[实用新型]多层扇形光幕枪弹投影定位靶面

说明书

所属技术领域

本实用新型是实弹射击训练使用的可自动检测弹着点并自动报靶的靶面.它利用枪弹穿过多层扇形光幕时在光敏管排上所产生的投影，由专用信号采集控制电路检测出其相应的光电信号经数据处理后来确定靶面上弹着点的位置。

背景技术

目前，非体育实弹射击训练所使用的自动检报靶系统已产品化的主要一类是“声靶”，它是利用获取子弹飞行中的激波或枪弹对空气的扰动而产生的声电信号来进行弹着点的测算和定位的。“声靶”获取枪弹穿过靶面时的声信号方式有两种：一种是声腔开放式；另一种是声腔密闭式.其中声腔开放式声靶要求枪弹在穿过靶面时的马赫数M＞1，一般要求枪弹初速V＞450米/秒时才能产生较为稳定可靠的声电信号，否则，易发生所谓的丢弹漏报现象。对于以手枪射击为主的室内射击场是不合适的，因为现警察所配备的手枪弹速一般为320米/秒，弹速最大的54式手枪其标准弹速也仅为430米/秒左右；对于声腔密闭式声靶，虽然可获取马赫数M＜1的枪弹声电信号，但要求获取信号时所必须的声腔的密闭性要好，以保持其中空气的安静性，但当靶面上产生了弹孔后，射击环境的杂声将进入声腔内部，使其内部空气受到扰动，将与枪弹产生的有用信号相混合而使之被淹没，从而造成丢弹漏报现象，弹孔愈多，此情况愈严重，直到自动报靶功能完全失效，而更换新的靶面密闭声腔费用很高。由于空气的声速受物理环境状态的影响较大，如温度、湿度等，因此无论那一种方式的声靶其报靶误差均较大(约一个弹径)。总之，利用声定位原理设计的声靶均存在可靠性差、定位精度低和运行费用高的缺陷，而且是理论上的先天性缺陷，很难有大的改进。

至今仍未形成产品的另一类自动检报靶系统是利用平行光幕或平行光网方式，当枪弹穿过平行光幕或光网时，信号采集电路检测光线对枪弹投影而产生的光电信号，以此定位弹着点在靶面的位置。枪弹穿过光幕时，在平行光的投影下，分别在对应的坐标板的光敏管上形成理论上与弹径等大小的阴影，检测由此产生的光电信号，即可确定弹着点的位置。此种方案在理论上是很好的，但在技术上的实现却困难很大，对于平行光幕方式，首先是用以产生平行光幕必须的几十个非圆曲线透镜的制造很困难且造价昂贵，甚至须国外制造，其次，以此方式制成的靶面结构庞大复杂且极其娇气，很难适应射击现场的恶劣环境，其高昂的造价也不宜在我国普及。光网式方案虽不使用昂贵的透镜，但由于大量光源各自产生的光束须与其相对的光敏管一一对应照射，技术上的实现难度很大，并且其保持性也差，现场调试、维护十分困难，仍难以适应实弹射击的恶劣环境。另外，由于光源尺寸的限制，其光网的网孔尺寸很大，相应地，对枪弹的定位误差也就很大。该方式同样存在靶面结构庞大复杂和可靠性差的缺陷。再有的自动报靶系统是视频靶，它是利用摄像头将靶面的弹孔情况取回到计算机中进行图象处理后获得当前弹孔的位置。其主要缺陷有：摄像头与靶面的距离须长期保持其精度，在射击现场一般不易保证，且其调整时专业性要求较高；由于实弹射击实时性的要求，摄像机的像素不可很高，故其自动报靶误差也较大(大于靶面环线之宽度，这将产生误报)，当弹孔重合或重叠部分较大时将出现丢弹漏报的异常现象；再者，视频靶面均不能移动，这将使实弹射击训练的种类和机动性大受约束。还有一些所谓的自动报靶系统，技术更加落后，在此不再列举。以上所述已产品化或未产品化的自动报靶系统所用之枪弹定位方式，均存在定位误差远大于靶标环线宽度(约1.2mm)、丢弹漏报及可靠性差的先天性缺陷，至今仍不具备进行正式的自动报靶实弹射击比赛的能力，也不可进行射速达10发/秒的连发射击。

发明内容

为彻底消除现有各种类型自动报靶靶面普遍存在的丢弹漏报、报靶误差大、可靠性差、造价高等先天性缺陷，本实用新型提供了一种全新的枪弹定位方案，即多层扇形光幕枪弹投影定位靶面，该方案的核心技术是：对穿过光幕的枪弹进行投影的光线不是现有公知的平行光线或光网方式，而是采用线光源所形成的扇形光幕对穿过的枪弹进行投影，此投影可在相对应的坐标板上的光敏管排上形成确定的阴影段光电信号。为提高定位精度和可靠性，采用多层扇形光幕。