CN110162735A - 一种基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法及*** - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法及***,其中,所述基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法利用被待测目标反射的探测光线,获取所述待测目标所在位置的环境信息,并根据该环境信息,确定风速修正参数,从而实现根据风速修正参数确定弹道轨迹方程的目的。即所述基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法在确定所述弹道轨迹方程的过程中,考虑到待测目标所在位置的环境信息对子弹弹道的影响,利用风速修正参数对传统的理论弹道轨迹方程进行修正,使得最终确定的弹道轨迹方程描述的弹道轨迹更加贴近子弹的真实弹道轨迹,提高了弹道轨迹方程对射手射击的指导意义。
Description
技术领域
本申请涉及弹道计算技术领域,更具体地说,涉及一种基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法及***。
背景技术
激光测距望远镜是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。另外,基于激光测距望远镜内置的角度传感器,还可以测量激光测距望远镜的观测点与待测目标连线与水平面之间的夹角(仰角或俯角)。
激光测距望远镜可以测量与待测目标之间的距离,以及与待测目标之间的连线与水平面之间的夹角的功能为枪械射手精确命中待测目标提供了良好的参考坐标。
但是受限于实际环境因素的影响,参考图1,图1为子弹的飞行轨迹示意图,图1中示出了枪管、前视镜、后视镜、膛轴、视线和弹道轨迹,图1中的箭头指向为竖直方向的上方(up),枪械射出的子弹的实际弹道并不是一条直线,而是一条抛物线,当待测目标距离枪械越远时,实际弹着点与激光测距望远镜发出的激光在待测目标上的落点(瞄准点)之间的差距越大。有些第三方的弹道计算软件可以实现根据输入信息计算子弹弹道的功能,但其一方面需要搭载在运行设备上,实际应用不方便,另一方面其计算的子弹弹道仅为通过数学理论计算获得的子弹弹道,对在实际的枪械射击过程中子弹弹道的指导意义有限。
发明内容
为解决上述技术问题,本申请提供了一种基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法及***,以实现基于激光测距望远镜实现确定子弹的弹道轨迹方程的目的,并且在确定子弹的弹道轨迹方程的过程中根据待测目标所在位置的环境信息,确定了风速修正参数,以使确定的弹道轨迹方程描述的弹道轨迹更加贴近子弹的真实弹道轨迹,提高弹道轨迹方程对射手射击的指导意义。
为实现上述技术目的,本申请实施例提供了如下技术方案:
一种基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法,所述基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法包括:
S101:利用所述激光测距望远镜向待测目标发送探测光线,并利用所述激光测距望远镜测量所述激光测距望远镜和所述待测目标的连线与水平面之间的夹角;
S102:接收被所述待测目标反射的携带有待测目标环境信息的探测光线;
S103:根据所述携带有待测目标环境信息的探测光线,获取所述待测目标所在位置的环境信息;
S104:根据所述待测目标所在位置的环境信息,确定风速修正参数;
S105:根据所述风速修正参数,确定弹道轨迹方程。
可选的,所述S103包括:
根据所述携带有待测目标环境信息的探测光线,获取所述待测目标所在位置的当前风速、大气压、温度和空气密度。
可选的,所述S104包括:
根据所述待测目标所在位置的当前风速、大气压、温度和空气密度,确定第一修正系数、第二修正系数和第三修正系数;
将所述第一修正系数、第二修正系数和第三修正系数代入第一预设方程中,计算获得所述风速修正参数;
所述第一预设方程为:其中,uλ表示当所述探测光线的波长为λ时的风速修正参数,A表示所述第一修正系数,B表示所述第二修正系数,C表示所述第三修正系数。
可选的,所述S104包括:
根据所述待测目标所在位置的环境信息和子弹的参数信息,确定所述风速修正参数;
所述待测目标所在位置的环境信息至少包括所述待测目标所在位置的当前风速、大气压、温度和空气密度;
所述子弹的参数信息至少包括子弹的重量和型号信息。
可选的,所述S105包括:
将所述风速修正参数与子弹速度的乘积作为修正后的子弹速度,并根据修正后的子弹速度生成弹道轨迹方程;
所述弹道轨迹方程为:其中,g表示重力加速度,α表示所述激光测距望远镜和所述待测目标的连线与水平面之间的夹角,v0表示子弹速度,uλ表示所述风速修正系数,v0×uλ表示修正后的子弹速度。
可选的,还包括:角度修正方法,所述角度修正方法包括:
