自动报靶系统的设计
带有语音系统的运动场打靶报靶系统设计
Ｋｅｙ ｗｏｒｓ： ｒ ｔ ｇ ｙ ｔｍ ， ｄ ｔ ｇｅｉ ｓ ｓｅ ＳＣＭ ， ｒ ｅ ｓ ｔａｎ ｍｉｓｏｎ ｐ ｏｎｈ ｏｌｇｙ ｅｌ ｃ
无线 传 输 的 自动 报 靶 系 统 为射 击训 练和 比赛 提 供 了一 种 简 捷 、 便 、 成本 、 携式的方案 ， 方 低 便 因其 具 有 公 平 、 正 、 确 的 特 公 准
关键 词 ： 打靶 系统 ， 片机 ， 单 无线 传 榆 ， 音 技 术 语
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒｃ
Ｔｈ ｗｉ ｌｓ ｓ ｏ ｉｇ ｅ ｒ ｅ ｓ ｈ ｏｔ ａｕｏ ａ ｉ ｒ ｏｒ ｔ ｇｅｔ ｙ ｔ ｅ ｎ ｔ ｍ ｔ ｅｐ ｔ ａｒ ｓ ｓｅｍ ｂ ｓ ｏ ｍｉｒ ｃ ｔｏｌｒ ａ ｈ ｃ ａｒｃｔ ｉｔ ｏ ｈｇｈ ｃ ａ ｅｄ ｎ ｃ ｏ ｏｎｒ ｌ ｈ ｓ ｔ ｅ ｈ ａ ｅｒ ｉ ｆ ｉ ｐｒ ｃｉｉｎ． ｅ ｓｃ ｅ ｓｏ ｆ ｓ ｌｕｌｔ ，ｍ ａｌ ｒ ｄｕ ｔ ｉｅ， ｐ ｔ ｅ ｏｆ ｒ ｅａ ｙ ｕ ａ ｔｃａｃ ａ ｉ ｓ ｌ ｏ ｃ ｓｚ ｏｎ ｐ ｏｒ ａｂｌ ｓ ｔ ｅ， ｓ ｐｇｒ ｓ ｓｅ ，ｔ Ｗ ｈｌ ｒｄｕ ｎ ｈ ｃ ｓ ｎ ｔ ｎｌ ｏ ｉ ｐｒｖ ｗａ ａｄｅ ｙ ｔｍ ｅ ｃ． ｉ ｅ ｃｉｇ ｔ ｅ ｏ ｔ ｏ ｏ ｙ ｔ ｍ ｏ ｅ ｅ
ＣＮ ｓ
Ｓ Ｍ ０Ｓ Ｉ Ｍ Ｉ ０ Ｓ
基于单片机控制的自动报靶系统设计
1 引言1.1 课题研究背景及发展方向在军队射击训练和各种体育射击比赛中，示靶、检靶、报靶和成绩的记录统计，是训练和比赛过程中的主要保障工作。
目前，这些保障工作大部分还是依靠人工来完成的。
人工报靶有着工作量大、效率低、安全性差的特点。
想要提高射击比赛或训练中报靶的效率，最主要是要解决自动报靶的问题[1]。
因此，设计制作并采用安全有效的自动报靶系统具有重要的现实意义也是迫切的现实需求。
当今较为先进的报靶系统包括光电坐标靶、图像处理坐标靶、CCD线阵靶、声电坐标靶、光纤编码坐标靶刚、双电极短路坐标靶等[2][3]。
但以上这些方法也存在着各自的不足：有的技术过于复杂、有的不能用于野外实弹射击报靶、有的成本过高、有的着弹实报率较低、不适用于连发射击训练等缺点。
目前应用较多的还有红外光电定位测试、基于图像处理模板匹配法、基于声电坐标定位法、基于光纤编码定位法、广义Hough变换法(基于图像处理)、面阵CCD 精度靶等报靶系统，都是较有效的测试方法[3]。
近年来发展起来一种新型智能自动报靶系统，与传统的实弹射击准备工序繁琐且隐藏着极大的安全隐患比较，利用这种报靶系统开展的训练将会更安全高效。
这一智能自动报靶系统由主机、从机、靶面传感器三部分构成。
具有可对射击过程全程监控，并作数据处理、自动统计以及查询成绩等功能，还可对射手存在的问题作出分析，极大地提高了训练效率[4]。
可以预见，这种新型智能自动报靶系统将会在不远的将来取代传统自动报靶系统并向更加智能化、自动化、数字化方向发展，它将可能成为未来研制报靶系统的新趋势。
1.2 基于激光坐标定位法实现的自动报靶系统简介激光坐标定位法在一些资料中也称为光电坐标定位法，光电靶是由X、Y两个方向上的激光网络构成，如图l 所示。
图1.1 光电靶将普通靶纸置于激光网络之前并与之同轴，当子弹打破靶纸，并穿越激光网络时，会阻断相应位置处X和Y两个方向上的各一路激光，从而使接收装置(光敏管)开关状态发生变化[5][6]。
一种多功能无线自动报靶系统设计与实现
一种多功能无线自动报靶系统设计与实现任传铭（71702部队，河南洛阳，471600）摘要：本设计基于制式配发的起倒靶机，进行硬件升级和软件开发。
具有射击模式设定、靶位分组设定、中靶倒靶控制、夜间射击照明灯光控制、自动报靶与近端显示、成绩统计及打印输出等功能。
关键词：实弹射击；自动报靶；精度报靶；无线通信Design and implementation of a multi function wireless automatic target scoring systemRen Chuanming（71702 forces，Luoyang Henan，471600）Abstract ：The design of standard allotment based on inverted target,upgrade the hardware and software development.The system has the functions of shooting mode setting,target setting,target target control, night shooting and lighting control,automatic target reporting and near end display,result statistics and print output.Keywords ：firing;automatic scoring;precision target;wireless communication 0 引言传统的实弹射击训练保障工作复杂，显靶、隐靶、报靶、照明等主要依靠人工完成，存在时效性不高、安全隐患较大、人力资源浪费和存在人为作弊等不足。
虽然有些单位配发了自动起倒靶机，提高了一些自动化程度，但其功能仍比较简单，且不能实现精度报靶；而国内市场上一些自动报靶产品普遍存在成本高、精度差、系统复杂、场地要求高等问题。
基于声定位的自动报靶系统的研究与设计
