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。
科學性、先進性
- 目前國內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
技術轉讓方式
- 任何方式
作品可展示的形式
- 實物、產品和現(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，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濟效益。
同類課題研究水平概述
- 目前國內外自動報靶系統(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。由于CCD的光敏感性，環(huán)境光對圖像的質量有很大的影響，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。
