報靶是一項完整的射擊運動必須包含的成績統(tǒng)計環(huán)節(jié).傳統(tǒng)的報靶方式為人工報靶,勞動強度較大,易誤報,漏報并且威脅人身安全.早期的自動報靶設(shè)備,在一定程度上提高了報靶的安全性,降低了勞動強度,但大多設(shè)備笨重,造價昂貴,精度較低,近幾年靶場都采用了自動報靶設(shè)備不斷改進,但大多數(shù)仍然存在安裝,拆卸復(fù)雜,維護困難,環(huán)境適應(yīng)性差等缺點,許多設(shè)備需要專門建設(shè)室內(nèi)靶場,對強光,噪聲,灰塵等干擾敏感,無法應(yīng)用于室外射擊. 本文以實現(xiàn)室外環(huán)境下的遠程自動報靶為目的,基于激光報靶原理,研究一種室外射擊訓(xùn)練自動報靶系統(tǒng).
主要研究內(nèi)容如下: 1.新型激光幕形成理論研究.采用類比分析的方法對常用報靶原理進行了研究,分析了各種報靶方式的報靶原理及優(yōu)缺點.以一個一字激光發(fā)射器與L型激光接收器對射的方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多對激光發(fā)射器與接收器對射的方式,實現(xiàn)了激光幕結(jié)構(gòu)的精簡,降低了激光幕功耗,提高了激光幕的穩(wěn)定性。
2.單雙激光幕坐標定位誤差分析與脫靶判斷.分析了單雙激光幕坐標定位的誤差來源與誤差大小,對單雙激光幕坐標定位的優(yōu)缺點進行了分析,確定系統(tǒng)采用穩(wěn)定性更高的雙激光幕坐標定位原理實現(xiàn)彈丸坐標定位.介紹了彈丸坐標與靶面擬合方法,實現(xiàn)了脫靶判斷.
3.系統(tǒng)軟硬件搭建.基于模塊化設(shè)計思路設(shè)計了室外射擊訓(xùn)練自動報靶系統(tǒng)各功能模塊.重點設(shè)計了信號采集處理電路和無線通訊系統(tǒng).實現(xiàn)了系統(tǒng)對彈丸快速信號的快速響應(yīng)和數(shù)據(jù)遠距離無線傳輸.
4.實驗驗證.采用控制變量法對室外自動報靶系統(tǒng)的報靶精度,無線傳輸距離等進行了測試.在光照強度,風(fēng)速,溫度,濕度相同的環(huán)境下對無線通訊系統(tǒng)在有障礙物和障礙物條件下的有效通訊距離進行了測試.實現(xiàn)了自動報靶,驗證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性.
