[發明專利]半封閉式聲電定位報靶系統

在審

• 申請號: 202010417536.9
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111609765A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 張勁松;朱英勛
• 申請（專利權）人: 北京盈想東方科技股份有限公司
• 主分類號: F41J5/06
• 分類號: F41J5/06;F41J5/14
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 夏晏平

本發明公開了半封閉式聲電定位報靶系統，由EVA靶面、塑料靶桿、激波傳感器、傳感器支架、溫度傳感器、半封閉激波罩、激波罩插槽、電源電氣艙、靶機底座、通信電臺、USB接口線和顯示控制計算機組成；傳感器支架上安裝有水平布置的三個激波傳感器和一個溫度傳感器，激波傳感器的傳感平面正對于靶面中心，且傳感平面的中心位置在同一直線上；半封閉式激波罩由EVA材料粘接形成上部開口的半封閉罩，可阻擋彈道激波信號。本發明半封閉式聲電報靶系統既具有開放式聲電定位靶靶面耗材成本低的優點，又具備對手槍等低速彈丸進行精確報靶的能力，同時還具有整體重量輕，易更換靶面等優點，既可以用于精度射擊訓練，也可以用于應用射擊訓練。

技術領域

本發明屬于自動報靶系統技術領域，特別涉及一種半封閉式聲電定位報靶系統。

背景技術

1)技術背景

精度報靶技術主要有基于激光收發陣列、圖像識別技術和聲電定位技術幾大類，其中激光收發陣列技術成本高，使用環境要求較高，一般用于專業靶場的彈丸特性檢測，不用于訓練；圖像識別技術主要用于室內恒定環境下使用，并且對于重復單孔無法識別；聲電定位技術具有環境適應性強，精度較高，重孔可識別等優點，目前在實際部隊訓練中應用最多。聲電定位報靶技術主要有開放式和封閉式兩種。

2)開放式聲電定位報靶技術

開放式聲電報靶技術主要利用超音速彈丸運動時產生的激波到達聲壓傳感器的時間和傳感器幾何分布之間的數值關系計算出彈著點位置。

傳感器幾何分布具有多種形式，比如“T”型^[1]，“雙三角”型^[2]，“L”型^[3]等，目前國內常用的為“T”型。原理如圖1所示：

M為彈道線上一點，N為靶面彈著點，B為傳感器放置點，MN垂直于NB，NB長為d。當彈速V大于本地聲速C時，存在一個A點，其產生的聲波傳到B點所需的時間最短。A點稱為激波迸發點。迸發點距離靶面的距離：

“T”型布局開放式聲電定位精度靶結構如圖2：

數學模型為：

由該模型可解出彈著點位置。

3)封閉式聲電定位報靶技術

封閉式聲電定位精度靶結構如圖3所示。在三個水平布陣傳感器上，套有一個密閉的聲學腔。聲學腔的主要作用是隔絕彈道上彈丸在靶面外激發的激波，使得只有在彈丸進入腔體內部時發出的激波才能被傳感器接收到。

三個水平布陣傳感器的分布如圖4所示。S₁，S₂，S₃為三個傳感器安置位置，傳感器間距為L，P(x，y)為彈著點位置，T₁，T₂，T₃分別為從P點發出的激波到達三個傳感器的絕對時間。當ΔT₁＝T₂-T₁，ΔT₂＝T₃-T₂確定時，P點應當同時符合以S₂，S₂和以S₂，S₃為焦點的橢圓，兩個橢圓在密封腔內的交叉點位置，即為彈著點位置。

開放式聲電定位高精度靶采用多傳感器空間定位算法同時計算彈著點坐標和速度、角度等信息，根據式(1)，當彈丸速度較小時，迸發點距離靶面x_min較大，因此從迸發點傳播到傳感器的激波信號相對較弱，再加上彈丸速度低，激波強度本身就不高，因此造成測量誤差較大，實際應用中，很難適合手槍射擊的自動報靶。