（ ｅａｔｅ ｔ ｆ ｏ ｕｅ ｃｅｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ， ｅｆ ｎ ｅ ｉ ， ｅｅ ２ ００ ， ｈ ａ Ｄ ｐｒ ｎ ｍｐｔｒ ｉｎｅａｄＴ ｃｎｌ ｙ Ｈ ｉｉ ｉ ｒ ｔ Ｈ ｆｉ ３６ １ Ｃ ｉ ） ｍ ｏＣ Ｓ ｏ ｅ Ｕ ｖ ｓｙ ｎ
处理 系统 三部分 构成， 系统抗 干扰 能力强 ， 自动化程度 高 ， 对提 高射击训练的科技化具有较高 的研 究价值和 应用
前景．
关键词 ： 冲击波 ； 传感器 ； 数据采 集 中图分类号 ：Ｐ ９ Ｔ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６３ １２ ２ １ ）２ ０ ３ — ４ １７ — ６ Ｘ（０ １ ０ — ０ ２ ０
器校验 的报靶系统 中， 主要有线圈靶 、 光幕靶 、 激光靶 、 光电靶及声靶等 ， 这些报靶系统在使用时各有侧重．
近 年来 国内外研 究 机构 相继 提 出 了利 用 声学 传感 器 和光 电器件 来 实 现 自动 报靶 系统 的研究 ， 电靶 的原 声
理是利用声电传感器阵列组成靶面来接收超音速弹丸通过靶面时产生的激波信息 ， 通过激波掠过配套传
场 特性 测试 的需要 ．ｌ为更好 地 检验 武器 性 能 和 满 足 靶场 射 击 训 练 考 核 的 要求 ， 内外众 多研 究 机 构 针 ＿ 国
对 应用 环境 相继 开 发 了一些 报靶 系统 来 适应 现代 靶场 相关 测试 技术 要 求． 目前 ， 国 内外 射击 训 练及轻 武 在
精 确 ｉ 出子 弹偏离 靶 芯坐标 位 置 的检靶 系统 ， 贝 ０ 已成 为 国 内众 多学 者关 注 和研究 的热 点 ． 因而 研究 一 种基 于 声定 位技 术 的 自动报 靶 系统是 很有 意义 的． 在技 术 方案 上 ， 利用靶 面 上谐 振延 迟 型无源 无线 声表 面 波传感
一种自动报靶系统的设计与实现
一种自动报靶系统的设计与实现作者：战延谋、王卓柱、孙吉红、段红单位：炮兵学院计量中心转载：电子测量技术发布时间：2008-11-24传统的报靶主要依靠人工实现，存在精度不高、安全隐患较大及人力资源浪费的不足。
现在市场上一些自动报靶的产品中普片存在成本高、系统比较复杂，并且占用场地等缺陷，本文所设计的报靶系统是基于多靶多人同时射击时，射手和检查监控都能实时检测子弹是否击中靶子并实现自动报靶，系统能科学、精确、实时地测量射击的环数和方位，客观、公正地评价射击训练成绩，有效地指导射击训练，满足信息化建设和训练的急需。
1. 传感器的物理特性分析报靶系统由传感器(特制的头靶、胸靶、胸环靶、身靶)进行数据采集。
准确检测到击中靶子的信号是实现自动报靶的关键，本系统的报靶传感器是一特制的靶子，它的两面各有一层导电橡胶(或其它导电的软材料)，反面导电橡胶接地线，正面的一层按胸环靶样式用绝缘材料分隔成不同的环位和方位区域，并在不同的区域分别引出信号线。
当子弹穿越靶子的瞬间，靶子两面的导电橡胶层接通，此时在相应区域的信号线上即可产生接地的脉冲信号，靶的8个环位和8个方位一共16种脉冲信号并行输出。
胸靶结构示意图如图1所示。
设靶子厚度为0.02 m，弹速为400m/s．则输出的接地脉冲宽度小于50us。
为了能准确检测，则必须对这些脉冲信号进行整形和展宽前期信号的处理，用CPLD技术对数据采集和处理的实现，较常规的数据处理相比，产品信号处理更准确，使用器件减少，抗干扰性也将大大提高，同时使用方便和降低产品造价，数据采集板还实现从并行到串行的转换。
2. 系统结构设计整个系统由数据采集模块、前期信号预处理模块、通信模块、数据处理和输入输出模块。
系统结构框图如图2所示。
数据处理模块包括单片机为核心的上位机和以Delphi为基础开发的一个PC机监控终端。
系统可以同时进行12名射手射击，单片机上位机为每个射手显示实时成绩，PC机监控终端则可以实时显示所有射手的成绩，用于对射击的检查监控。
本科毕业设计论文--基于单片机控制的自动报靶系统设计
目录1 引言 (1)1.1 自动报靶国内研究状况 (1)1.1.1 基于图像处理技术的自动报靶系统 (1)1.1.2 基于CCD线阵实现的自动报靶系统 (2)1. 2 各类自动报靶系统利弊分析 (3)1.3 本设计选取方案——激光坐标定位法 (3)2 基于激光坐标定位法的自动报靶系统设计 (5)2.1 光电靶的设计 (6)2.1.1 激光网格的设计 (6)2.1.2 激光发射电路的设计 (7)2.1.3 激光接收电路的设计 (8)2.1.4 数据采集电路的设计 (9)2.2 单片机最小系统 (11)2.2.1 AT89S52单片机简介 (11)2.2.2 单片机最小系统 (12)2.3 无线收发模块 (12)2.3.1 nRF24L01概述 (13)2.3.2 引脚功能及描述 (14)2.3.3 工作模式 (15)2.3.4 工作原理 (15)2.3.5 配置字 (16)2.4 液晶显示模块 (16)2.5 RS232通信模块 (18)2.5.1 RS232通信简介 (18)2.5.2 RS232通信模块 (20)2.6 声音提示模块 (21)3 系统软件设计 (22)3.1 上位机VB程序设计 (22)3.1.2 MSComm控件简介 (22)3.1.2 自动报靶数据管理系统界面介绍 (23)3.2 下位机C语言程序设计 (26)3.2.1 Keil软件简介 (26)3.2.2 靶机系统程序设计 (27)3.2.3 无线收发显示系统程序设计 (31)4 系统软件仿真与调试 (38)4.1 Proteus软件简介 (38)4.2 软件仿真 (38)4.3 系统调试 (38)4.3.1 光电靶供电问题及其解决方案 (39)4.3.2 无线通信模块通信问题及其解决方案 (39)5 总结 (40)附录A系统原理图 (41)附录B打靶模块实物图 (42)附录C无线通信显示模块实物图 (43)参考文献 (44)致谢 (46)1 引言射击是军队常见的训练科目，而报靶是射击的重要环节。
