光电自动报靶系统

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 。
• 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。
• 3干扰物影响排除 干扰物影响排除 为排除昆虫等对报靶干扰， 为排除昆虫等对报靶干扰，将收发阵列中激光 发射器和接收器配对所对应的X轴和 轴在Z轴 轴和Y轴在 发射器和接收器配对所对应的 轴和 轴在 轴 (即子弹飞行方向 上错开一定的距离安装，此 即子弹飞行方向)上错开一定的距离安装 即子弹飞行方向 上错开一定的距离安装， 距离为40mm左右 左右。 距离为 左右 干扰物运动速度相比子弹很低，则根据X轴和 轴和Y 干扰物运动速度相比子弹很低，则根据 轴和 轴上的光电二极管同时持续发生信号变化的时 间来辨别干扰物是否存在在软件的数据处理中， 间来辨别干扰物是否存在在软件的数据处理中， 对此时间特征进行甄别， 对此时间特征进行甄别，从而将着弹和外界干 扰物进行区分
系统框图
•
光源驱动 供电电源
多通道数据采集 通道数据缓存 靶面 光电定位
无线传输
Pc机：数据处理，显示，保存
主要结构
• 1 光电坐标 定位部分包括收发阵列和信号调理模块。 定位部分包括收发阵列和信号调理模块。 发射部分选用H-C6*17-650-1-D-P-5型 发射部分选用 型 半导体连续激光器。接收器为PSO.25-5 半导体连续激光器。接收器为 型光电二极管。 型光电二极管。 其中，收发阵列覆盖全部靶环区域，并 其中，收发阵列覆盖全部靶环区域， 与靶环进行精确对位。 因此， 与靶环进行精确对位。 因此，靶环上的 弹着点位置(即射击的环数及偏离方向 即射击的环数及偏离方向) 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 坐标和Y坐标读数得 可通过收发阵列的 坐标和 坐标读数得 到。
主要问题分析
• 1响应时间 响应时间 通常弹头的典型长度为lcm，弹速的典 通常弹头的典型长度为 ， 型值为1000m／s， 因此，弹头遮挡光 型值为 ／ ， 因此， 线时间的典型值为10us；选用的 线时间的典型值为 ； PSO.25—5型光电二极管的响应时间为 型光电二极管的响应时间为 0.3us。可见，收发阵列有足够的时间 。可见， 来捕捉射弹。 来捕捉射弹。
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
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Biblioteka Baidu并制作一台原 理性自动报靶机。
• 2时序间隔 时序间隔 95式自动步枪的连发速率低于 式自动步枪的连发速率低于800发／ 式自动步枪的连发速率低于 发 min；现取一般枪械的连发速率为 ；现取一般枪械的连发速率为1000 发／min，即弹头着靶时间间隔约为 ， 60ms。该报靶机进行数据采集的时序 。 间隔在10s～600ms范围内连续可调， 范围内连续可调， 间隔在 ～ 范围内连续可调 因此， 因此，在时间上完全可以分辨出连发射 击时子弹的先后顺序， 击时子弹的先后顺序，并依次进行数据 采集。 采集。
谢谢