基本信息
- 项目名称：
- 智能报靶系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本项目为一智能报靶系统，用以提高部队及军事院校等日常训练和比赛效率。系统采用光电二极管作为前端传感器，利用FPGA实现信号采集、处理及通道扩展，通过RS232实现数据的传输，上位机采用LABVIEW实现报靶模拟显示及存储等。
- 详细介绍：
- 基于本智能系统的报靶方式，在靶位周围安装有数个双排交错配置的光电二极管用来接收目标中靶时的信号， FPGA随时检测光电二极管电平的变化，据此计算弹着点的坐标位置，并通过RS232方式将此坐标传输至上位机。上位机采用LABVIEW编制友好的人机界面，射击时按弹序显示各靶位当前射击环数、各靶位总射击次数并同步模拟显示弹着点在靶面上的位置，射击结束后存储射击结果数据。系统的特点是成本低、携带方便、操作简单、便于推广、精度高且无需更换靶。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目前射击训练大多数采用靶壕加机械升落靶的人工报靶方式，有诸多缺点；少数采用自动报靶系统，但由于成本、精度等原因日常训练很少使用，而智能报靶系统可有效地提高部队及军事院校的训练水平。 通过对比已有几种自动报靶系统，分析它们的优缺点，提出了一种新的智能报靶系统设计方法。 创新点：①充分利用采集到的信号电平变化计算中靶坐标，使其具有较高精度，减少错报和漏报的情况；②改进信号采集方式，使硬件成本较低，具有广大的推广价值。即克服了半导体自动报靶系统造价昂贵、图像处理自动报靶系统计算量大、CCD线阵靶报靶系统测量小目标效果不佳和声电自动报靶系统不能测量低于音速的目标等缺点。技术关键：利用信号采集处理部分捕捉前端传感器的电平变化。主要技术指标：坐标精度在2mm以内。
科学性、先进性
- 目前国内已研究的几种报靶系统性能并不理想，半导体报靶系统价格昂贵、图像报靶系统计算量大且抗干扰能力差，而超声波报靶系统无法测量低于音速弹丸等。上述几个不足制约了自动报靶系统的推广，使大多训练仍采用人工报靶，既不安全又不可靠。 基于本智能系统的报靶方式，在靶位周围安装有数个小型传感器用来接收目标中靶时的信号，信号采集处理部分获取传感器信号电平变化，据此计算弹着点的坐标位置，并将此坐标信号长距离传输至上位机，上位机便可进行数据存储和图像模拟显示等，提高了智能报靶的性能。系统的特点是成本低、携带方便、操作简单、便于推广、精度高且无需更换靶纸。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 任何方式
作品可展示的形式
- 实物、产品和现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 初始化设备，当弹丸击中靶面时前端传感器捕捉弹丸所产生的信号，信号采集处理部分根据此信号的电平变化自动计算出弹着点坐标，并上传至上位机用以计算中靶环数。该系统可对射击过程全程监控，能模拟再现弹着点分布情况，具有数据存储、自动统计以及查询成绩等功能。系统软件能迅速调用数据库中存储的弹着点坐标数据，形象得再现弹着点分布情况，便于评估或校调，可对射手存在的问题做出分析，从而提高训练效率。 该系统能够用于手枪、步枪等各种型号子弹射击的自动报靶，可以取代传统报靶方式和目前已存在的几种自动报靶系统，在部队和军事院校的训练、比赛中获得大量运用，因此具有较大的推广价值和经济效益。
同类课题研究水平概述
- 目前国内外自动报靶系统主要有几种方案，各有利弊： 1、半导体自动报靶系统 高精度报靶系统中目前有很多采用半导体电子靶。当靶被破坏后，系统能够报出遭破坏点的位置，不需要专门的计算机进行判靶，因而系统设计简单，维护方便。但是电子靶的成本太高，正式比赛射击一次就要更换一次靶纸，整个比赛下来消耗靶纸太多，而每张电子靶价格昂贵，而且日常训练消耗靶纸数量更为庞大，因此该系统只是应用于大型国际性射击比赛中的决赛，难以应用于普通的训练中。 2、基于图像处理方法设计的自动报靶系统 该系统的缺点是计算量大，且不能保证摄像头与靶纸之间保持严格的垂直关系，以致靶数并不随距离成线性变化，而且靶纸的微小起伏也会破坏线性的性质。由于CCD的光敏感性，环境光对图像的质量有很大的影响，这也给实际处理造成了较大的困难。另外如果没有配置自动换靶纸设备，该系统将不能识别两发弹丸击中同一弹孔的情况，而每射击一次换一次靶纸既繁琐又浪费。 3、CCD线阵靶报靶系统 该系统的缺点是对于大靶面、高速飞行小目标的测量效果不佳，原因主要是其对过靶目标信号的捕获几率太低，在测量时两台CCD相机尽管都可以调整所需的交汇仰角，但很难保证它们在同一水平基线上。 4、声电自动报靶系统 该系统根据若干个传感器接收到的超音速飞行弹丸所产生激波信号到达时间差计算中靶坐标，工作与光照条件无关，可以全天候工作，但其缺点也较为明显，如探测高度低，对于温度、风速、风向的影响需要进行修正，测量低于音速的弹丸有困难等。