自动报靶系统的设计样本
目录摘要 .................................................................................................................................... 核心字 .................................................................................................................................. Abstract ................................................................................................................................. Key word .............................................................................................................................. 1引言 01.1自动报靶在国内研究 01.2基于图像解决技术自动报靶系统 01.3研究意义 (1)2传感器物理特性分析 (1)3 交汇测量原理简介 (2)4 数据储存 ....................................................................................... 错误!未定义书签。
4.1 CCD信号解决和检取 (4)4.2 S/H和ADC选取 (4)4.3 信息压缩与储存 (4)4.4 地址发生器 (6)4.5 子弹成像点拟定 (7)4.6 交汇角计算 (7)5 数据解决 (8)6 总结与展望 (8)6.1总结 (8)6.2展望 (9)参照文献 (9)道谢 (10)自动报靶系统设计摘要针对于军事射击项目特点，起于数字图像解决、辨认技术，给出了自动报靶系统设计方案和实现算法。
一种基于图像处理技术的自动报靶系统设计
ａａｙｉ） ｔ，ｙｉ ｇ ａ ｅ ｎ ， ｇ ｒ ｅｓ ａ ｄｂ ｌ ｔ ｐ ｔＳｒｃｇ ｉｏ ｎ ｃｒ ｇ ｎ ｌ ｓ ｅｃ ｂ ｓ ｍａｅｇｔ ｒ ｇ ｉ ｅｐｏ ｓ， ｎ ｕ ｅ —ｓｏ ’ ｏ ｎ ｉ ａｄｓｏ ｎ ． ｈｉ ｍａ ｃ ｌ ｅ ｔｎ ｉ
Ｋ ｅ ｒ ｓ： ｔｍ ａｉ ｒ ｅ — ｓ ｏ ｎ Ｉ ｇ ｒ ｃ ｓ Ｓ ｓｅ Ｄｅ ｉｎ ｙ ｗｏ ｄ Ａｕ ｏ ｔ Ｔａ ｇ ｔ ｃ ｒ ｇ；ｍａ ｅ Ｐ ｏ ｅ ｓ； ｙ ｔｍ ｓｇ ｃ ｉ
ｓｓ ｍ ｃｎ ｒａｉ ｈ ｕ ｃｉ ｆａ ｔ ｔ ａｇｔ ｃｒ ｇａ ｄ ｄ ｔ ｍａ ａｅ ｎ （ ｔ ｉｉ ，ｅｏｄ ｙｔ ａ ｅｌｅ ｔｅ ｆｎ ｔ ｎ ｏ ｕｏ ｉ ｔｒｅ —ｓｏｉ ｎ ａｅ ｎ ｇｍｅｔ ｓ ｔｔ ｓ ｒｃｒ ， ｅ ｚ ｏ ｍａ ｃ ｎ ａ ｓｃ
Ａ Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｔ ｍａ ｉ ｒ ｅ — ｓ ｏ ｉｇ Ｓｙ ｔ ｍ ａ ｅ ｎ Ｉ ｇ ｓｇ ｆＡｕ ｏ ｔ Ｔａ ｇ ｔ — ｃ ｒ ｓｅ Ｂ ｓ ｄ ｏ ｃ ｎ ｍａ ｅ
Ｐｒ ｅ ｓｎ ｃ ｏｌ ｙ ｏｃ ｓ ｉｇ Ｔｅ ｈｎ ｏｇ
Ｚ ＨＡＮＧ Ｘｉｏ—ｋ ｎ Ｌ Ｎ Ｊａ—ｙ ａ ｕ ， Ｉ ｉ ｕ
画面进行 采集 ， 据采 集到 的靶 图像 的特 点和变 化 ， 根 利 用计算 机 图像处 理 和识别 技术 找 出靶 图像 中的真 实 弹点 ， 然后 通过 判定 弹 点在 靶 中的位 置 来确 认 弹
有简捷方便 、 低成本、 测量精度较高等优点。 数 字 图像 处 理 技术 主要 包 括 图像数 字 化 、 图像 变换 、 图像 增 强 、 图像 恢 复 、 图像 分 割 、 图像 分 析 、 图 像 压缩 、 图像 重 建 等 Ｊ 近 年 来 ， 射击科 目训 练 中 ， 部 大量 采用 的是 传统 的人 工报靶 方式 ， 这种 方 式 具 有 工 作 量 大 、 率 低 ， 效
自动报靶系统的设计资料
目录摘要 ......................................................................................................................... 关键字........................................................................................................................ Abstract ...................................................................................................................... Key word .................................................................................................................... 