S301:利用所述激光测距望远镜测量所述激光测距望远镜与所述待测目标之间的直线距离;
S302:根据所述直线距离,确定地球曲率半径修正参数和大气折光差修正参数;
S303:根据所述地球曲率半径修正参数和大气折光差修正参数,确定所述激光测距望远镜与所述待测目标之间的水平距离和所述待测目标与所述激光测距望远镜所在水平面之间的竖直距离。
可选的,所述S302包括:
将所述直线距离分别代入第二预设公式和第三预设公式,以分别计算获得所述地球曲率半径修正参数和所述大气折光差修正参数;
所述第二预设公式为:其中,S表示所述直线距离,f1表示所述地球曲率半径修正参数,R表示所述地球曲率半径;
所述第三预设公式为:其中,f2表示所述大气折光差修正参数,k表示预设常数。
可选的,所述S303包括:
将所述地球曲率半径修正参数和大气折光差修正参数的和作为角度修正参数;
将所述激光测距望远镜和所述待测目标的连线与水平面之间的夹角与所述角度修正参数的和,作为修正角度;
将所述修正角度代入第四预设公式中,以计算获得所述激光测距望远镜与所述待测目标之间的水平距离;
将所述修正角度代入第五预设公式中,以计算获得所述待测目标与所述激光测距望远镜所在水平面之间的竖直距离;
所述第四预设公式为:D=S cos(α+f);其中,S表示所述直线距离,α表示所述激光测距望远镜和所述待测目标的连线与水平面之间的夹角,f表示所述修正角度,D表示所述激光测距望远镜与所述待测目标之间的水平距离;
所述第五预设公式为:hAB=S sin(α+f)+i-l;其中,hAB表示所述待测目标与所述激光测距望远镜所在水平面之间的竖直距离,i表示所述激光测距望远镜的高度,l表示所述待测目标的高度。
一种基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算***,所述基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算***包括:
测量模块,用于利用所述激光测距望远镜向待测目标发送探测光线,并利用所述激光测距望远镜测量所述激光测距望远镜和所述待测目标的连线与水平面之间的夹角;
接收模块,用于接收被所述待测目标反射的携带有待测目标环境信息的探测光线;
分析模块,用于根据所述携带有待测目标环境信息的探测光线,获取所述待测目标所在位置的环境信息;
参数确定模块,用于根据所述待测目标所在位置的环境信息,确定风速修正参数;
弹道修正模块,用于根据所述风速修正参数,确定弹道轨迹方程。
从上述技术方案可以看出,本申请实施例提供了一种基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法及***,其中,所述基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法利用被待测目标反射的探测光线,获取所述待测目标所在位置的环境信息,并根据该环境信息,确定风速修正参数,从而实现根据风速修正参数确定弹道轨迹方程的目的。即所述基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法在确定所述弹道轨迹方程的过程中,考虑到待测目标所在位置的环境信息对子弹弹道的影响,利用风速修正参数对传统的理论弹道轨迹方程进行修正,使得最终确定的弹道轨迹方程描述的弹道轨迹更加贴近子弹的真实弹道轨迹,提高了弹道轨迹方程对射手射击的指导意义。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为子弹的飞行轨迹示意图;
图2为现有技术中,激光测距望远镜的测距原理示意图;
图3为本申请的实施例一提供的一种基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法的流程示意图;
图4为本申请的实施例二提供的一种基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法的流程示意图;
图5为本申请的实施例二提供的一种激光测距望远镜的硬件结构示意图;
图6为本申请的实施例三提供的一种基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法的流程示意图;
图7为本申请的实施例四提供的一种基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法的流程示意图;
图8为本申请的实施例五提供的一种基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法的流程示意图;
图9为本申请的实施例五提供的一种激光测距望远镜的测距原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
