專利名稱:多位超聲速聲電定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于聲電定位自動(dòng)報(bào)靶技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是涉及一種適用于輕、重武器
實(shí)彈射擊訓(xùn)練、演習(xí)以及戰(zhàn)場(chǎng)殺傷破壞評(píng)估中對(duì)超聲速?gòu)椡柽M(jìn)行定位及自動(dòng)報(bào)靶的多位超聲速聲電定位裝置。
背景技術(shù)：
超聲定位自動(dòng)報(bào)靶裝置是一種通過飛行彈丸在空氣中產(chǎn)生脫體激波的特性，當(dāng)激波作用于布設(shè)在垂直彈道傳感器陣列面時(shí)所產(chǎn)生的擾動(dòng)波信號(hào)，并通過數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)處理來(lái)計(jì)算彈丸位置，以此實(shí)現(xiàn)彈著點(diǎn)自動(dòng)報(bào)靶的設(shè)備?，F(xiàn)有大多數(shù)聲定位自動(dòng)報(bào)靶裝置的靶標(biāo)皆為有形靶標(biāo)，即耙標(biāo)為有形目標(biāo)，多數(shù)采用封閉聲空腔式結(jié)構(gòu)，采用前后封閉靶板，對(duì)前后封閉靶板受彈數(shù)有一定的技術(shù)要求，lcm2多者射擊8發(fā)，少者射擊4發(fā)前后即需對(duì)靶板進(jìn)行修補(bǔ)。因而靶標(biāo)的使用壽命減低，更換修補(bǔ)次數(shù)增多。另外，現(xiàn)有技術(shù)中的定位方法是利用彈丸穿過聲學(xué)傳感器陣列時(shí)所產(chǎn)生的彈頭波到達(dá)"口 "型、"一"型、"L"型布陣靶面上不同傳感器所產(chǎn)生的時(shí)間差，來(lái)計(jì)算彈丸在靶面上彈著點(diǎn)的坐標(biāo)。因而，現(xiàn)有聲電定位裝置使用時(shí)存在以下缺陷第一、屬封閉聲空腔式報(bào)靶設(shè)備，能解決彈的單發(fā)定位問題，多位超聲、亞聲速?gòu)椌_定位，但是不能解決超聲速?gòu)椷B發(fā)的精確定位；第二、對(duì)前后靶板的收縮性能要求較高；第三、射擊訓(xùn)練使用過程中使用的耗材成本高。綜上，現(xiàn)有聲電定位裝置在實(shí)際使用過程中存在以上多種缺陷，并且適用范圍也有一定的局限性。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種多位超聲速聲電定位裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、野外布設(shè)方便且射擊瞄準(zhǔn)指示物材料無(wú)特定要求、定位精度高，能有效解決彈丸單、連發(fā)時(shí)的精確定位問題。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種多位超聲速聲電定位裝置，其特征在于包括"凹"字形托架、由多個(gè)等間距固定在托架上的聲傳感器組成的傳感器陣列、對(duì)多個(gè)聲傳感器所產(chǎn)生電信號(hào)進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)采集器和對(duì)數(shù)據(jù)采集器所采集信號(hào)進(jìn)行分析處理并將處理結(jié)果與預(yù)先存儲(chǔ)在彈著點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的傳感器檢測(cè)信號(hào)及彈著點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比得出實(shí)彈彈著點(diǎn)位置坐標(biāo)的工控計(jì)算機(jī)，多個(gè)聲傳感器均接數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器與工控計(jì)算機(jī)相接；多個(gè)聲傳感器呈"凹"字形布設(shè)且其組成一個(gè)具有指向性的傳感器陣列。
所述聲傳感器的數(shù)量為8個(gè)，且8個(gè)聲傳感器呈對(duì)稱布設(shè)。