1引言.. 01.1自动报靶在国内的研究 01.2基于图像处理技术自动报靶系统 01.3研究的意义 (1)2传感器物理特性分析 (1)3 交汇测量原理简介 (2)4 数据储存 (3)4.1 CCD信号的处理和检取 (4)4.2 S/H和ADC选择 (4)4.3 信息压缩与储存 (4)4.4 地址发生器 (5)4.5 子弹成像点的确定 (6)4.6 交汇角的计算 (6)5 数据处理 (7)6 总结与展望 (7)6.1总结 (7)6.2展望 (8)参考文献 (8)致谢 (9)自动报靶系统的设计摘要针对于军事射击的项目特点，起于数字图像的处理、识别技术，给出了自动报靶系统的设计方案和实现的算法。
这个系统通过了对图像采集、图像处理、弹孔提取和环值判定，去实现自动报靶、数据管理（包括统计、记录、分析）等功能。
防暴弹投掷自动报靶系统的设计与实现
防暴弹投掷自动报靶系统的设计与实现摘要：本文针对武警部队防暴弹投掷的科目特点做了深入详细的分析，在此基础上设计出一套由STM系列单片机、气压检测模块、无线传输模块、语音播报模块、显示模块、存储模块组成的防暴弹投掷自动报靶考核系统。
通过感知气囊式拼接的地环靶的气压变化，气压传感器能够迅速、准确检测到防暴弹的落点位置，并通过无线模块将数据从感知端传输至控制端，经STM单片机处理后控制显示模块、语音模块、存储模块，显示屏显示落点位置和投掷成绩，并通过语音模块播报环数成绩，存储模块对数据实时存储记录。
本设备能科学、准确、实时地检测投掷考核人员的环数成绩，并且客观、公正地记录训练成绩，有效地指导防暴弹投掷训练以及应用于防暴弹投掷考核，满足信息化建设及训练考核的需求。
关键字：防暴弹投掷；气压传感器；自动报靶；引言防暴弹投掷是武警部队的通用科目，由于受到场地和设备的限制，目前武警部队对于防暴弹投掷报靶依然是以传统的人工报靶为主，但是这种方式主要有两个弊端，一是由于抛出的弹体速度极快且着地反弹会带来跳动，投掷完成后的弹着点并非其真实位置，导致报靶人员无法精准判定落点位置，也存在视力疲乏等人为因素而导致误报和漏报，并且报靶效率很低；二是投掷防暴弹时方向和力度都不容易掌控，弹体很可能偏离地环靶区域，导致保障人员在报靶时被弹体击中，造成不必要的非战斗减员。
因此有必要研发一套针对武警部队防暴弹投掷科目的自动报靶系统，帮助基层解决实际问题。
1系统总体结构设计本设计分为检测端和显示端两个部分，通过无线通信的方式进行连接，整个系统由单片机、压力采集模块、无线通信模块、存储模块、显示模块、语音模块六个部分，系统整体框1.主控模块设计STM32单片机处理能力强，运算速度快，可以进行高速通信、512k的RAM存储和64K的RAM、外设功能几十个，适合大中型系统设计。
STM32F103C8T6单片机是STM32系列单片机中最具有代表性的，在接近13年的应用中，其稳定性是经受过实际考验的，是目前国内使用最多的Cortex-M3内核单片机。
基于嵌入式智能报靶系统的设计
基于嵌入式智能报靶系统的设计摘要：在我军的的军事训练当中，最基本的训练就是射击训练，良好的射击成绩是对一名战士的基本要求，目前我军无论是基层还是院校射击训练主要采用人工报靶的方式，这种传统的报靶方式不仅效率低下、存在安全隐患，而且在训练考核中存在一定的不公平性，不符合我军的训练原则。
因此研发一种高效率、高精度，并且安全性强的自动报靶系统迫在眉睫。
这不仅能够推动科技化军事的发展，而且在体育射击运动中的应用前景也是十分可观的。
为了解决人工报靶的一系列问题，本文提出了一种基于嵌入式的激光光幕自动报靶系统的设计方案，并设计出了实物模型。
该系统由激光发射器和激光接收器构成激光网络进行弹丸信号检测，以STM32为核心的信号处理电路对检测信号进处理，得到弹着点的坐标信息并通过无线通信的方式上传至上位机显示并记录成绩。
该系统成本低、精度高、安全可靠，具有一定发展前景。
关键词：嵌入式，自动报靶，STM32，激光器，弹孔识别，激光幕1 靶面的设计原理靶面结构如图1所示，实心方块一侧表示激光发射器，对面表示激光接收器，实线表示激光光束，靶面就形成了一对一对的激光发射、接收对，将靶面按照一定的间隔分为等距的网格，形成一道光幕。
当子弹穿过由激光束构成的靶面时，将遮断相应数目的激光束，被遮断的激光束对应一端的探测器将会输出电脉冲信号，主控制器根据探测器的信号变化得到相应的信息，从而计算出弹着点的坐标[1]。
图1 下位机系统实物图2 系统的整体设计思路随着高速处理器、嵌入式操作系统为核心的信息处理系统和无线传输系统的应用日益广泛，自动报靶系统逐渐出现在日常的军事训练与体育竞技之中。
现如今利用PC机作为电子控制终端的应用技术己经成为未来科技发展的一大趋势[1]。
本文针对工业活动和人们日常生活中常用的PC机，介绍了一种利用PC上位机来控制的新型光电自动报靶系统。
通过STM32作为自动报靶系统的主控制器驱动靶机的检测模块工作，从而获得上靶信息。
基于fpga自动报靶系统设计与实现
Design and Realize of Automatic Target-scoring System Based on FPGAA DissertationSubmitted for the Degree of MasterOn Control Engineeringby Yang YongjunUnder the Supervision ofProf. Jia JieSchool of Informational EngineeringNanchang Hangkong University, Nanchang, ChinaJune, 2012摘要随着科技发展，射击训练和比赛中对报靶方式提出了更高的要求。