正如背景技术所述,参考图2,图2中A点设置激光测距望远镜,B点为待测目标,D表示激光测距望远镜与待测目标之间的水平距离,S表示激光测距望远镜与待测目标之间的直线距离,i表示激光测距望远镜距离地面的高度,l表示待测目标距离地面的高度,现有技术中的激光测距望远镜仅能实现测距、测量角度和标记瞄准点的功能,射手需要通过运行搭载在运行设备上的第三方弹道计算软件来实现子弹弹道轨迹的计算功能。但是第三方弹道计算软件通常仅仅依靠输入的角度、距离等信息通过数学理论计算输出子弹弹道轨迹,并没有考虑实际情况中风速等环境因素对子弹飞行轨迹的影响。
通常情况下,第三方弹道计算软件计算子弹弹道轨迹的理论通常包括:子弹的飞行轨迹主要依赖于子弹发射时的初始速度V0和发射时枪膛与待测目标的连线与水平面之间的夹角取发射点为原点,以子弹飞行方向的水平方向为x轴正向建立直角坐标系。假设t秒时间后,子弹发射后的位置在点(x,y),由匀速直线运动与竖直上抛运动可知,子弹弹道曲线的参数方程是:
其中,t是子弹从发射起到击中目标所用的时间,经过对公式(1)的化简,即可得到子弹弹道轨迹的理论方程:
公式(2)描述了一个速度恒定为v0的抛物线轨迹,即在公式(2)中,假设子弹恒定的以初速度v0进行匀速运动。但是由于受到风速等环境因素的影响,随着子弹的飞行,子弹的实际速度在急剧地减少,这使得公式(2)描述的弹道轨迹与实际的子弹的弹道轨迹相去甚远。
有鉴于此,本申请实施例提供了一种基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法。
实施例一,如图3所示,所述基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法包括:
S101:利用所述激光测距望远镜向待测目标发送探测光线,并利用所述激光测距望远镜测量所述激光测距望远镜和所述待测目标的连线与水平面之间的夹角;
S102:接收被所述待测目标反射的携带有待测目标环境信息的探测光线;
S103:根据所述携带有待测目标环境信息的探测光线,获取所述待测目标所在位置的环境信息;
S104:根据所述待测目标所在位置的环境信息,确定风速修正参数;
S105:根据所述风速修正参数,确定弹道轨迹方程。
一般用于测量风速的测风仪的体积较大,无法集成于激光测距望远镜中,并且测风仪只能测量测风仪附近的风速和风向,对于距离较远的待测目标所在位置处的风速和风向无法测量,只能依靠经验值或概率分布进行粗略估计。
在本实施例中,通过对所述待测目标反射的探测光线进行解析以获得所述待测目标所在位置的环境信息,所述环境信息包括但不限于风速、风向、温度、空气密度等参数,从而实现了测量待测目标所在位置处的环境信息的目的。
所述基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法利用被待测目标反射的探测光线,获取所述待测目标所在位置的环境信息,并根据该环境信息,确定风速修正参数,从而实现根据风速修正参数确定弹道轨迹方程的目的。即所述基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法在确定所述弹道轨迹方程的过程中,考虑到待测目标所在位置的环境信息对子弹弹道的影响,利用风速修正参数对传统的理论弹道轨迹方程进行修正,使得最终确定的弹道轨迹方程描述的弹道轨迹更加贴近子弹的真实弹道轨迹,提高了弹道轨迹方程对射手射击的指导意义。
实施例二,在本实施例中,对步骤S103作出了进一步的限定,如图4所示,步骤S103具体包括:
S1031:根据所述携带有待测目标环境信息的探测光线,获取所述待测目标所在位置的当前风速、大气压、温度和空气密度。
在本实施例中,所述待测目标所在位置的环境信息包括当前风速、大气压、温度和空气密度等对子弹飞行轨迹会产生较大影响的参数。
在实际的应用过程中,可以通过对探测光线的光谱进行分析,以从光谱中特定频率处的波峰中解析获得所述待测目标所在位置的环境信息。本申请对根据所述探测光线,获取所述待测目标所在位置的环境信息的具体方法并不做限定,具体视实际情况而定。
由于所述基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法并不依赖测风仪等设备实现环境信息的测量,因此本实施例提供的基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法可以集成于激光测距望远镜中执行,参考图5,图5给出了一种集成了本实施例提供的基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法的激光测距望远镜的硬件结构示意图,包括发射光学***、激光光源、驱动电路、时序发生器、接收处理器、接收光学***、MCU处理器、OLED显示屏和数据接口等结构;其中,OLED显示屏用于显示激光测距望远镜测量的各项参数以及本申请实施例提供的基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法获取的弹道轨迹方程得出的弹着点;所述数据接口用于连接其他电子设备或运行设备。