所述托架由水平板和兩個(gè)對(duì)稱布設(shè)在所述水平板左右兩側(cè)的斜板組成，所述斜板與水平板間的夾角為135° ;所述水平板上布設(shè)有兩個(gè)聲傳感器，所述斜板上布設(shè)有三個(gè)聲傳感器；所述傳感器陣列的有效探測(cè)區(qū)域?yàn)榻嵌葹?35°的探測(cè)區(qū)域。
所述托架前側(cè)設(shè)置有對(duì)多個(gè)聲傳感器進(jìn)行防護(hù)的"凹"字形防彈支架，所述聲傳感器布設(shè)在托架上部且托架上對(duì)應(yīng)設(shè)置有供聲傳感器安裝的安裝孔，托架外側(cè)包覆有一層吸聲毛氈，聲傳感器外側(cè)套裝有一層彈性減振層。
還包括布設(shè)在托架中下部?jī)?nèi)側(cè)的總線接頭且托架中下部對(duì)應(yīng)開有供總線接頭安裝的安裝腔，所述總線接頭與聲傳感器和數(shù)據(jù)采集器間均通過電纜進(jìn)行連接且托架中對(duì)應(yīng)開有供所述電纜穿過的線槽。
所述防彈支架包括位于托架前部的前側(cè)板和固定在所述前側(cè)板底部的底板。
所述前側(cè)板和底板加工制作為一體。
所述托架后側(cè)安裝有瞄點(diǎn)支座。
所述瞄點(diǎn)支座通過緊固螺釘安裝在托架上。
所述托架為木質(zhì)減振支架。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、易于隱蔽和防護(hù)且體積小、重量輕、便于攜帶。
2、實(shí)用價(jià)值高，多靶位情況下可進(jìn)行連發(fā)射擊自動(dòng)報(bào)靶，定位精度高且性能穩(wěn)定可靠，也就是說(shuō)，其報(bào)靶精度在整個(gè)布陣區(qū)域內(nèi)比較均勻，最大誤差為3mm，因而本實(shí)用新型解決了以往聲定位自動(dòng)報(bào)靶設(shè)備不能報(bào)連發(fā)的缺陷。
3、聲傳感器為具有特殊參數(shù)135度且探測(cè)距離可控的聲探測(cè)器，經(jīng)試驗(yàn)證明，該傳感器能夠解決探測(cè)區(qū)域不可控的缺點(diǎn)，也確保了各傳感器陣列之間信號(hào)不相互干擾的實(shí)際問題。
4、多個(gè)聲傳感器采用"凹"字形的列陣布陣方式，此布陣方式使得靶標(biāo)迎彈面防護(hù)
時(shí)只需防護(hù)傳感器陣列，因而大大減小了靶標(biāo)防護(hù)的面積，減輕了靶標(biāo)的重量，更換靶標(biāo)比
較方便快捷，也使靶標(biāo)適用的類型比較廣泛多樣，適用于各類精度、戰(zhàn)術(shù)射擊訓(xùn)練。
5、簡(jiǎn)化了靶標(biāo)的結(jié)構(gòu)，該布陣方式提高了實(shí)彈射擊自動(dòng)報(bào)靶設(shè)備使用的靈活性，
具有很高的實(shí)用價(jià)值，甚至可以實(shí)現(xiàn)無(wú)靶標(biāo)，靶位處的射擊瞄準(zhǔn)點(diǎn)按受訓(xùn)人員的射擊科目
確定，無(wú)特定要求，故不產(chǎn)生射擊耗材。
6、在實(shí)際使用中更加便攜，機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)。
7、適用范圍廣，適用于各類精度、戰(zhàn)術(shù)射擊訓(xùn)練，解決了多位靶開放式定位技術(shù)難題，具有簡(jiǎn)單、實(shí)用、迅速、準(zhǔn)確等特點(diǎn)。
8、解決了以往實(shí)彈射擊訓(xùn)練中，采用人工報(bào)靶浪費(fèi)大量人力、物力和時(shí)間的缺點(diǎn)，其報(bào)靶穩(wěn)定、精度高、成本低廉。
綜上，本實(shí)用新型能夠確保各種超音速?gòu)椡瓒辔簧鋼羟闆r下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)靶(單
發(fā)、連發(fā))，彈丸穿過"凹"字形布放的特定參數(shù)指向性傳感器陣列時(shí)，具有不受外界環(huán)境影
響且能簡(jiǎn)單、實(shí)用、迅速、準(zhǔn)確進(jìn)行定位及自動(dòng)報(bào)靶，有效解決了現(xiàn)階段大量適用于軍隊(duì)、武
警野外點(diǎn)射、連發(fā)射擊訓(xùn)練等項(xiàng)目中彈丸單、連發(fā)時(shí)的精確定位問題。