传统人工报靶方式安全性差，费时费力，且报靶准确性没有保证，而自动报靶系统报靶精度高，具有数据统计等多种功能，提高了训练效率。
目前常见的自动报靶系统主要分为图像自动报靶系统、超声波自动报靶系统和光电自动报靶系统。
他们有各自的缺点，例如图像自动报靶系统计算量大、超声波自动报靶系统无法处理速度低于音速的物体、光电报靶系统需要引脚数超过一般处理器可用引脚数，针对以上不足，本文设计并实现了一种基于FPGA的自动报靶系统。
本文所设计的自动报靶系统中，射击靶上激光器和光电二极管传感器之间形成激光光幕，数据采集处理部分以FPGA为核心，采集物体过靶信号，计算过靶坐标，并无线上传至上位机，上位机采用LabVIEW进行模拟显示。
本文首先详细分析了国内外自动报靶系统研究现状和相关产品应用技术，在此基础上完成方案规划和主要技术指标设计，紧接着进行了传感器器件的选型。
然后介绍了靶位处的几个模块，主要包括FPGA和无线传输模块。
在对比了FPGA 和传统可编程逻辑器件的区别后详细说明了FPGA扫描传感器信号得出过靶坐标值的过程，无线传输模块用来实现靶位处控制器和上位机的数据传输，给出了各模块连接电路图并结合硬件做了仿真。
智能报靶系统的设计与实现的开题报告
智能报靶系统的设计与实现的开题报告一、研究背景与意义随着科技的不断发展，智能报靶系统在军事、安保等领域得到了越来越广泛的应用。
智能报靶系统是一种基于计算机视觉和图像处理技术的系统，主要用于对目标进行识别、追踪和打击。
传统的人工报靶系统存在着训练难度大、成本高、效率低等问题，而智能报靶系统通过主动学习和自我优化，能够有效地提高训练效率和质量，减少人员和物资的浪费，具有重要的应用价值。
二、研究内容和目标本课题旨在设计一种智能报靶系统，实现对目标的自动识别、追踪和打击，并根据实际应用需求进行系统优化和改进。
研究内容和目标包括：1. 设计基于计算机视觉和图像处理技术的目标识别和追踪算法，实现对靶面上的目标自动识别和跟踪；2. 组建具有特定功能的硬件平台，例如高速图像采集卡、高速处理器、高精度电机等，保证系统的实时性和稳定性；3. 建立基于机器学习的自适应系统，通过智能分析和预测，实现对目标行为的自适应性调整；4. 设计系统测试方案，对系统性能进行评估和验证，根据实际应用需求进行优化和改进。
三、研究方法和技术路线针对上述研究内容和目标，本课题将采用如下的研究方法和技术路线：1. 采用 OpenCV 等成熟的计算机视觉和图像处理工具，设计目标识别和追踪算法，实现对目标的自动识别和跟踪；2. 组建硬件平台，包括高速图像采集卡、高速处理器、高精度电机等，确保系统的实时性和稳定性；3. 利用机器学习算法，采集靶面目标的数据，建立自适应系统，通过智能分析和预测，实现对目标行为的自适应性调整；4. 设计系统测试方案，通过对系统的性能进行评估和验证，根据实际应用需求进行优化和改进。
四、预期结果和意义通过本课题的研究，在设计和实现智能报靶系统的过程中，预期达到以下结果和意义：1. 成功实现智能报靶系统的设计和实现，包括硬件平台搭建、算法设计和系统优化；2. 提高训练效率和质量，减少人员和物资的浪费，具有重要的应用价值；3. 为计算机视觉和图像处理技术、机器学习等领域的研究提供了实践应用的平台，促进了技术的创新和发展。
自动报靶系统设计与实现
自动报靶系统设计与实现摘要：文章结合惠更斯原理的子波思想提出一种超声传感器报靶系统，当子弹穿过靶标时，弹头波在其脉冲压力作用下通过空气介质向四周传播，直至遇上微孔管，部分激波通过微孔管到达传感器。
接收信号采用无线传输模块，通过解析各个传感器的时差值来计算弹丸位置，以此实现弹着点自动报靶的系统。
本系统对射击瞄准点指示物无特定要求，结构简单、定位精度高、不受外界环境影响，通过孔式传感器和幕布的方式解决多位无干扰和连发的问题。
引言为了更好、更高效地训练枪械持有者的射击技能，解决传统训练设备技术落后、效率低等问题，更好地适应高效、通用、科学的训练形势，发展与之相适应的新的现代化训练设备迫在眉睫。
现有大多数自动报靶定位装置的靶标皆为有形靶标。
多数采用封闭式声空腔结构，采用前后封闭靶板，对前后封闭靶板受弹数有一定的技术要求，1cm2多者8发、少者4发前后靶板就要修补。
因而靶标的使用寿命低，更换修补次数多。
另外，现有技术中的定位方法是利用弹丸的弹头波到达靶面上的不同传感器所产生的时间差，确定弹丸在靶面上的坐标。
虽能较好解决弹丸精确定位，但是不能解决连发问题。
因此，现有的声电定位装置存在以上缺陷，而且适用范围也有一定的局限性。
针对现有技术的上述不足，提出一种敞开形超声传感器的报靶系统，其结构简单、体积小、重量轻、无耗材并且野外布设、便携、射击瞄准指示物材料无特定要求，定位精度高，能解决弹丸单、连发精确定位问题。
是一种能很好适用于野外实弹连发射击训练、演习、战场杀伤破坏评估中弹丸定位及自动报靶的声电定位装置。
1 声电定位原理声电定位的主要优点在于测量精度高，工作与光照条件无关，可以全天候工作。
对装于“口”型布阵靶框内侧的声学传感器来说，枪械类型和射击距离不同，其探测到的传感器信号不同，波形也会有所不同。
在一个矩形木质框架上装入若干个声电传感器，当弹头从框架内穿过时，冲击框架内的空气使之产生扰动，形成一个冲击波向周围扩散(弹头穿过点即为波源)，离波源最近的传感器最先捕捉到该波，启动检靶仪开始计时，其余各传感器依次接收到该波，这样就获得若干个时间差，通过这些时间差及弹头速度(波速)，进行运算处理，就可以确定波源位置，即弹头穿过位置。
光电自动报靶系统
设计背景