在实际工作过程中,驱动电路将激光光源的激光脉冲通过发射光学***的物镜射向待测目标,到达待测目标后,激光脉冲与待测目标发生作用,激光脉冲被反射回测距望远镜,被接收光学***的物镜接收,内置的光电管将传输回来的漫反射回波光信号转换成电信号,它包含有时间、风速、温度等物理参数,经过小信号前置放大器将微弱采集信号放大后,DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理)信号接收处理器对信息进行二次加工处理,按照信号的种类、特点进行分类数字化处理。时序发生器记录激光脉冲的发射时间和返回时间,传递给距离传感器进行待测目标距离计算。MCU微处理器运行嵌入式软件处理所有的信息,所有的硬件在它的控制下进行信息的采集、处理、显示、输出,其中弹道轨迹计算是它的一个子程序,负责精确计算出子弹飞行的实际弹道参数(即所述弹道轨迹方程)。
实施例三,当所述待测目标所在位置的环境信息包括所述待测目标所在位置的当前风速、大气压、温度和空气密度等参数时,参考图6,所述S104包括:
S1041:根据所述待测目标所在位置的当前风速、大气压、温度和空气密度,确定第一修正系数、第二修正系数和第三修正系数;
S1042:将所述第一修正系数、第二修正系数和第三修正系数代入第一预设方程中,计算获得所述风速修正参数;
所述第一预设方程为:其中,uλ表示当所述探测光线的波长为λ时的风速修正参数,A表示所述第一修正系数,B表示所述第二修正系数,C表示所述第三修正系数。
在本实施例中,A、B和C分别为确定风速修正参数的三个参数,这三个参数与所述待测目标所在位置的当前风速、大气压、温度和空气密度相关。
在确定了所述风速修正参数后,仍然参考图6,所述S105包括:
S1051:将所述风速修正参数与子弹速度的乘积作为修正后的子弹速度,并根据修正后的子弹速度生成弹道轨迹方程;
所述弹道轨迹方程为:其中,g表示重力加速度,α表示所述激光测距望远镜和所述待测目标的连线与水平面之间的夹角,v0表示子弹速度,uλ表示所述风速修正系数,v0×uλ表示修正后的子弹速度。
当时,所述弹道轨迹方程最终的表达式为:
实施例四,如图7所示,所述基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法包括:
S201:利用所述激光测距望远镜向待测目标发送探测光线,并利用所述激光测距望远镜测量所述激光测距望远镜和所述待测目标的连线与水平面之间的夹角;
S202:接收被所述待测目标反射的携带有待测目标环境信息的探测光线;
S203:根据所述携带有待测目标环境信息的探测光线,获取所述待测目标所在位置的环境信息;
S204:根据所述待测目标所在位置的环境信息和子弹的参数信息,确定所述风速修正参数;
S205:所述待测目标所在位置的环境信息至少包括所述待测目标所在位置的当前风速、大气压、温度和空气密度;
所述子弹的参数信息至少包括子弹的重量和型号信息
S206:根据所述风速修正参数,确定弹道轨迹方程。
在本实施例中,除了将所述待测目标所在位置的环境信息作为风速修正参数的影响因素之外,还将子弹的参数信息考虑在内,共同作为风速修正参数的确定因素。
所述子弹的参数信息中,子弹的重量和型号信息对于子弹的风阻和运动特性均有不同的影响,因此,在将子弹的参数信息作为风速修正参数的确定因素之一后,可以更加精确的获取所述风速修正参数,进一步提高最终获得的弹道轨迹方程与子弹的实际运行轨迹的贴合程度。
实施例五,如图8所示,除了上述实施例提供的用于弹道轨迹修正的步骤S101-S105,还提供了角度修正的可行方法,即所述基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法还包括:角度修正方法,所述角度修正方法包括:
S301:利用所述激光测距望远镜测量所述激光测距望远镜与所述待测目标之间的直线距离;
S302:根据所述直线距离,确定地球曲率半径修正参数和大气折光差修正参数;
S303:根据所述地球曲率半径修正参数和大气折光差修正参数,确定所述激光测距望远镜与所述待测目标之间的水平距离和所述待测目标与所述激光测距望远镜所在水平面之间的竖直距离。
在本实施例中,所述基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法既可以确定子弹的弹道轨迹方程,而且可以测算所述激光测距望远镜与所述待测目标之间的水平距离和所述待测目标与所述激光测距望远镜所在水平面之间的竖直距离,并且在获取这两个距离时,综合考虑了地球曲率半径修正参数和大气折光差修正参数,使得获取的上述两个距离更加精确。
具体地,仍然参考图2,一般情况下,激光测距望远镜中都配置有角度传感器,它以地平面为基准,利用自身对地理位置的感知,测量出激光测距望远镜到待测目标的俯仰角度,并显示出激光测距望远镜到待测目标的距离。在获取了所述激光测距望远镜与待测目标之间的直线距离,以及所述激光测距望远镜与待测目标的连线与水平面之间的夹角后,根据三角函数关系即可计算出激光测距望远镜与所述待测目标之间的水平距离和所述待测目标与所述激光测距望远镜所在水平面之间的竖直距离,参考图2,具体计算方法如下:
把大地水准面看成水平面,已知AB距离S,A点高程HA,在A点观测待测目标的仰角是α,则:
