hào)輸入到CPU，電阻RA1 和電容CA1連接光隔的EMITTER,電阻RA2連接光隔的ANODE，磁珠LB1 和靶板的環(huán)數(shù)區(qū)域連接，電阻RB3和電容CB3連接，將信號(hào)輸入到比較器 UB1的輸入端，比較器UB1的輸出端和脈沖展寬器B連接，通過光隔將信 號(hào)輸入到CPU，電阻RB1和電容CB1連接光隔的EMITTER,電阻RB2連 接光隔的ANODE， RS485連接總線，通過隔離和CPU的串行接口連接。 所述的靶板控制器控制靶板的起到和燈的亮滅，CPU輸出信號(hào)通過電阻Rl和三極管Ql連接光隔OPTl的CATHODE,光隔的COLLECTOR連接三 極管Q2和電阻R3，輸出到LED串聯(lián)組，自恢復(fù)保險(xiǎn)Fl和電源連接，光電 開關(guān)SW一OPT連接光隔的CATHODE,光隔的COLLECTOR連接到CPU,
CPU的PWM輸出通過隔離器連接到電機(jī)控制芯片，電機(jī)控制芯片和電機(jī)連 接，再連接到靶板，RS485連接總線，通過隔離和CPU的串行接口連接。
綜合智能報(bào)靶系統(tǒng)適應(yīng)了現(xiàn)代化軍事訓(xùn)練，提高了訓(xùn)練效率。在訓(xùn)練過 程中教官根據(jù)被訓(xùn)人員的射擊成績，講解射擊要領(lǐng)，提高訓(xùn)練效率。而且被 訓(xùn)人員可以時(shí)實(shí)了解自己的射擊成績，調(diào)整射擊角度，快速掌握射擊技術(shù)。
本實(shí)用新型綜合智能報(bào)靶系統(tǒng)首次使用RS-485網(wǎng)絡(luò)作為采集及數(shù)據(jù)傳 送的載體，具有獨(dú)創(chuàng)的一套通訊協(xié)議及誤碼過濾技術(shù)。而且使用無限數(shù)據(jù)傳 輸，無需繁瑣的布線。
靶板的可重復(fù)利用，使成本更低。由于耙板采用特殊材料，使步槍子彈 的采集精度達(dá)到了 99.9%以上。由于增加了排氣層和改用30°硬度PE材料， 解決了手槍彈彈頭錐度小而引起的氣浪造成不報(bào)靶的問題。以前的各種耙板 由于材料及機(jī)構(gòu)不合適，步擊彈報(bào)靶精度在90%左右，而手槍彈根本不能報(bào) 靶。
信號(hào)轉(zhuǎn)換器采用高速比較器和脈沖展開器，防止誤報(bào)和漏報(bào)。靶板的起 倒采用專用直流電機(jī)控制芯片，使用PWM模式控制，速度可調(diào)，位置準(zhǔn)確。


圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)連接關(guān)系示意圖。
圖2是系統(tǒng)總線連接框圖；
圖3是信號(hào)轉(zhuǎn)換器的電路原理圖。圖4是靶板控制器的電路原理圖。 圖5是耙板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是靶板的工作原理圖。
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
參照圖1、圖2所示，在靶機(jī)上設(shè)置有信號(hào)轉(zhuǎn)換器和靶板控制器，信號(hào) 轉(zhuǎn)換器和靶板控制器與無線模塊連接，主機(jī)和另外一個(gè)無線模塊連接，同時(shí) 與射手顯示器連接，靶機(jī)和主機(jī)之間通過兩個(gè)無線模塊交換數(shù)據(jù)，靶機(jī)與靶 板連接，將信號(hào)給信號(hào)轉(zhuǎn)換器，靶板控制器控制靶板的起倒。