在军事和体育运动中，射击训练都必不 可少。传统的人工报靶方法工作量大、 效率低、可靠性差，并存在安全隐患。 因此，设计制作并采用安全有效的自动 报靶系统具有重要的现实意义和迫切的 现实需求。故结合野外实弹射击的实际 需求，选用光电坐标定位的自动报靶方 式并对其进行改进，设计并制作一台原 理性自动报靶机。
因此靶环上的弹着点位置即射击的环数及偏离方向可通过收发阵列的x坐标和y坐标读数得当射弹穿过探测平面时x轴和y轴方向上的发射器txi和tyi的光线被射弹遮挡射弹遮挡光线的典型时间长度为10us量级配对的探测器光电二极管rxi和ryj有足够的时间响应发生信号变化
光电自动报靶系统设计
小组成员 黄强 09222067 林宜江 09222075 王悦冰 09222084 张丽佳 09222084 郑皓 09222089
• 2数据采集存储部分 数据采集存储部分 光电二极管的变化信号采集采用可编程逻辑器 件CPLD，可以方便地进行通道扩展和实现信 ， 号采集的时序控制功能； 号采集的时序控制功能；主控制部件采用 PIC18F458型单片机 具有8路A／D转换器 PIC18F458型单片机，具有8路A／D转换器、 型单片机， 转换器、 32K Flash ROM等模块，可以在连发射击时得 等模块， 等模块 到每发着弹的弹着点数据； 到每发着弹的弹着点数据；采集到的阵列数据 通过433MHz的串行无线数传模块 的串行无线数传模块sRF一508来 通过 的串行无线数传模块 一 来 进行传输，该模块可实现双向收发， 进行传输，该模块可实现双向收发，传输距离 以上， 在1km 以上，可满足野外实弹射击时对数据传 输距离的要求。 输距离的要求。
谢谢
当射弹穿过探测平面时， 轴和 轴和Y 当射弹穿过探测平面时，X轴和 轴方向上的发射器(TXi和TYi)的光 轴方向上的发射器 和 的光 线被射弹遮挡， 线被射弹遮挡， 射弹遮挡光线的典 型时间长度为10u s量级，配对的探 量级， 型时间长度为 量级 测器(光电二极管 光电二极管RXi和RYj)有足够 测器 光电二极管 和 有足够 的时间响应，发生信号变化。 的时间响应，发生信号变化。故可 根据发生信号变化的探测器(RXi和 根据发生信号变化的探测器 和 Ryj)的位置给出弹着点在阵列平面 的位置给出弹着点在阵列平面 内坐标读数(x,y)。 内坐标读数 。
自动报靶方法与设备
自动报靶方法与设备一、背景：目前, 在部队射击训练、考核和比赛中, 示靶、检靶和成绩记录主要依靠人工完成, 这样不但效率低、可靠性差, 而且存在安全隐患【1】。
因而在很大程度上影响报靶的结果，不仅判靶效率低，而且不利于射击者准确地了解自己的成绩，不利于打靶水平的提高。
射击精度是衡量枪械类轻武器性能的一个重要指标，因此，对自动报靶方法与系统的研究具有非常重大的意义。
二、自动报靶的分类：为适应科技强军的需要，国内有许多单位对自动报靶系统进行研究，相继开发出多类射击自动报靶系统。
根据自动报靶的技术实现原理，可分为电极埋入方式、光电传感方式、图象处理方式和声电定位方式四种方式。
另外，市售的自动报靶系统根据检测手段可分为：金属片(或其他导电体)连通检测和图像识别两种方式。
1、电极埋入式自动报靶系统1.1电极埋入式自动报靶系统的工作原理工作原理：是在特制靶体的生产过程中，利用特殊的工艺，将一个由电极组成的二维网格埋入靶体的夹层里面。
当在垂直和水平方向上，每两根电极之间的间隔小于弹丸直径时，每次弹丸击穿靶体都会切断至少两根的电极。
通过测量不同编号的电极间电阻值变化就能确定弹丸击中靶体的位置，进而形成弹点坐标，判定环数。
1.2电极埋入式自动报靶系统的优缺点：①优点:响应速度快;报靶精度高。
②缺点：这种判靶方式是一次性的，每次射击后靶体即告报废。
因此，电极埋入式报靶系统成本过高。
2、光电传感方式自动报靶系统2.1光电传感方式自动报靶系统的工作原理：是在光电传感式自动报靶系统中，在靶体的四周以垂直方向和水平方向对应安装两套高灵敏度的光电收发装置(如发光二极管和感光二极管)。
这两组排列密集的发光器件所发出的光线将靶划分为矩阵式的网格状。
每个小网格对应着靶上的一个方形区域。
每一组垂直方向和水平方向光电器件编号的组合，就是靶上对应点的坐标。
在每组相邻的光电器件间距小于弹丸直径的情况下，每次弹丸通过靶体的瞬间，都会在垂直方向和水平方向上切断至少两根的光线，光线的明暗变化又使感光器件的电气参数(如输出电平)发生变化。
电视报靶中的自动卷靶机设计说明
电视报靶中的自动卷靶机设计毕业设计第一章前言随着我国国防工业现代化轻兵器靶场测试及野外实弹演习应用方面产生了轻兵器靶场采用自动卷靶和电视报靶代替人工报靶技术，是轻兵器精度测试技术中的重大工艺改进。
这一技术的出现，不仅仅使轻兵器靶场的测试人员从人工挂靶，传递靶纸、验靶纸、糊靶纸等繁重的工作中解脱出来，而且还为国家大大节约了人力、物力、财力和时间，同时也为工作人员的身心健康提供了保障，具有很好的社会效益和经济效益。
本装置的特点是验靶迅速，不会出现试验与靶纸不一一对应的差错，随打随验、操作简单、安全可靠、避免了验靶时子弹过多浪费，因为对脱靶或精度较低的试验枪可及时调整准星。
另外，不需要专业的挂靶人员，解决了工作人员长期在阴冷潮湿的地下室工作所引起的一系列职业病，节省了社会劳动力，保障了工作人员的身心健康。
此装置采用了幻灯技术，不但使靶纸图像清晰可辩，而且降低了靶纸的质量要求和成本，节约了制作固定靶纸用框架的木材，还可使靶纸充分利用。
自动卷靶机的卷、倒靶和张紧靶纸的控制均采用了三相鼠笼式感应电动机，方便耐用，易维修，尤其是张紧靶纸电机工作在堵转状态，这在感应电动机的实际应用中实属少见。
本装置经有关单位实际应用，证明是切实可行的。