下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型托架、聲傳感器及防彈支架的安裝位置結(jié)構(gòu)示意圖。[0027]
圖3為本實(shí)用新型的電路原理框圖。[0028]
圖4為本實(shí)用新型的使用狀態(tài)示意圖。[0029]附圖標(biāo)記說(shuō)明
1-托架；2-聲傳感器；2-1-聲傳感器一 ；
2-2-聲傳感器二 ；2-3_聲傳感器三；2-4_聲傳感器四；
2-5-聲傳感器五；2-6_聲傳感器六；2-7_聲傳感器七；
2-8-聲傳感器八；3-數(shù)據(jù)采集器；4-防彈支架；
5-吸聲毛氈；6-總線接頭；7-線槽；
8-瞄點(diǎn)支座；9-緊固螺釘；1C-緊固螺栓；
ll-有效探測(cè)區(qū)域；12-工控計(jì)算機(jī)。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2及圖3所示，本實(shí)用新型包括"凹"字形托架1、由多個(gè)等間距固定在托架1上的聲傳感器2組成的傳感器陣列、對(duì)多個(gè)聲傳感器2所產(chǎn)生電信號(hào)進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)采集器3和對(duì)數(shù)據(jù)采集器3所采集信號(hào)進(jìn)行分析處理并將處理結(jié)果與預(yù)先存儲(chǔ)在彈著點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的傳感器檢測(cè)信號(hào)及彈著點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比得出實(shí)彈彈著點(diǎn)位置坐標(biāo)的工控計(jì)算機(jī)12，所述多個(gè)聲傳感器2均接數(shù)據(jù)采集器3，數(shù)據(jù)采集器3與工控計(jì)算機(jī)12相接。多個(gè)聲傳感器2呈"凹"字形布設(shè)且其組成一個(gè)具有指向性的傳感器陣列。所述托架1為木質(zhì)減振支架。
本實(shí)施例中，所述聲傳感器2的數(shù)量為8個(gè)，且8個(gè)聲傳感器2呈對(duì)稱布設(shè)。所述托架1由水平板和兩個(gè)對(duì)稱布設(shè)在所述水平板左右兩側(cè)的斜板組成，所述斜板與水平板間的夾角為135° 。所述水平板上布設(shè)有兩個(gè)聲傳感器2，所述斜板上布設(shè)有三個(gè)聲傳感器2。所述傳感器陣列的有效探測(cè)區(qū)域11為角度為135。的探測(cè)區(qū)域。所述8個(gè)聲傳感器2具體為聲傳感器一 2-1 、聲傳感器二 2-2 、聲傳感器三2-3 、聲傳感器2-4、聲傳感器五2_5 、聲傳感器六2-6、聲傳感器七2-7和聲傳感器八2-8。
所述托架1前側(cè)設(shè)置有對(duì)多個(gè)聲傳感器2進(jìn)行防護(hù)的"凹"字形防彈支架4，所述聲傳感器2布設(shè)在托架1上部且托架1上對(duì)應(yīng)設(shè)置有供聲傳感器2安裝的安裝孔，托架1外側(cè)包覆有一層吸聲毛氈5，聲傳感器2外側(cè)套裝有一層彈性減振層。本實(shí)施例中，所述彈性減振層由EVA發(fā)泡材料制成。所述聲傳感器2通過其外部套裝的套裝部件插裝在托架1內(nèi)部，因而布線及安裝拆卸均非常方便。
同時(shí)，本實(shí)用新型還包括布設(shè)在托架l中下部?jī)?nèi)側(cè)的總線接頭6且托架1中下部對(duì)應(yīng)開有供總線接頭6安裝的安裝腔，所述總線接頭6與聲傳感器2和數(shù)據(jù)采集器3間均通過電纜進(jìn)行連接，且托架1中對(duì)應(yīng)開有供所述電纜穿過的線槽7和與其線槽7相通的信號(hào)線出孔。
所述防彈支架4包括位于托架1前部的前側(cè)板和固定在所述前側(cè)板底部的底板。本實(shí)施例中，所述前側(cè)板和底板加工制作為一體。所述托架1后側(cè)安裝有瞄點(diǎn)支座8。所述瞄點(diǎn)支座8通過緊固螺釘9安裝在托架1上。所述底板與托架1和瞄點(diǎn)支座8間均通過緊
固螺栓io進(jìn)行固定連接。