主控機(jī)由筆記本或軍用便攜機(jī)和USB轉(zhuǎn)RS485模塊組成。主控機(jī)采集 各靶機(jī)的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)，同時(shí)將轉(zhuǎn)換器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)影射到對應(yīng)編號(hào)的 射手顯示器上。主控機(jī)作為指揮員的操作臺(tái)，可以隨時(shí)察看每個(gè)射手的成績， 并隨時(shí)打印成績。使用投影儀可以供多人清晰査看射手成績。教官通過主機(jī) 査看所有訓(xùn)練人員的射擊成績，即時(shí)糾正每個(gè)訓(xùn)練人員的射擊方法和瞄準(zhǔn)點(diǎn)。 通過查看歷史訓(xùn)練成績可以掌握每個(gè)受訓(xùn)人員不同階段的訓(xùn)練成績，掌握訓(xùn) 練進(jìn)度，提高訓(xùn)練效率。
靶板控制器采用專用的電機(jī)控制芯片，通過調(diào)節(jié)電機(jī)的起倒速度，使電 機(jī)的起倒非常平穩(wěn)，克服了靶板的晃動(dòng)。教官通過主機(jī)可以人工或自動(dòng)控制 耙板的起倒，實(shí)現(xiàn)不同射擊模式的訓(xùn)練。
夜間照明是在進(jìn)行夜間訓(xùn)練時(shí)使用的。綜合智能報(bào)靶系統(tǒng)采用高亮度聚 光型發(fā)光二級(jí)管陣列，發(fā)光效率極高，照明效果達(dá)到亮度要求。但功耗低， 延長電池使用壽命。信號(hào)轉(zhuǎn)換器的作用是將靶板送來的中彈信號(hào)進(jìn)行分析處理，通過總線上 傳給主控機(jī)，顯示時(shí)實(shí)訓(xùn)練成績。轉(zhuǎn)換器采用光電隔離，提高了可靠性，減 少了誤報(bào)和錯(cuò)報(bào)。
射手顯示器負(fù)責(zé)顯示訓(xùn)練人員的實(shí)時(shí)訓(xùn)練成績，包括中耙發(fā)數(shù)、當(dāng)前環(huán) 數(shù)和總環(huán)數(shù)。采用中文和圖形相結(jié)合的方式，圖形可以準(zhǔn)確清晰顯示中彈點(diǎn) 的環(huán)數(shù)和方位，被訓(xùn)人員根據(jù)射擊成績，即時(shí)調(diào)整瞄準(zhǔn)點(diǎn)，提高訓(xùn)練效率。
顯示器采用目前國際先進(jìn)的0LED顯示屏，清晰度高且不受視角的限制。
靶板帶有傳感器，不需要人工讀耙，杜絕了讀耙過程中人員傷亡。耙板 可多次利用，節(jié)省了能源。
參照圖3所示，信號(hào)轉(zhuǎn)換器采集靶板的信號(hào)，磁珠LA1和耙板的方位區(qū) 域連接，電阻RA3和電容CA3連接，將信號(hào)輸入到比較器UA1的輸入端， 比較器UA1的輸出端和脈沖展寬器A連接，通過光隔將信號(hào)輸入到CPU， 電阻RA1和電容CA1連接光隔的EMITTER,電阻RA2連接光隔的ANODE， 磁珠LB1和耙板的環(huán)數(shù)區(qū)域連接，電阻RB3和電容CB3連接，將信號(hào)輸入 到比較器UB1的輸入端，比較器UB1的輸出端和脈沖展寬器B連接，通過 光隔將信號(hào)輸入到CPU，電阻RB1和電容CB1連接光隔的EMITTER,電阻 RB2連接光隔的ANODE， RS485連接總線，通過隔離和CPU的串行接口連 接。
轉(zhuǎn)換器的作用是將靶板送來的中彈信號(hào)進(jìn)行分析處理，通過RS-485總 線上傳給主控機(jī)。系統(tǒng)采用光電隔離，提高了可靠性。
以前的子彈采集電路都是采取門電路直接輸入的方式，這種方式由于中 靶信號(hào)的波形的不完全一致而易造成漏報(bào)，如果子彈穿透靶板過程中兩層連續(xù)接通時(shí)間小于門電路的輸入傳輸延時(shí)時(shí)間，此中彈信號(hào)不會(huì)被采集到。以