第二章兵器靶场采用电视报靶的设计方案2.1 方案设计示意图（见图<1>）图〈1〉设计方案总图图（1）所示为测试靶场具有多个靶口的设计方案。
该方案中将卷靶机构与张紧靶纸机构均安装于地下室，考虑到当一条靶纸纸带及控制系统出现鼓掌需要维修，可于地下室进行，而不必中断其他靶口的实验。
若靶场只有一个靶口，亦可将卷靶机构和张紧机构分别安置于屋顶上方和地下室两处。
2.2幻灯技术和靶纸技术由于整个靶场建造得具有很好的挡光性能，因此，地下室与其上方悬挂靶纸相当于一个暗室。
采用普通幻灯机将特制的靶纸幻灯片打到靶纸上时，靶纸上可以呈现清晰标准的靶纸图形。
2.3 摄影机和工业电视的应用过幻灯片得到靶纸图形被摄象机摄取后转换为电信号通过电缆传输给工业电视，则在电视屏幕上呈现出清晰可见的完整靶纸图形，可直接观察靶纸情况，随打随验兵器是否合格。
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目录摘要 (I)关键字 (I)Abstract (I)Key word (I)1引言 (1)自动报靶在国内的研究 (1)基于图像处理技术自动报靶系统 (1)研究的意义 (2)2传感器物理特性分析 (2)3 交汇测量原理简介 (3)4 数据储存 (4)CCD信号的处理和检取 (4)S/H和ADC选择 (4)信息压缩与储存 (5)地址发生器 (6)子弹成像点的确定 (7)交汇角的计算 (7)5 数据处理 (7)6 总结与展望 (8)总结 (8)展望 (8)参考文献 (9)致谢 (10)自动报靶系统的设计摘要针对于军事射击的项目特点，起于数字图像的处理、识别技术，给出了自动报靶系统的设计方案和实现的算法。
这个系统通过了对图像采集、图像处理、弹孔提取和环值判定，去实现自动报靶、数据管理（包括统计、记录、分析）等功能。
关键字图像处理；系统设计；图像采集；自动报靶Design of automatic target scoring systemAbstractAccording to the characteristic of the military rifler,a scheme of automatic target-scoring system is presented in this paper,based on digital image processing and recognition system can realize the function of automatic target-scoring and date management(statistics,record,analysis)etc,by image gathering,image process,and bullet-spot’s recognition and scoring.Key wordAutomatic Target-scoring;Image Process;System Design1引言传统的报靶主要依靠是人工实现，存在的精确度不高、安全隐患比较大以及人力资源分配的不足。
现在的市场上一些关于自动报靶的产品中应该普遍成本高、系统比较复杂，并且占用场地等一些缺陷。
就目前来说，弹丸中靶的坐标测量普遍都采用弹丸穿过实心靶留下弹痕，射击者使用望远镜或借助于闭环电视系统估算出每一弹丸的中靶坐标。
这设计的自动报靶系统是一种对着靶位置进行自动测量的系统，采用确定在光学经纬仪上的CCD期间作为探测元件，弹丸经有效靶面才在CCD上面成像，经过视频放大、ADC转换、数据处理等送入微机，通过正交汇的原理可计算得出弹丸着靶的精确位置坐标。
这种测量方法效率很低，测量精确度差。
自动报靶在国内的研究自动报靶是跟随着现在的科学技术的进步发展起来的很新型报靶技术。
目前，我国军中的设计训练器材的性能情况还很落后，大多数都是人工报靶，只有少数是自动报靶系统。
其中原因有二点：第一是自动报靶系统的科技含量高，成本相对较高；二是少数模拟训练系统，只能去自己模拟训练，不能进行实弹射击，训练的质量还难以保证，因为这个，射击训练器材重心放在真正使用的自动报靶系统的研发上。
二是目前国内的自动报靶系统技术还不够成熟，系统环境的适应性差、性能单一，不能满足部队训练需求；为适应科技强军的需求，国内有许多企业对这进行研究，相继开发出多类射击自动报靶系统。
这此产品按其功能的实现可以分为：声电定位自动报靶系统、半导体电子靶系统、基于图像处理技术的报靶系统。
基于图像处理技术自动报靶系统根据图像处理技术的迅速发展壮大和计算机运算速率的不断提升，数字图像处理技术，尤其是图像识别技术已经在诸多领域中得到了相当之广泛的应用。
例如，汽车自动驾驶系统、人脸识别、指纹识别与匹配系统等都是图像识别技术在现实生活中的典型应用。
“基于图像处理技术的自动报靶技术”就是这样一个包括了图像采集、图像识别和数据处理的典型系统。
自动报靶都是采取图像处理有关技术来进行实现，这个产品是根据计算机图像的识别的处理为基本。
在实弹进行射击过程中，它是通过摄像头对常规标准靶图像进行采集，根据采集来的靶图像的变换和特点，通过计算机图像识别技术来确定出靶图像的真实弹点，然后利用判定弹点再靶中的具体位置来确定弹点的中环位数。
对于不同的靶位上的每一次射击都采用完全相同的算法、规则和精确度来进行对比、比人工报靶更客观，更公正，有非常高的可用性。
使用这样一种自动报靶系统就好比是使用了一个“电子烟”，它会替代报靶人员的眼睛，在实弹射击的过程当中不间断的对靶面进行精确地测量。
研究的意义自动报靶系统不只是在提高射击效率、节省人力和避免报靶时的人员安全隐患的同时，并且能自动进行统计并且显示出射击成绩，确保射击成绩的真实性，实现迅速、准确的落点报告。
图像处理类在成本上基本只需要摄像头和计算机，而且伴随着图像处理新技术。
随着新方法的连续提出，有一种声电定位报靶和半导体电子报靶这两类产品在技术上的不足制约了它们在部队中作为平时训练使用的普遍性，所以研究低成本，精度高和适应能力强的自动报靶系统成为部队所追求的产品，在报靶精度和适应性上也将逐渐满足军队要求，所以研究基于图像处理的军用报靶系统对于部队现代化具有推进作用，在部队的应用中具有极其广阔的前景。
2传感器物理特性分析报靶系统是由传感器（特制的头靶、胸靶、胸环靶、身靶）进行数据采集、精确检测到击中靶子的信号是成功自动报靶的关键，这个系统的报靶传感器使用一种特制的靶子，它的双面各有一层导电橡胶体或其他导电的软质材料，反面的导电橡胶接连地线，正面的一层橡胶按胸环靶样式用绝缘材料割成不同的环位和方位区域，而且在不同的区域分别引出信号线。
当子弹通过靶子的瞬间，靶子双面的导电橡胶层接通，此刻在相应区域的信号线上就能产生接地的脉冲信号，靶的8个环位和8个方位总共16种脉冲信号同时输出。
胸靶结构的示意图如图一所示。
设靶子的厚度是，弹速是400m/s，所以输出的接地脉冲宽度低于50us。
为了能够精准的检测，就一定要对这些脉冲信号进行整形和展宽前期信号的处理，用CPLD技术对数据采集好并且处理的实现，引出较常规的数据处理相比，引出同时使用简易和减少产品造价，数据采集板还要实现从并行到串行之间的转换。
3 交汇测量原理简介交汇测量原理如图1所示，有CCD摄像机和经纬仪成角测量系统，测量飞行弹丸空间角的位置;图1中CDEF位有效靶面，P位弹着靶面，以靶心O为原点,AB=L位基线，有y1=PG-OO1,x1=AG-AO1，令Y=PG,X=AG,则y1=Y-OO1，x1=X-AO1，三角函数变换知X1=AOL-+）（βαβαsinsincos1(1)Y1=OO-+）（βαβαsinsincosL1(2)其中α，β由光电经纬仪测出4 数据储存系统框图如图2所示，CCD视频信号放大滤波、S/H、二值化、A/D及DMA等一系列的措施存入单片机的系统内存，同时实行数据处理，单片机系统同时设置了对应的功能键，控制数据的显示与采集。
CCD信号的处理和检取因为目标最小的过靶时间为70us，CCD器件的主频最多在10MHz。
考虑到目标通过系统后在CCD器件上能呈现两个像元数，系统采用了日本松下公司的2592位线阵CCD MN8061A.其像元间距14us；当主频位10MHz时行积分时间为；在目标对象最小过靶的时间为70us时，呈像积分时间（占空比）是，CCD驱动电路运用公司为MN8061A配套配置的MN8061A驱动板。
CCD模拟信号在单个目标越过靶位时信号基频为，通过对模拟信号幅度真实有效的5次以内谐波的考虑，视频通道带宽为20kHz。
多个目标时，最多在一行之中有3个目标，但频率跌和，带宽约需30kHz。
高于这个数值的大多呈显背影信号，电路中可以滤除。
S/H和ADC选择依据以上的参数，视频放大选用AD521，低滤波选取TC36376.从主频10MHz和逐像元采样开拔，ADC转换的速度超过10MHz。
本系统试量目标的CCD模拟信号的电压变化梯度很大，所以在ADC之前设S/H。
信息压缩与储存实现CCD数字信号的快速储存是这个系统的关键技术。
CCD输出视频信号的位处理时间仅需100ns，如果想到位处理时间大于S/H时间、RAM时间和ADC时间之和的关系，储存时间应该低于20ns。
采取对CCD视频信号进行二值化和ADC双重处理方法（DMA技术）。
原理如图3所示。
DMA由8只8D暂存器和相对应的8组RAM以及地址发生器3部分组成，RAM的容量可跟据需要抉择。
图示这种情况下，RAM位8 k b*8，可储存24行CCD数字信号，8D 暂存器可运用74HC系列74HC373，其数字设立时间为20ns。
DMA工作的历程：8D暂存器的食醋胡控制端接R/W信号，R/W信号还通过8个8线三状态暂存器管制DMA和计算机数据总线路道，两个8拍分配器输出的时序一样，地址发生器位16位，高13位输入RAM，低3位输出8拍分配器，所以每8个时钟脉冲8组RAM地址同时升一位。
对于顺序输入的CCD视频数值信号每一位，只允许由被8拍分配器置”+”的一组8D暂存器转存，转存的时间是20ns。
转存的数字信号，包含转存时的稳定过程，由于8D暂存器的输出端处于允许输出的状态，并且会一并显现在输出线上，但此时与之前8D暂存器，相对应的RAM处于抉择之外（CS=1)，RAM处于拒存的状态，当且仅当下一个时钟输入之后，才会处于写入状态。
所以，对于每一次输入到CCD的数值信号仅用20ns存入暂存器，同时入手对RAM 写入，对RAM的写入时间长达700ns，实现了数据的高速传输。
地址发生器地址发生器是由4片8位双移位暂存器74HC198组成，其中的两片输出缓存置于导通状态，是用于产生16位地址，另两片是用来地址记忆，原理如图4.如果现在CCD输入行中出现了二值信号，D触发器置1，在当前行结束，也将下一个同步脉冲到来时，IC1和IC2强行在下一行起始的地址输入记忆，同时在行同步脉冲有效期间又转存IC1和IC2，因为两者无差别，该转存的过程没有意义，地址在同步脉冲之后继续运行。
如果下一行没有二值化信号，IC1和IC2写入该行末尾的地址。
IC1和IC2在同步脉冲作用期间向IC1和IC2并行输入依旧是该行的起始地址，因此DMA对没有二值化信号的CCD行重复在原地址进行依次刷新，直到下一个有二值化信号的CCD 行储存之后才转入下一地址。
采取这种技巧的优点是可以压缩大量无效数据，节省内存，减少处理时间，更加要紧的是可以防止由于内存不足出现漏弹情况；在白昼测量时，全部都能省略预置弹种，还有弹速的计算步骤，从而应时启动CCD的复杂流程；夜晚需适时开启照明系统。