CN114459290B - 一种自测距式射击训练过程测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种自测距式射击训练过程测量装置，包括激光测距模块、激光测角模块、主控电路模块和发射共光路组件，激光测距模块用于发射测距激光，根据测距激光的发射和接收时间差，解算自测距式射击训练过程测量装置距离靶面的距离；激光测角模块用于发射测角激光，根据反射的测角激光经激光测角模块接收透镜形成的会聚点与激光测角模块的接收主光轴，解算自测距式射击训练过程测量装置与目标靶面上安装的反光装置之间的夹角；主控电路模块用于控制激光测距模块及激光测角模块工作，根据激光测距模块、激光测角模块测得的距离和角度，解算瞄准点的坐标；发射共光路组件用于使激光测距模块发射的测距激光与激光测角模块发射的测角激光共光轴。本发明将激光测距与激光测角相结合，可直接获得实时精确的射击瞄准测量结果。
Description
技术领域
本发明涉及射击训练技术，具体涉及一种自测距式射击训练过程测量装置。
背景技术
当前较为多见的射击瞄准类产品，大多是在实装***上安装了激光发射头，在靶面处安装摄像头或采用专用探测阵列靶面，对照射到靶面的激光点进行采集，由此进行瞄准点轨迹、模拟射击命中点等记录分析。此类产品在室内或近距离可以使用，但是在室外且有阳光情况下，激光点的亮度易被阳光淹没，没法进行有效识别激光点，特别是远距离时激光光斑变大且亮度更小，无法进行瞄准点采集，影响射击瞄准训练的开展正常。且该方式需考虑目标端的供电及数据传输等应用条件，使用更便捷性存在一定限制。
针对以上应用情况出现改进产品，如专利《CN 209802188 U一种用于实弹射击过程数据的记录分析***》，其将激光测角仪固定在***前端，目标端靶板上设置有一个反光装置，当射手持枪瞄准靶面时，激光测角仪能测量得到其相对反光装置的夹角，从而再根据射击距离解算获得瞄准点位置坐标。该方法中激光测角仪与目标端靶板之间的距离需使用测距设备提前测量，并将测距结果提前录入软件中才能进行靶面实际瞄准位置坐标的解算，只能用于固定距离的静态训练，且由于测距值往往无法精确测量激光测角仪到靶面的实际位置，导致测量精度会受测距准确性、射击训练时距离变化的影响。
发明内容
本发明的目的在于提出一种自测距式射击训练过程测量装置。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种自测距式射击训练过程测量装置，包括激光测距模块、激光测角模块、主控电路模块和发射共光路组件，其中：
激光测距模块，用于发射测距激光，根据测距激光的发射和接收时间差，解算自测距式射击训练过程测量装置距离靶面的距离；
激光测角模块，用于发射测角激光，根据反射的测角激光经激光测角模块接收透镜形成的会聚点与激光测角模块的接收主光轴，解算自测距式射击训练过程测量装置与目标靶面上安装的反光装置之间的夹角；
主控电路模块，用于控制激光测距模块及激光测角模块工作，根据激光测距模块、激光测角模块测得的距离和角度，解算瞄准点的坐标；
发射共光路组件，用于使激光测距模块发射的测距激光与激光测角模块发射的测角激光共光轴。
进一步的，所述激光测距模块将测距激光会聚为一个点，通过探测目标靶面漫反射回的脉冲信号获得测距值。
进一步的，所述激光测距模块1也可将测距激光调为大光斑，通过探测靶面上反光装置反射回的脉冲信号获得测距值。
进一步的，所述测角激光照射到目标靶面上后，由目标靶面上安装的反光装置反射，再由激光测角模块的接收透镜接收并会聚成一个光点，该光点与激光测角模块接收主光轴之间的夹角，即为装置与目标靶面上安装的反光装置之间的测角值。
进一步的，所述主控电路模块上设置震动传感器，用于感知击发时刻的震动发送给主控电路模块，由主控电路模块根据震动传感信号记录射击时刻的瞄准点，即为报靶点。
进一步的，所述发射共光路组件包括双光路合成机构和45°透反射镜，激光测距模块发射的激光经双光路合成机构后由45°透反射镜透射，激光测角模块发射的测角激光直接由45°透反射镜反射，通过调整双光路合成机构，激光测距模块发射的激光和激光测角模块发射的测角激光共光轴。