結(jié)合圖4，實(shí)際使用過程中，托架1上所安裝的傳感器陣列的有效探測(cè)區(qū)域11為呈"凹"字形135°角覆蓋的有效探測(cè)區(qū)域，各聲傳感器2的有效探測(cè)距離為1. 25米，采用對(duì)每4個(gè)聲傳感器2所接收的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并通過計(jì)算屏蔽相鄰靶位信號(hào)的方法達(dá)到防止相鄰靶位信號(hào)干擾的目的。由于聲傳感器2的有效探測(cè)區(qū)域11內(nèi)信號(hào)幅值為1. 2伏，而在非探測(cè)區(qū)的信號(hào)幅值只有0. 6伏，則設(shè)置聲傳感器2的開門接收信號(hào)幅值為1伏。同時(shí)，將聲傳感器2的響應(yīng)時(shí)間設(shè)置為2微秒，耙幅為1. 5米X 1. 5米，聲波行走1. 5X 1. 414路程用時(shí)為6. 2毫秒，也就是說(shuō)8支聲傳感器2接收信號(hào)用時(shí)為6. 2毫秒。按槍械射頻1200發(fā)/分，彈彈間隔為20發(fā)/秒(100毫秒)，無(wú)論靶幅大小，聲傳感器2的響應(yīng)時(shí)間均滿足定位要求，因而本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)連發(fā)時(shí)的自動(dòng)報(bào)靶。
本實(shí)用新型的工作過程是由數(shù)據(jù)采集器3采集8個(gè)聲傳感器2在彈丸穿過指向性傳感器陣列時(shí)所檢測(cè)的信號(hào)進(jìn)行采集，并同步上傳給工控計(jì)算機(jī)12 ;工控計(jì)算機(jī)12記錄并儲(chǔ)存8個(gè)聲傳感器2對(duì)應(yīng)的走時(shí)t 0-t 7，且相應(yīng)所存儲(chǔ)的檢測(cè)數(shù)據(jù)與事先建立的實(shí)彈模擬信號(hào)源檢驗(yàn)彈丸穿過每個(gè)區(qū)域時(shí)8個(gè)聲傳感器8所檢測(cè)的信號(hào)及彈著點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)中所存儲(chǔ)相對(duì)應(yīng)的彈著點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得出最終的實(shí)彈彈著點(diǎn)坐標(biāo)。由于在傳感器陣列的整個(gè)有效探測(cè)區(qū)域ll內(nèi)，本實(shí)用新型的報(bào)靶精度均比較均勻，因而本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)多位(N位、N+l位)開放式子彈連發(fā)時(shí)的自動(dòng)精確定位。
以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種多位超聲速聲電定位裝置，其特征在于包括“凹”字形托架(1)、由多個(gè)等間距固定在托架(1)上的聲傳感器(2)組成的傳感器陣列、對(duì)多個(gè)聲傳感器(2)所產(chǎn)生電信號(hào)進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)采集器(3)和對(duì)數(shù)據(jù)采集器(3)所采集信號(hào)進(jìn)行分析處理并將處理結(jié)果與預(yù)先存儲(chǔ)在彈著點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的傳感器檢測(cè)信號(hào)及彈著點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比得出實(shí)彈彈著點(diǎn)位置坐標(biāo)的工控計(jì)算機(jī)(12)，多個(gè)聲傳感器(2)均接數(shù)據(jù)采集器(3)，數(shù)據(jù)采集器(3)與工控計(jì)算機(jī)(12)相接；多個(gè)聲傳感器(2)呈“凹”字形布設(shè)且其組成一個(gè)具有指向性的傳感器陣列。
2. 按照權(quán)利要求
l所述的多位超聲速聲電定位裝置，其特征在于所述聲傳感器(2)的數(shù)量為8個(gè)，且8個(gè)聲傳感器(2)呈對(duì)稱布設(shè)。
3. 按照權(quán)利要求
