本發(fā)明涉及激光電子靶，尤其涉及一種光導(dǎo)纖維式激光感應(yīng)電子靶及感應(yīng)方法。

背景技術(shù)：

1、在輕武器模擬射擊訓(xùn)練領(lǐng)域，射手動(dòng)作的精準(zhǔn)分析對(duì)于提高射擊成績(jī)至關(guān)重要，傳統(tǒng)訓(xùn)練方法依賴肉眼觀察，難以精確捕捉射手動(dòng)作中的細(xì)微偏差，為解決這一問(wèn)題，激光式輕武器模擬射擊訓(xùn)練系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。該系統(tǒng)通過(guò)激光模擬槍發(fā)射編碼激光，模擬子彈發(fā)射，激光感應(yīng)電子靶譯碼并定位激光，計(jì)算模擬彈點(diǎn)落點(diǎn)位置環(huán)數(shù)，電腦顯示分析終端則顯示射手瞄準(zhǔn)軌跡、命中落點(diǎn)和環(huán)數(shù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)射手動(dòng)作的實(shí)時(shí)監(jiān)控與分析。

2、激光感應(yīng)電子靶是系統(tǒng)的核心組成部分，由紅外激光接收管組成的密集感光陣列焊接在電路板上，通過(guò)輸出信號(hào)的變化檢測(cè)激光照射位置。行列輸出信號(hào)經(jīng)并行轉(zhuǎn)串行電路處理，由單片機(jī)分析判斷，確定激光光斑位置，進(jìn)而計(jì)算落點(diǎn)。單片機(jī)通過(guò)無(wú)線傳輸模塊將數(shù)據(jù)傳送給電腦終端，進(jìn)行顯示和分析。

3、然而，現(xiàn)有激光感應(yīng)電子靶存在局限性：首先，激光落點(diǎn)計(jì)算精度受限，約為一厘米，難以進(jìn)一步提高；其次，制造硬件成本高昂，尤其是紅外激光接收管的成本，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的成本較高，這些限制影響了其在更廣泛領(lǐng)域的應(yīng)用，尤其是在大型武器模擬射擊訓(xùn)練中。

4、因此，為了進(jìn)一步提升現(xiàn)有激光感應(yīng)電子靶的適用性，我們提出一種光導(dǎo)纖維式激光感應(yīng)電子靶及感應(yīng)方法，

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在激光落點(diǎn)計(jì)算精度受限，約為一厘米，難以進(jìn)一步提高等缺點(diǎn)，而提出的一種光導(dǎo)纖維式激光感應(yīng)電子靶及感應(yīng)方法。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、設(shè)計(jì)一種光導(dǎo)纖維式激光感應(yīng)電子靶，包括：

4、箱體以及固定于所述箱體中的電路板；

5、所述電路板包括感光格柵單元、光電轉(zhuǎn)換單元、并行轉(zhuǎn)串行單元以及控制單元；

6、其中所述感光格柵單元包括多個(gè)沿橫向以及縱向部分的光導(dǎo)纖維，每條所述光導(dǎo)纖維的末端均連接在所述光電轉(zhuǎn)換單元上，所有行和列的光導(dǎo)纖維的輸出形成并行輸入，連接到并行轉(zhuǎn)串行單元的輸入端；

7、并行轉(zhuǎn)串行單元的輸出端與控制單元輸入端相連接。

8、進(jìn)一步的，所述光導(dǎo)纖維的外側(cè)套設(shè)有護(hù)套，所述護(hù)套在垂直于電路板向外且面向射手的方向處開設(shè)有開口。

9、進(jìn)一步的，所述護(hù)套為絕緣件，所述開口的角度為九十度。

10、進(jìn)一步的，所述電路板還包括與所述控制單元輸出端相連接的語(yǔ)音電路、無(wú)線通訊模塊、紅外遙控接收模塊以及閃光指示電路。

11、進(jìn)一步的，所述箱體包括面板、邊框以及蓋板，所述面板以及蓋板分別固定在所述邊框的兩側(cè)。

12、進(jìn)一步的，所述面板為pvc板，在所述面板上還設(shè)置有胸環(huán)靶圖案。

13、此外，本發(fā)明中還提出了一種光導(dǎo)纖維式激光感應(yīng)電子靶的感應(yīng)方法，使用上述的電子靶，所述的方法包括如下步驟：

14、使用激光模擬槍發(fā)射紅外編碼激光照射在感光格柵單元上；

15、確定激光光斑在感光格柵單元上的位置，所述光斑覆蓋至少一行和一列的光導(dǎo)纖維；

16、通過(guò)光導(dǎo)纖維傳輸激光，激光輸出照射在光電轉(zhuǎn)換單元上，產(chǎn)生代表光導(dǎo)纖維是否被激光光斑覆蓋的數(shù)字信號(hào)；

17、將數(shù)字信號(hào)輸入并行轉(zhuǎn)串行單元，以轉(zhuǎn)換為串行輸出信號(hào)；

18、通過(guò)控制單元處理串行輸出信號(hào)，確定激光光斑覆蓋的行和列；

19、計(jì)算激光光斑的中心位置，從而確定激光模擬槍的瞄準(zhǔn)點(diǎn)。

20、進(jìn)一步的，并行轉(zhuǎn)串行單元在控制單元的控制下，將并行信號(hào)轉(zhuǎn)換為串行輸出信號(hào)，并讀入控制單元內(nèi)部作為一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行處理，所述數(shù)據(jù)的每一個(gè)位與光導(dǎo)纖維的一個(gè)行或者列相對(duì)應(yīng)，其中：