靶板送來"上五環(huán)"信號(hào)為例說明。當(dāng)沒有信號(hào)時(shí)VB2:5V,大于VB1，快速 比較器UB1輸出邏輯0; VA2^V,小于VA1，快速比較器UA1輸出邏輯1。 當(dāng)有信號(hào)傳來時(shí)，"上"和"5環(huán)"接通，電容CA3上的電荷向電容CB3轉(zhuǎn) 移，電荷轉(zhuǎn)移平衡后VA2:VB2，小于VA1而大于VB1,這時(shí)快速比較器UB1 輸出邏輯1和UA1輸出邏輯0，如果接通信號(hào)斷開，RA3和CA3、 RB3和 CB3分別構(gòu)成放電回路，VA2和VB2會(huì)漫漫回到初始狀態(tài)，足以保證UA1 和UB1的輸入保持時(shí)間。脈沖展寬器A和B將邏輯0信號(hào)展寬到CPU能識(shí) 別的范圍，防止數(shù)據(jù)丟失。之后CPU將數(shù)據(jù)處理后貯存起來等待主機(jī)從 RS-485總線上發(fā)來的數(shù)據(jù)搜集命令。OPTA1和OPTBl是光電隔離器，將外 部信號(hào)和CPU隔離，提高系統(tǒng)的可靠性。CA1RA1和CB1RB1形成數(shù)字濾 波，防止誤報(bào)。
參照圖4所示，所述的靶板控制器控制靶板的起到和燈的亮滅，CPU輸 出信號(hào)通過電阻Rl和三極管Ql連接光隔0PT1的CATHODE,光隔的 COLLECTOR連接三極管Q2和電阻R3，輸出到LED串聯(lián)組，自恢復(fù)保險(xiǎn) Fl和電源連接，光電開關(guān)SW—OPT連接光隔的CATHODE,光隔的 COLLECTOR連接到CPU, CPU的PWM輸出通過隔離器連接到電機(jī)控制芯 片，電機(jī)控制芯片和電機(jī)連接，再連接到靶板，RS485連接總線，通過隔離 和CPU的串行接口連接。
靶板的起倒采用專用直流電機(jī)控制芯片，使用PWM模式控制，速度可 調(diào)，位置準(zhǔn)確。靶機(jī)的起到由主機(jī)發(fā)送命令，控制器檢測耙機(jī)的起倒位置， 使靶機(jī)動(dòng)作，完成對靶機(jī)的控制。所有輸入輸出均采用光電隔離，保證系統(tǒng)的可靠性。SW_OPT是光電開關(guān)，檢測靶板的起倒位置。Q3放大了輸出功 率，保證驅(qū)動(dòng)能力。OPT1和OPT2是光電隔離器，將外部信號(hào)和CPU隔離， 提高系統(tǒng)的可靠性。
夜間照明是在進(jìn)行夜間訓(xùn)練時(shí)使用的。傳統(tǒng)的方法是用直流燈泡， 一般 為20w-35w。耗電量大，縮短了靶機(jī)的連續(xù)工作時(shí)間。本耙機(jī)采用高亮度聚 光型發(fā)光二級(jí)管陣列LEDl到LEDn，發(fā)光效率極高，功耗只有2w左右，但 照明效果達(dá)到亮度要求。
參照圖5所示，根據(jù)不同的精度要求確定使用多少組傳感層， 一般使用 一組或兩組。層于層之間用膠粘合后施加壓力，最后將有關(guān)區(qū)域的鋁箔連接 到外部電纜上。
A層使用聚乙烯發(fā)泡PE材料，邵氏硬度在30°-45°之間，正面印刷胸 環(huán)靶圖案。B層排氣層，用28°左右的PE材料制成4mm見方的小塊，用 不干膠固定指定位置，每小塊間距40-50mm，其作用是消除子彈氣流對耙板 的沖擊，提高傳感精度。C層方位層，由0.03-0.04mm厚的鋁箔構(gòu)成，將 其切成8個(gè)區(qū)域。其作用是發(fā)出中彈的方位信號(hào)。D層環(huán)層。由0.03-0.04mm 厚的鋁箔構(gòu)成，將其切成與標(biāo)準(zhǔn)胸環(huán)靶相同的圖案。其作用是發(fā)出中彈環(huán)區(qū) 信號(hào)。E層襯層，用于固定C層和D層。采用聚乙烯發(fā)泡PE材料(厚度 2.5-4mm)，邵氏硬度為28°-32°之間，能確保C、 D層的信號(hào)正常傳送出去。 F層骨架層，采用45°-65°硬度的PE材料，主要起整個(gè)耙板的支撐作用。 使靶板具有一定的硬度。
參照圖6所示，子彈穿過靶板使方位層和環(huán)數(shù)層瞬間短接，產(chǎn)生信號(hào)。 例如子彈從"上五環(huán)"區(qū)穿過的一瞬間，由于子彈是導(dǎo)電體，將方位層(上)和環(huán)層(五環(huán))短路，開成一個(gè)跳變信號(hào)送給轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣。由于靶板采