激光测距望远镜与所述待测目标之间的水平距离的计算公式为:
D=S cosα;S表示所述直线距离,α表示所述激光测距望远镜和所述待测目标的连线与水平面之间的夹角,D表示所述激光测距望远镜与所述待测目标之间的水平距离;
待测目标与所述激光测距望远镜所在水平面之间的竖直距离的计算公式为:
hAB=D tanα+i-l=S sinα+i-l;其中,hAB表示所述待测目标与所述激光测距望远镜所在水平面之间的竖直距离,i表示所述激光测距望远镜的高度,l表示所述待测目标的高度。
但参考图9,在激光测距望远镜距离待测目标较远时,特别是在山区或坡度较大的地方开展测量时,地球曲率半径、大气压和空气密度的影响就变得不可忽视,因此,在本实施例中,在确定所述激光测距望远镜与所述待测目标之间的水平距离和所述待测目标与所述激光测距望远镜所在水平面之间的竖直距离的过程中,还综合考量了地球曲率半径修正参数和大气折光差修正参数的影响。
在图8中HB表示B点高程。
具体地,所述S302包括:
将所述直线距离分别代入第二预设公式和第三预设公式,以分别计算获得所述地球曲率半径修正参数和所述大气折光差修正参数;
所述第二预设公式为:其中,S表示所述直线距离,f1表示所述地球曲率半径修正参数,R表示所述地球曲率半径;
所述第三预设公式为:其中,f2表示所述大气折光差修正参数,k表示预设常数。
所述S303包括:
将所述地球曲率半径修正参数和大气折光差修正参数的和作为角度修正参数;
将所述激光测距望远镜和所述待测目标的连线与水平面之间的夹角与所述角度修正参数的和,作为修正角度;
将所述修正角度代入第四预设公式中,以计算获得所述激光测距望远镜与所述待测目标之间的水平距离;
将所述修正角度代入第五预设公式中,以计算获得所述待测目标与所述激光测距望远镜所在水平面之间的竖直距离;
所述第四预设公式为:D=S cos(α+f);其中,S表示所述直线距离,α表示所述激光测距望远镜和所述待测目标的连线与水平面之间的夹角,f表示所述修正角度,D表示所述激光测距望远镜与所述待测目标之间的水平距离;
所述第五预设公式为:hAB=S sin(α+f)+i-l;其中,hAB表示所述待测目标与所述激光测距望远镜所在水平面之间的竖直距离,i表示所述激光测距望远镜的高度,l表示所述待测目标的高度。
在本申请的一个具体实施例中,k=0.14,则相应的,所述修正角度可以表示为:
所述第四预设公式可以表示为所述第五预设公式可以表示为
下面对本申请实施例提供的基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算***进行描述,下文描述的基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算***可与上文描述的基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法相互对应参照。
相应的,本申请实施例提供了一种基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算***,所述基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算***包括:
测量模块,用于利用所述激光测距望远镜向待测目标发送探测光线,并利用所述激光测距望远镜测量所述激光测距望远镜和所述待测目标的连线与水平面之间的夹角;
接收模块,用于接收被所述待测目标反射的携带有待测目标环境信息的探测光线;
分析模块,用于根据所述携带有待测目标环境信息的探测光线,获取所述待测目标所在位置的环境信息;
参数确定模块,用于根据所述待测目标所在位置的环境信息,确定风速修正参数;
弹道修正模块,用于根据所述风速修正参数,确定弹道轨迹方程。
综上所述,本申请实施例提供了一种基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法及***,其中,所述基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法利用被待测目标反射的探测光线,获取所述待测目标所在位置的环境信息,并根据该环境信息,确定风速修正参数,从而实现根据风速修正参数确定弹道轨迹方程的目的。即所述基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法在确定所述弹道轨迹方程的过程中,考虑到待测目标所在位置的环境信息对子弹弹道的影响,利用风速修正参数对传统的理论弹道轨迹方程进行修正,使得最终确定的弹道轨迹方程描述的弹道轨迹更加贴近子弹的真实弹道轨迹,提高了弹道轨迹方程对射手射击的指导意义。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法,其特征在于,所述基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法包括:
S101:利用所述激光测距望远镜向待测目标发送探测光线,并利用所述激光测距望远镜测量所述激光测距望远镜和所述待测目标的连线与水平面之间的夹角;