进一步的，还包括电池，用于实现测量装置的自供电。
进一步的，壳体上有安装孔，用于安装适配不同实装武器的夹具。
一种射击瞄准测量方法，基于所述的自测距式射击训练过程测量装置，实现射击瞄准测量。
进一步的，还包括显示、分析评估过程，将射击瞄准信息，通过有线或无线通信方式发送至显示终端软件，进行瞄准轨迹及报靶点显示，进而进行过程分析及成绩评估。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：将激光测距与激光测角技术相结合，可直接获得实时精确的射击瞄准测量结果，支持静态、动态射击训练。
附图说明
图1是本发明自测距式射击训练过程测量装置的整体示意图。
图2是本发明自测距式射击训练过程测量装置的内部构造示意图。
图3是本发明自测距式射击训练过程测量装置的发射共光路示意图。
图4是本发明自测距式射击训练过程测量装置的工作原理示意图。
图5是本发明自测距式射击训练过程测量装置的应用场景示意图。
图6是枪口前方观看示意图。
图7是激光发射接收机开盖状态样式示意图。
图8是双模块构成样式示意图。
图9是两个光束样式示意图。
附图序号：1激光测距模块，2激光测角模块，3主控电路模块，4发射共光路组件，5电池，6壳体，7激光发射接收机，8枪管夹具，9枪，10靶面，201为测角激光发射管，401双光路合成机构，402 45°透反射镜。
附图标识符号：A瞄准点和靶心的偏角，O靶心，P瞄准点，L枪口到靶面的距离，a激光测距接收窗口，b激光发射窗口，c激光测角接收窗口，D测距部分，E测角部分，F测距激光发出，F1测距激光返回，G测角激光发出，G1测角激光返回。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本发明自测距式射击训练过程测量装置，光学部分结构如图1、2所示，包括激光测距模块1、激光测角模块2、主控电路模块3、发射共光路组件4、电池5和壳体6，其中：
激光测距模块1，发射测距激光，根据测距激光的发射和返回时间差解算距离。作为一种具体实现方式，可将测距激光会聚为一个小点，通过探测目标靶面漫反射回的脉冲信号获得测距值；也可将测距激光调为大光斑，通过安装在靶面上的反光装置反射回的脉冲信号获得测距值。激光测距模块1由主控电路模块3控制执行测距，并将测距值传输至主控电路模块3。
激光测角模块2，发射测角激光，测角激光照射到目标靶面上后，目标靶面上安装的反光装置将照射光束返回至激光测角模块2的接收透镜，并会聚成一个小光点，激光测角模块2测量该光点与激光测角模块2接收主光轴之间的夹角，即为装置与目标靶面上安装的反光装置之间的测角值。激光测角模块2由主控电路模块3控制执行测角，并将测角值传输至主控电路模块3。
主控电路模块3，控制激光测距模块1及激光测角模块2工作，并接收激光测距模块1、激光测角模块2测得的测距值及测角值，并根据测距、测角结果解算得到瞄准点的坐标。其上还设置震动传感器，能够感知击发时刻的震动，主控电路模块3可根据震动传感信号记录射击时刻的瞄准点，即为报靶点。主控电路模块3将最终解算到的射击瞄准信息(包括瞄准点及报靶点坐标)，通过有线或无线通信方式发送至显示终端软件，进行瞄准轨迹及报靶点显示，过程分析及成绩评估。
发射共光路组件4，包括双光路合成机构401和45°透反射镜402，如图3所示，激光测距模块1发射的激光经过45°透反射镜402透射，激光测角模块2发射激光经45°透反射镜402反射，通过调节双光路合成机构401使激光测距模块1发射的激光与激光测角模块2发射的激光共光轴。
此外，本发明装置可用自带电池5工作，也可外接电源进行充电或工作。壳体6上有安装孔，可安装适配不同实装武器的夹具。
在射击训练中，将自测距式射击训练过程测量装置，也可叫激光发射接收机，通过枪管夹具8安装紧固在枪9的枪管上，反光装置安装于靶心。如附图5所示。在枪口前方看激光发射接收机，即如附图6所示，前方有三个窗口，分别为：a激光测距接收窗口，b激光发射窗口，c激光测角接收窗口。如附图7所示，为激光发射接收机壳体内部的样式。进一步看，其主体构成如附图8所示，包含有测距部分D和测角部分E。在附图9中，粗虚线表示测距激光束，细虚线表示为测角激光束。分别由F、F1、G、G1表示。F为发出的测距激光束，F1为激光束打到靶面后反射回来的光束。G为发出的测角激光束，G1为激光打到靶面后返回的光束。
训练者向靶面10瞄准，激光发射接收机7将向靶面发射两种激光束：分别是测距激光束和测角激光束。如附图9中的激光束F和激光束G。
激光束G有测角功能，能测量出瞄准点和靶心的夹角A，此处不再多叙述。激光束F为测距光束，记录激光束从发出到返回激光发射接收机的过程中激光所经过的时间长度t。因此靶面到枪口的距离为：L＝VC*t/2其中，VC为光速。当装置测出角度A和距离L后，即可计算出瞄准点和靶心的偏差量OP：OP＝L*tan(A)。
综上所述，基于上述方案，本发明装置可结合不同夹具，安装于多型实装武器上，当进行射击瞄准训练时，可实时测量得到本装置与目标靶面的射击距离、本装置与目标靶面上安装的反光装置之间的测角值，根据射击距离与测角值即可解算获得瞄准点的坐标。本发明装置主控电路模块上可实现有线或无线数据传输，将测量信息发送至显示终端软件上，当连续测量时即可得到射击过程的瞄准轨迹及报靶结果，显示终端软件可根据轨迹及报靶结果进行评估分析。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种自测距式射击训练过程测量装置，其特征在于，包括激光测距模块、激光测角模块、主控电路模块和发射共光路组件，其中：
激光测距模块，用于发射测距激光，根据测距激光的发射和接收时间差，解算自测距式射击训练过程测量装置距离目标靶面的距离；
激光测角模块，用于发射测角激光，根据反射的测角激光经激光测角模块接收透镜形成的会聚点与激光测角模块的接收主光轴，解算自测距式射击训练过程测量装置与目标靶面上安装的反光装置之间的夹角；
主控电路模块，用于控制激光测距模块及激光测角模块工作，根据激光测距模块、激光测角模块测得的距离和角度，解算瞄准点的坐标；
发射共光路组件，用于使激光测距模块发射的测距激光与激光测角模块发射的测角激光共光轴，其中
所述激光测距模块将测距激光调为大光斑，通过探测目标靶面上反光装置反射回的脉冲信号获得测距值；
所述测角激光照射到目标靶面上后，由目标靶面上安装的反光装置反射，再由激光测角模块的接收透镜接收并会聚成一个光点，该光点与激光测角模块接收主光轴之间的夹角，即为自测距式射击训练过程测量装置与目标靶面上安装的反光装置之间的测角值；
所述主控电路模块上设置震动传感器，用于感知击发时刻的震动发送给主控电路模块，由主控电路模块根据震动传感信号记录射击时刻的瞄准点，即为报靶点；
所述发射共光路组件包括双光路合成机构和45°透反射镜，激光测距模块发射的激光经双光路合成机构后由45°透反射镜透射，激光测角模块发射的测角激光直接由45°透反射镜反射，通过调整双光路合成机构，激光测距模块发射的激光和激光测角模块发射的测角激光共光轴。
2.根据权利要求1所述的自测距式射击训练过程测量装置，其特征在于，还包括电池，用于实现自测距式射击训练过程测量装置的自供电。
3.根据权利要求1所述的自测距式射击训练过程测量装置，其特征在于，自测距式射击训练过程测量装置的壳体上有安装孔，用于安装适配不同实装武器的夹具。
4.一种射击瞄准测量方法，其特征在于，基于权利要求1-3任一项所述的自测距式射击训练过程测量装置，实现射击瞄准测量。
5.根据权利要求4所述的射击瞄准测量方法，其特征在于，还包括显示、分析评估过程，将射击瞄准信息，通过有线或无线通信方式发送至显示终端软件，进行瞄准轨迹及报靶点显示，进而进行过程分析及成绩评估。
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