[發(fā)明專利]一種基于FPGA的數(shù)字槍瞄系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611205324.4
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN106767158B
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊輝海;袁健飛;陸鵬;劉家強;方浩銘;宋考洋;郭建;韓俊馬
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇雷華防務(wù)科技有限公司
• 主分類號: F41G1/46
• 分類號: F41G1/46;F41G1/473
• 代理公司: 蘇州市指南針專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32268
• 代理人: 許希富

本發(fā)明公開了一種基于FPGA的數(shù)字槍瞄系統(tǒng)，包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)；硬件系統(tǒng)包括FPGA、光學(xué)設(shè)計、CMOS圖像探測器、3D電子羅盤和GPS、SD卡、LCD、WIFI、KEY、電源和激光測距；軟件系統(tǒng)包括驅(qū)動模塊、補償算法模塊、格式轉(zhuǎn)換模塊、圖像裁剪模塊、圖像放大模塊、圖像合成模塊、PAL顯示模塊、FPGA處理模塊；本發(fā)明使用nios軟核為控制處理器，在降低成本的同時，進行了數(shù)字槍瞄系統(tǒng)的優(yōu)化，簡化了工作算法流程，在軟件的自動控制下精確測定由于振動、射擊、沖擊、跌落和高低溫等環(huán)境而引起的瞄準鏡視軸變，易實現(xiàn)精準的瞄準射擊，設(shè)有的WIFI可實時傳送系統(tǒng)采集的部分數(shù)據(jù)到客戶端設(shè)備，實用性強。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)字槍瞄系統(tǒng)，特別涉及一種基于FPGA的數(shù)字槍瞄系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前在進行射擊時，槍瞄準器需要人工根據(jù)射擊目標的距離、當時當?shù)氐臍庀髼l件、槍支子彈不一樣等多種因素影響，需對槍瞄準器進行彈道補償調(diào)整。因為子彈被射出時是類似拋物線運動體，受到重力和空氣阻力的綜合影響，飛出了很復(fù)雜的軌跡。包含一次方、二次方和三次方的變量是很難用數(shù)學(xué)公式通過計算機完成伺服控制，采用傳統(tǒng)的人力觀測、手動調(diào)整標尺對槍瞄準器進行彈道補償調(diào)整，精度不高，不容易實現(xiàn)精準的瞄準射擊。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于FPGA的數(shù)字槍瞄系統(tǒng)，以解決目前人力觀測、手動調(diào)整標尺對槍瞄準器進行彈道補償調(diào)整所存在的精度不高，不容易實現(xiàn)精準的瞄準射擊的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種基于FPGA的數(shù)字槍瞄系統(tǒng)，包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)；所述硬件系統(tǒng)包括FPGA、光學(xué)設(shè)計、CMOS圖像探測器、3D電子羅盤和GPS、SD卡、LCD、WIFI、KEY、電源和激光測距；所述FPGA用于整個系統(tǒng)的核心控制元器件，負責(zé)采集和處理CMOS圖像探測器、3D電子羅盤、GPS、傳送過來的信息及控制這些部件的工作，并接收KEY發(fā)來的指令完成對其他部件的控制，最終疊加成LCD能夠識別的圖像信號，并傳送給LCD；所述光學(xué)設(shè)計用于完成對自然光的采集，并傳送給CMOS圖像探測器；所述CMOS圖像探測器用于接受光學(xué)設(shè)計傳送過來的光信號，并轉(zhuǎn)換為FPGA能夠識別和處理的數(shù)字信號；所述3D電子羅盤和GPS分別負責(zé)對指北和實時位置經(jīng)緯度信息的測定；所述SD卡負責(zé)對部分需要保留的圖片的存儲；所述LCD負責(zé)接受FPGA傳送過來的圖像信息的顯示；所述WIFI負責(zé)傳送系統(tǒng)采集的部分數(shù)據(jù)到客戶端設(shè)備；所述KEY用于完成用戶對系統(tǒng)的操作；所述電源完成對整個系統(tǒng)的供電；所述激光測距負責(zé)設(shè)備到瞄準目標之前距離的測定；

所述軟件系統(tǒng)包括驅(qū)動模塊、補償算法模塊、格式轉(zhuǎn)換模塊、圖像裁剪模塊、圖像放大模塊、菜單生成模塊、圖像合成模塊、PAL顯示模塊、FPGA處理模塊；

FPGA對整個系統(tǒng)的控制流程為：

a.啟動系統(tǒng)后，所述FPGA會接受到CMOS圖像探測器傳來的數(shù)字圖像信號；

b.在打開所述3D電子羅盤和GPS、激光測距后，所述FPGA會接受這些設(shè)備傳來的數(shù)字信號，并處理這些設(shè)備傳來的數(shù)字信號，并最終疊加成所述LCD能夠識別的圖像信號，并傳送給LCD；

c.在打開WIFI和啟動SD卡保存后，所述FPGA會控制WIFI的工作和對SD卡的讀寫。進一步的，所述軟件系統(tǒng)采用nios軟核處理器為控制處理器。進一步的，所述軟件系統(tǒng)的控制流程為：

a.所述nios軟核處理器為驅(qū)動模塊配置驅(qū)動參數(shù)，所述驅(qū)動模塊視頻數(shù)據(jù)流輸出至所述補償算法模塊；

b.所述補償算法模塊接收視頻數(shù)據(jù)流，并接收nios軟核處理器配置的補償參數(shù)，輸出補償處理后的視頻數(shù)據(jù)流；

c.所述格式轉(zhuǎn)換模塊接收補償處理后的視頻數(shù)據(jù)流，生成VIP視頻流格式并輸出至所述圖像剪裁模塊；