21、第一位代表第一行；

22、第二位代表第二行：

23、......；

24、第x位代表第一列；

25、第x+1位代表第二列；

26、......；

27、通過(guò)判斷二進(jìn)制數(shù)據(jù)位的值是“0”還是“1”，來(lái)判斷激光光斑覆蓋的行和列，激光光斑照在感光格柵單元區(qū)域后會(huì)擴(kuò)散成一個(gè)小的圓形區(qū)域，找出數(shù)據(jù)“0”所在的起始行、結(jié)束行和起始列、結(jié)束列，就找到了激光光斑所在區(qū)域的上下左右邊界，通過(guò)邊界值，計(jì)算得到激光光斑所在圓心位置，即得出激光模擬槍瞄準(zhǔn)點(diǎn)和模擬子彈所在的位置。

28、進(jìn)一步的，進(jìn)一步包括：

29、通過(guò)公式計(jì)算激光落點(diǎn)中心在靶面上的對(duì)應(yīng)位置，從而確定射擊成績(jī)。

30、進(jìn)一步的，其中公式為：

31、x＝lx0+x1*lx；

32、y＝ly0+y1*ly；其中x和y分別表示激光落點(diǎn)在靶面水平和垂直方向上的對(duì)應(yīng)位置，lx0和ly0分別表示第一列和第一行的光導(dǎo)纖維相對(duì)于電路板邊界的距離，x1和y1分別表示激光落點(diǎn)中心所在列和行的序號(hào)，lx和ly分別表示感光格柵單元列與列之間和行與行之間的間距。

33、本發(fā)明提出的一種光導(dǎo)纖維式激光感應(yīng)電子靶及感應(yīng)方法，有益效果在于：

34、與傳統(tǒng)的紅外激光接收管陣列相比，本發(fā)明采用直徑約1毫米的光導(dǎo)纖維，理論上可實(shí)現(xiàn)1毫米的激光落點(diǎn)計(jì)算精度。在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)調(diào)整光導(dǎo)纖維的排列密集度，可以在保證生產(chǎn)加工便利性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)技術(shù)的精度；

35、此外，光導(dǎo)纖維的成本遠(yuǎn)低于紅外激光接收管，根據(jù)光導(dǎo)纖維的粗細(xì)和外包材料，價(jià)格范圍從幾分錢一米到幾元錢一米，顯著低于紅外激光接收管的成本，以制造一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)胸環(huán)靶為例，采用紅外激光接收管的感光陣列部分成本約為800元，而采用光導(dǎo)纖維則僅需約70元，成本大幅降低。

36、本發(fā)明也可用于其他類型的激光電子感應(yīng)靶，光導(dǎo)纖維代替紅外激光接收管，將光導(dǎo)纖維橫向排列和縱向排列形成感光格柵，來(lái)代替激光接收管陣列，可以顯著提高模擬射擊子彈落點(diǎn)的計(jì)算精度，并大幅降低生產(chǎn)成本，從而提升模擬射擊訓(xùn)練系統(tǒng)的整體性能和經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)特征：

1.一種光導(dǎo)纖維式激光感應(yīng)電子靶，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子靶，其特征在于：所述光導(dǎo)纖維(211)的外側(cè)套設(shè)有護(hù)套(212)，所述護(hù)套(212)在垂直于電路板(2)向外且面向射手的方向處開設(shè)有開口(213)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子靶，其特征在于：所述護(hù)套(212)為絕緣件，所述開口(213)的角度為九十度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子靶，其特征在于：所述電路板(2)還包括與所述控制單元(24)輸出端相連接的語(yǔ)音電路(25)、無(wú)線通訊模塊(26)、紅外遙控接收模塊(27)以及閃光指示電路(28)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的電子靶，其特征在于：所述箱體(1)包括面板(11)、邊框(12)以及蓋板(13)，所述面板(11)以及蓋板(13)分別固定在所述邊框(12)的兩側(cè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子靶，其特征在于：所述面板(11)為pvc板，在所述面板(11)上還設(shè)置有胸環(huán)靶圖案(14)。

7.一種光導(dǎo)纖維式激光感應(yīng)電子靶的感應(yīng)方法，使用如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的電子靶，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于：其中公式為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及激光電子靶技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種光導(dǎo)纖維式激光感應(yīng)電子靶，包括：箱體以及固定于所述箱體中的電路板；所述電路板包括感光格柵單元、光電轉(zhuǎn)換單元、并行轉(zhuǎn)串行單元以及控制單元；其中所述感光格柵單元包括多個(gè)沿橫向以及縱向部分的光導(dǎo)纖維，每條所述光導(dǎo)纖維的末端均連接在所述光電轉(zhuǎn)換單元上，所有行和列的光導(dǎo)纖維的輸出形成并行輸入，本發(fā)明也可用于其他類型的激光電子感應(yīng)靶，光導(dǎo)纖維代替紅外激光接收管，將光導(dǎo)纖維橫向排列和縱向排列形成感光格柵，來(lái)代替激光接收管陣列，可以顯著提高模擬射擊子彈落點(diǎn)的計(jì)算精度，并大幅降低生產(chǎn)成本，從而提升模擬射擊訓(xùn)練系統(tǒng)的整體性能和經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)研發(fā)人員：崔永斌,張黎明,王毅煒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京烽火星暉科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2