2所述的多位超聲速聲電定位裝置，其特征在于所述托架(1)由水平板和兩個(gè)對(duì)稱布設(shè)在所述水平板左右兩側(cè)的斜板組成，所述斜板與水平板間的夾角為135°
;所述水平板上布設(shè)有兩個(gè)聲傳感器(2)，所述斜板上布設(shè)有三個(gè)聲傳感器(2);所述傳感器陣列的有效探測(cè)區(qū)域(11)為角度為135°的探測(cè)區(qū)域。
4. 按照權(quán)利要求
1、2或3所述的多位超聲速聲電定位裝置，其特征在于所述托架(1)前側(cè)設(shè)置有對(duì)多個(gè)聲傳感器(2)進(jìn)行防護(hù)的"凹"字形防彈支架(4)，所述聲傳感器(2)布設(shè)在托架(1)上部且托架(1)上對(duì)應(yīng)設(shè)置有供聲傳感器(2)安裝的安裝孔，托架(1)外側(cè)包覆有一層吸聲毛氈(5)，聲傳感器(2)外側(cè)套裝有一層彈性減振層。
5. 按照權(quán)利要求
1、2或3所述的多位超聲速聲電定位裝置，其特征在于還包括布設(shè)在托架(1)中下部?jī)?nèi)側(cè)的總線接頭(6)且托架(1)中下部對(duì)應(yīng)開有供總線接頭(6)安裝的安裝腔，所述總線接頭(6)與聲傳感器(2)和數(shù)據(jù)采集器(3)間均通過電纜進(jìn)行連接，且托架(1)中對(duì)應(yīng)開有供所述電纜穿過的線槽(7)和與其線槽(7)相通的信號(hào)線出孔。
6. 按照權(quán)利要求
4所述的多位超聲速聲電定位裝置，其特征在于所述防彈支架(4)包括位于托架(1)前部的前側(cè)板和固定在所述前側(cè)板底部的底板。
7. 按照權(quán)利要求
6所述的多位超聲速聲電定位裝置，其特征在于所述前側(cè)板和底板加工制作為一體。
8. 按照權(quán)利要求
1、2或3所述的多位超聲速聲電定位裝置，其特征在于所述托架(1)后側(cè)安裝有瞄點(diǎn)支座(8)。
9. 按照權(quán)利要求
8所述的多位超聲速聲電定位裝置，其特征在于所述瞄點(diǎn)支座(8)通過緊固螺釘(9)安裝在托架(1)上。
10. 按照權(quán)利要求
1、2或3所述的多位超聲速聲電定位裝置，其特征在于所述托架(1)為木質(zhì)減振支架。
專利摘要
本實(shí)用新型公開了一種多位超聲速聲電定位裝置，包括“凹”字形托架、由多個(gè)等間距固定在托架上的聲傳感器組成的傳感器陣列、對(duì)多個(gè)聲傳感器所產(chǎn)生電信號(hào)進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)采集器和對(duì)數(shù)據(jù)采集器所采集信號(hào)進(jìn)行分析處理并將處理結(jié)果與預(yù)先存儲(chǔ)在彈著點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的傳感器檢測(cè)信號(hào)及彈著點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比得出實(shí)彈彈著點(diǎn)位置坐標(biāo)的工控計(jì)算機(jī)，多個(gè)聲傳感器均接數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器與工控計(jì)算機(jī)相接；多個(gè)聲傳感器呈“凹”字形布設(shè)且其組成一個(gè)具有指向性的傳感器陣列。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、野外布設(shè)方便且射擊瞄準(zhǔn)指示物材料無(wú)特定要求、定位精度高，能有效解決彈丸單、連發(fā)時(shí)的精確定位問題。
文檔編號(hào)F41J5/06GKCN201527225SQ200920245334
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年11月19日
發(fā)明者成龍, 李科, 楊俊梅, 王建華, 王景錄, 肖軍, 鄭輝, 郭曉輝 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍63672部隊(duì)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan