基本信息
- 項目名稱：
- 智能報靶系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本項目為一智能報靶系統(tǒng)，用以提高部隊及軍事院校等日常訓練和比賽效率。系統(tǒng)采用光電二極管作為前端傳感器，利用FPGA實現(xiàn)信號采集、處理及通道擴展，通過RS232實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，上位機采用LABVIEW實現(xiàn)報靶模擬顯示及存儲等。
- 詳細介紹：
- 基于本智能系統(tǒng)的報靶方式，在靶位周圍安裝有數(shù)個雙排交錯配置的光電二極管用來接收目標中靶時的信號， FPGA隨時檢測光電二極管電平的變化，據(jù)此計算彈著點的坐標位置，并通過RS232方式將此坐標傳輸至上位機。上位機采用LABVIEW編制友好的人機界面，射擊時按彈序顯示各靶位當前射擊環(huán)數(shù)、各靶位總射擊次數(shù)并同步模擬顯示彈著點在靶面上的位置，射擊結束后存儲射擊結果數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的特點是成本低、攜帶方便、操作簡單、便于推廣、精度高且無需更換靶。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 目前射擊訓練大多數(shù)采用靶壕加機械升落靶的人工報靶方式，有諸多缺點；少數(shù)采用自動報靶系統(tǒng)，但由于成本、精度等原因日常訓練很少使用，而智能報靶系統(tǒng)可有效地提高部隊及軍事院校的訓練水平。 通過對比已有幾種自動報靶系統(tǒng)，分析它們的優(yōu)缺點，提出了一種新的智能報靶系統(tǒng)設計方法。 創(chuàng)新點：①充分利用采集到的信號電平變化計算中靶坐標，使其具有較高精度，減少錯報和漏報的情況；②改進信號采集方式，使硬件成本較低，具有廣大的推廣價值。即克服了半導體自動報靶系統(tǒng)造價昂貴、圖像處理自動報靶系統(tǒng)計算量大、CCD線陣靶報靶系統(tǒng)測量小目標效果不佳和聲電自動報靶系統(tǒng)不能測量低于音速的目標等缺點。技術關鍵：利用信號采集處理部分捕捉前端傳感器的電平變化。主要技術指標：坐標精度在2mm以內(nèi)。
科學性、先進性
- 目前國內(nèi)已研究的幾種報靶系統(tǒng)性能并不理想，半導體報靶系統(tǒng)價格昂貴、圖像報靶系統(tǒng)計算量大且抗干擾能力差，而超聲波報靶系統(tǒng)無法測量低于音速彈丸等。上述幾個不足制約了自動報靶系統(tǒng)的推廣，使大多訓練仍采用人工報靶，既不安全又不可靠。 基于本智能系統(tǒng)的報靶方式，在靶位周圍安裝有數(shù)個小型傳感器用來接收目標中靶時的信號，信號采集處理部分獲取傳感器信號電平變化，據(jù)此計算彈著點的坐標位置，并將此坐標信號長距離傳輸至上位機，上位機便可進行數(shù)據(jù)存儲和圖像模擬顯示等，提高了智能報靶的性能。系統(tǒng)的特點是成本低、攜帶方便、操作簡單、便于推廣、精度高且無需更換靶紙。
獲獎情況及鑒定結果
- 無
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 任何方式
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品和現(xiàn)場演示
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 初始化設備，當彈丸擊中靶面時前端傳感器捕捉彈丸所產(chǎn)生的信號，信號采集處理部分根據(jù)此信號的電平變化自動計算出彈著點坐標，并上傳至上位機用以計算中靶環(huán)數(shù)。該系統(tǒng)可對射擊過程全程監(jiān)控，能模擬再現(xiàn)彈著點分布情況，具有數(shù)據(jù)存儲、自動統(tǒng)計以及查詢成績等功能。系統(tǒng)軟件能迅速調(diào)用數(shù)據(jù)庫中存儲的彈著點坐標數(shù)據(jù)，形象得再現(xiàn)彈著點分布情況，便于評估或校調(diào)，可對射手存在的問題做出分析，從而提高訓練效率。 該系統(tǒng)能夠用于手槍、步槍等各種型號子彈射擊的自動報靶，可以取代傳統(tǒng)報靶方式和目前已存在的幾種自動報靶系統(tǒng)，在部隊和軍事院校的訓練、比賽中獲得大量運用，因此具有較大的推廣價值和經(jīng)濟效益。
同類課題研究水平概述
- 目前國內(nèi)外自動報靶系統(tǒng)主要有幾種方案，各有利弊： 1、半導體自動報靶系統(tǒng) 高精度報靶系統(tǒng)中目前有很多采用半導體電子靶。當靶被破壞后，系統(tǒng)能夠報出遭破壞點的位置，不需要專門的計算機進行判靶，因而系統(tǒng)設計簡單，維護方便。但是電子靶的成本太高，正式比賽射擊一次就要更換一次靶紙，整個比賽下來消耗靶紙?zhí)?，而每張電子靶價格昂貴，而且日常訓練消耗靶紙數(shù)量更為龐大，因此該系統(tǒng)只是應用于大型國際性射擊比賽中的決賽，難以應用于普通的訓練中。 2、基于圖像處理方法設計的自動報靶系統(tǒng) 該系統(tǒng)的缺點是計算量大，且不能保證攝像頭與靶紙之間保持嚴格的垂直關系，以致靶數(shù)并不隨距離成線性變化，而且靶紙的微小起伏也會破壞線性的性質(zhì)。由于CCD的光敏感性，環(huán)境光對圖像的質(zhì)量有很大的影響，這也給實際處理造成了較大的困難。另外如果沒有配置自動換靶紙設備，該系統(tǒng)將不能識別兩發(fā)彈丸擊中同一彈孔的情況，而每射擊一次換一次靶紙既繁瑣又浪費。 3、CCD線陣靶報靶系統(tǒng) 該系統(tǒng)的缺點是對于大靶面、高速飛行小目標的測量效果不佳，原因主要是其對過靶目標信號的捕獲幾率太低，在測量時兩臺CCD相機盡管都可以調(diào)整所需的交匯仰角，但很難保證它們在同一水平基線上。 4、聲電自動報靶系統(tǒng) 該系統(tǒng)根據(jù)若干個傳感器接收到的超音速飛行彈丸所產(chǎn)生激波信號到達時間差計算中靶坐標，工作與光照條件無關，可以全天候工作，但其缺點也較為明顯，如探測高度低，對于溫度、風速、風向的影響需要進行修正，測量低于音速的彈丸有困難等。