S102:接收被所述待测目标反射的携带有待测目标环境信息的探测光线;
S103:根据所述携带有待测目标环境信息的探测光线,获取所述待测目标所在位置的环境信息;
S104:根据所述待测目标所在位置的环境信息,确定风速修正参数;
S105:根据所述风速修正参数,确定弹道轨迹方程。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S103包括:
根据所述携带有待测目标环境信息的探测光线,获取所述待测目标所在位置的当前风速、大气压、温度和空气密度。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述S104包括:
根据所述待测目标所在位置的当前风速、大气压、温度和空气密度,确定第一修正系数、第二修正系数和第三修正系数;
将所述第一修正系数、第二修正系数和第三修正系数代入第一预设方程中,计算获得所述风速修正参数;
所述第一预设方程为:其中,uλ表示当所述探测光线的波长为λ时的风速修正参数,A表示所述第一修正系数,B表示所述第二修正系数,C表示所述第三修正系数。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述S104包括:
根据所述待测目标所在位置的环境信息和子弹的参数信息,确定所述风速修正参数;
所述待测目标所在位置的环境信息至少包括所述待测目标所在位置的当前风速、大气压、温度和空气密度;
所述子弹的参数信息至少包括子弹的重量和型号信息。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S105包括:
将所述风速修正参数与子弹速度的乘积作为修正后的子弹速度,并根据修正后的子弹速度生成弹道轨迹方程;
所述弹道轨迹方程为:其中,g表示重力加速度,α表示所述激光测距望远镜和所述待测目标的连线与水平面之间的夹角,v0表示子弹速度,uλ表示所述风速修正系数,v0×uλ表示修正后的子弹速度。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:角度修正方法,所述角度修正方法包括:
S301:利用所述激光测距望远镜测量所述激光测距望远镜与所述待测目标之间的直线距离;
S302:根据所述直线距离,确定地球曲率半径修正参数和大气折光差修正参数;
S303:根据所述地球曲率半径修正参数和大气折光差修正参数,确定所述激光测距望远镜与所述待测目标之间的水平距离和所述待测目标与所述激光测距望远镜所在水平面之间的竖直距离。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述S302包括:
将所述直线距离分别代入第二预设公式和第三预设公式,以分别计算获得所述地球曲率半径修正参数和所述大气折光差修正参数;
所述第二预设公式为:其中,S表示所述直线距离,f1表示所述地球曲率半径修正参数,R表示所述地球曲率半径;
所述第三预设公式为:其中,f2表示所述大气折光差修正参数,k表示预设常数。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述S303包括:
将所述地球曲率半径修正参数和大气折光差修正参数的和作为角度修正参数;
将所述激光测距望远镜和所述待测目标的连线与水平面之间的夹角与所述角度修正参数的和,作为修正角度;
将所述修正角度代入第四预设公式中,以计算获得所述激光测距望远镜与所述待测目标之间的水平距离;
将所述修正角度代入第五预设公式中,以计算获得所述待测目标与所述激光测距望远镜所在水平面之间的竖直距离;
所述第四预设公式为:D=Scos(α+f);其中,S表示所述直线距离,α表示所述激光测距望远镜和所述待测目标的连线与水平面之间的夹角,f表示所述修正角度,D表示所述激光测距望远镜与所述待测目标之间的水平距离;
所述第五预设公式为:hAB=S sin(α+f)+i-l;其中,hAB表示所述待测目标与所述激光测距望远镜所在水平面之间的竖直距离,i表示所述激光测距望远镜的高度,l表示所述待测目标的高度。
9.一种基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算***,其特征在于,所述基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算***包括:
测量模块,用于利用所述激光测距望远镜向待测目标发送探测光线,并利用所述激光测距望远镜测量所述激光测距望远镜和所述待测目标的连线与水平面之间的夹角;
接收模块,用于接收被所述待测目标反射的携带有待测目标环境信息的探测光线;
分析模块,用于根据所述携带有待测目标环境信息的探测光线,获取所述待测目标所在位置的环境信息;
参数确定模块,用于根据所述待测目标所在位置的环境信息,确定风速修正参数;
弹道修正模块,用于根据所述风速修正参数,确定弹道轨迹方程。
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