报靶是一项完整的射击运动必须包含的成绩统计环节.传统的报靶方式为人工报靶,劳动强度较大,易误报,漏报并且威胁人身安全.早期的自动报靶设备,在一定程度上提高了报靶的安全性,降低了劳动强度,但大多设备笨重,造价昂贵,精度较低,近几年靶场都采用了自动报靶设备不断改进,但大多数仍然存在安装,拆卸复杂,维护困难,环境适应性差等缺点,许多设备需要专门建设室内靶场,对强光,噪声,灰尘等干扰敏感,无法应用于室外射击. 本文以实现室外环境下的远程自动报靶为目的,基于激光报靶原理,研究一种室外射击训练自动报靶系统.
主要研究内容如下: 1.新型激光幕形成理论研究.采用类比分析的方法对常用报靶原理进行了研究,分析了各种报靶方式的报靶原理及优缺点.以一个一字激光发射器与L型激光接收器对射的方式代替传统的多对激光发射器与接收器对射的方式,实现了激光幕结构的精简,降低了激光幕功耗,提高了激光幕的稳定性。
2.单双激光幕坐标定位误差分析与脱靶判断.分析了单双激光幕坐标定位的误差来源与误差大小,对单双激光幕坐标定位的优缺点进行了分析,确定系统采用稳定性更高的双激光幕坐标定位原理实现弹丸坐标定位.介绍了弹丸坐标与靶面拟合方法,实现了脱靶判断.
3.系统软硬件搭建.基于模块化设计思路设计了室外射击训练自动报靶系统各功能模块.重点设计了信号采集处理电路和无线通讯系统.实现了系统对弹丸快速信号的快速响应和数据远距离无线传输.
4.实验验证.采用控制变量法对室外自动报靶系统的报靶精度,无线传输距离等进行了测试.在光照强度,风速,温度,湿度相同的环境下对无线通讯系统在有障碍物和障碍物条件下的有效通讯距离进行了测试.实现了自动报靶,验证了系统的稳定性.