用以上結(jié)構(gòu)和材料，使步槍子彈的采集精度達(dá)到了 99.9%以上。由于增加了 排氣層和改用30°硬度PE材料，解決了手槍彈彈頭錐度小而引起的氣浪造成 不報(bào)耙的問題。以前的各種耙板由于材料及機(jī)構(gòu)不合適，步擊彈報(bào)靶精度在 90%左右，而手槍彈根本不能報(bào)靶。
權(quán)利要求
1、綜合智能報(bào)靶系統(tǒng)，包括一靶機(jī)，其特征在于，在靶機(jī)上設(shè)置有信號(hào)轉(zhuǎn)換器和靶板控制器，信號(hào)轉(zhuǎn)換器和靶板控制器與無線模塊連接，主機(jī)和另外一個(gè)無線模塊連接，同時(shí)與射手顯示器連接，靶機(jī)和主機(jī)之間通過兩個(gè)無線模塊交換數(shù)據(jù)，靶機(jī)與靶板連接，將信號(hào)給信號(hào)轉(zhuǎn)換器，靶板控制器控制靶板的起倒。
2、 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的綜合智能報(bào)靶系統(tǒng)，其特征在于，所述的信號(hào) 轉(zhuǎn)換器采集靶板的信號(hào)，磁珠LA1和靶板的方位區(qū)域連接，電阻RA3和電 容CA3連接，將信號(hào)輸入到比較器UA1的輸入端，比較器UA1的輸出端和 脈沖展寬器A連接，通過光隔將信號(hào)輸入到CPU，電阻RA1和電容CA1連 接光隔的EMITTER,電阻RA2連接光隔的ANODE，磁珠LB1和耙板的環(huán) 數(shù)區(qū)域連接，電阻RB3和電容CB3連接，將信號(hào)輸入到比較器UB1的輸入 端，比較器UB1的輸出端和脈沖展寬器B連接，通過光隔將信號(hào)輸入到CPU， 電阻RB1和電容CB1連接光隔的EMITTER，電阻RB2連接光隔的ANODE, RS485連接總線，通過隔離和CPU的串行接口連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的綜合智能報(bào)靶系統(tǒng)，其特征在于，所述的耙板 控制器控制耙板的起到和燈的亮滅，CPU輸出信號(hào)通過電阻R1和三極管Q1 連接光隔OPT1的CATHODE,光隔的COLLECTOR連接三極管Q2和電阻 R3，輸出到LED串聯(lián)組，自恢復(fù)保險(xiǎn)Fl和電源連接，光電開關(guān)SW—OPT 連接光隔的CATHODE,光隔的COLLECTOR連接到CPU, CPU的PWM 輸出通過隔離器連接到電機(jī)控制芯片，電機(jī)控制芯片和電機(jī)連接，再連接到 靶板，RS485連接總線，通過隔離和CPU的串行接口連接。
專利摘要
本實(shí)用新型公開了一種綜合智能報(bào)靶系統(tǒng)，在靶機(jī)上設(shè)置有信號(hào)轉(zhuǎn)換器和靶板控制器，信號(hào)轉(zhuǎn)換器和靶板控制器與無線模塊連接，主機(jī)和另外一個(gè)無線模塊連接，同時(shí)與射手顯示器連接，靶機(jī)和主機(jī)之間通過兩個(gè)無線模塊交換數(shù)據(jù)，靶機(jī)與靶板連接，將信號(hào)給信號(hào)轉(zhuǎn)換器，靶板控制器控制靶板的起倒。本實(shí)用新型能夠提高訓(xùn)練效率，解決讀靶人員的安全問題，實(shí)現(xiàn)了射擊訓(xùn)練的科技化、自動(dòng)化。
文檔編號(hào)F41J7/04GKCN201373711SQ200920032135
公開日2009年12月30日 申請日期2009年3月6日
發(fā)明者堯 徐, 王洪波 申請人:北京軍星瑞龍科技發(fā)展有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan