实弹射击训练系统的设计

实弹射击训练系统在军事训练中具有十分广泛的用途。本文设计的系统采用以光电靶为核心的判靶方案,由激光器和光敏二极管构成激光网络进行弹丸信号检测,以单片机为核心的信号处理电路对信号进行处理,得到弹着点的坐标。传统的目标靶纸放置在光电靶前,通过计算机播放动画,由投影仪投射到激光光幕靶前方的靶板上来模拟射击训练场景,供射手训练...     

激光光斑测量系统的电路设计与实现

为了直接测量远场激光光斑,设计开发了一套基于热释电探测器阵列靶的激光光斑测量系统。针对热释电探测器噪声特性,将探测器响应信号通过前置放大、增益放大、峰值保持、A/D采集等电路处理,最后由主控计算机存储光斑信息,并对光斑图像进行分析处理。通过实际的远场激光测试实验,验证了该设计能够有效测量远场激光光斑。     

基于CCD的激光枪自动射击报靶装置

设计了一套能够控制激光枪击发、自动瞄准及报靶等功能的电子射击装置。该装置由激光枪、瞄准机构、胸环靶、弹着点检测电路、显示及报靶电路组成。采用20mw激光模块作为激光源,联动部分由两个Futaba S3010舵机组成的二维联动平台构成,选择Sony420线CCD板机摄像头作为图像采集传感器,控制部分采用TI Stellaris系列的LM3S8962微控制器,负责图像数据的处理及液晶显示控制。测试结果表明,该装置能快速识别激光枪光斑位置并正确报靶,整体运行稳定。     

FPGA在新型激光光幕靶中的应用

结合坐标采集和处理在新型激光光幕靶中的应用．针对传统激光光幕靶处理器I／O紧缺、处理速度慢、存在错报、漏报,无法测试子弹连发坐标等问题,提出了一种以FPGA为核心的坐标采集和处理系统的设计方法。设计中采用了自顶向下的设计方法,将该系统依据逻辑功能划分为3个模块,并在ISE14．1和Modelsim中进行设计、编译、仿真,最后的仿真结果表明该系统能够很好地采集到子弹的坐标。     

基于STM32的智能家居无线激光报警系统

以STM32为核心,设计了智能家居无线激光报警系统。该系统由单片机控制模块、GSM无线发送接收模块、矩阵键盘模块、声光报警模块、热释电激光传感器模块组成。通过热释电激光传感器采集相关信号,单片机STM32经过处理后控制声光报警模块发出报警信号,并将报警信号通过GSM短信模块发送至用户手机上,实时反馈报警地点的情况。该系统利用广泛的移动网络,不需要组建专用网络和维护网络,较传统的监控系统有着独特的优势。     

激光光幕靶坐标测量系统的设计和实现

为了测量大靶面立靶坐标,提出了一种激光光幕靶的坐标测量方法,该方法采用4个90°扇形激光器作为发射光源,高灵敏度的光电二极管阵列作为接收装置。4个激光器发出的光相互交叉形成一个矩形激光光幕,当子弹穿过激光光幕时,会分别在x方向和y方向挡住一部分激光,促使相应的光电二极管产生信号;经过信号的采集和分析得到弹着点坐标,最后经过实弹试验得到子弹的坐标。结果表明,该立靶系统具有高精度和高灵敏度的特点。     

基于图像处理的智能射击训练系统

提出了一种基于图像处理的模拟打靶系统.该系统由带标定点的目标靶、摄像头、激光发射器及模拟显示器等部分组成,摄像头和激光器固定在训练枪上,激光光斑可覆盖整个目标靶.激光器发射激光的同时,摄像头跟随激光器实时采集激光光斑图像,图像处理系统对该图像进行处理获得目标靶上标定点位置,并把标定点坐标通过蓝牙无线送至模拟显示系统,当扣动训练枪扳机时,记录此时标定点坐标,该坐标即为射击成绩.该系统可以很好地模拟实弹射击训练,可实现多人共用一套系统同时进行射击训练,记录瞄准轨迹及击发时间,获得训练者的技术细节,提高训练效率,节省训练成本.     

基于激光打靶机的红外光斑测量

本文介绍了一种基于激光打靶机的软件测量方法,该方法利用激光打靶机的靶面作为探测器阵列,通过对探测器输出信号的处理获得光斑直径大小．     

基于卷积神经网络的胸环靶面畸变校正算法

实弹射击是部队的基础军事训练项目。现有报靶系统中基于计算机视觉的弹孔识别定位系统由于具有快速、精确、安全、人员成本低等优点而被广泛应用到该项目中。然而,计算机视觉系统处理的图像通常受镜头加工工艺以及相机轴向与被测对象所在平面不垂直的影响,导致被测对象的图像产生畸变,最终会给弹孔坐标位置的精准定位带来误差。为了提高基于计算机视觉的自动报靶系统的报靶精度,提出一种基于卷积神经网络的畸变校正算法,只需一张胸环靶面的模板图像即可模拟出大量训练数据集。训练完成后,输入一张畸变图片就可以得到该图片的畸变参数,并利用该参数完成对图像的畸变校正。与传统校正算法的对比结果表明,该算法校正效果较好,有利于提升基于计算机视觉的自动报靶系统的报靶精度。     

基于激光打靶机的红外光斑测量

本文介绍了一种基于激光打靶机的软件测量方法，该方法利用激光打靶机的靶面作为探测器阵列，通过对探测器输出信号的处理获得光斑直径大小。     

一种双光幕弹丸测速系统设计与实现

在现在代武器的研究中,需要对弹丸速度进行高精度测量,因此设计了一种软硬件结合的双光幕测速系统。整个系统以FPGA为控制核心,通过控制硬件电路实现对前端光幕传感器电流信号的调理及采集,之后将数据存储并通过网口上传到上位机。设计中对转换后的信号进行了软件调零,解决了传统硬件调零不稳定的问题,同时采用弹底触发的方式进行计时,提高了弹丸测速的准确性。与传统测速系统相比,该系统具有精度高、灵活性好等优点。通过多次测试与实验,该系统已成功应用于某军工产品的研制中。     

基于超声传感器的自动报靶系统设计与实现

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。     

基于光电位置传感器的发射轨道空间几何坐标一致性校正系统设计

在现代发射轨道空间弹丸飞行姿态研究中,通过轨道上的多组阴影相机基站瞬态捕捉弹丸姿态图像数据,对图像数据进行处理计算可以获得弹丸的飞行轨迹数据。因此,阴影相机的空间坐标校正对飞行姿态数据的获取以及测量精度有着重要的影响。针对传统悬线型基准系统校正误差大以及因每组相机间独立校正而导致的空间几何坐标校正一致性低的问题,基于光电位置传感器和光学杠杆原理,设计了新型阴影相机空间几何坐标校正系统。阐述了该系统的理论背景、组成以及调校方法,并对该系统进行了实验分析。实验结果表明,采用该系统校正阴影相机俯仰角精度优于10″,单组相机校正实验测量结果误差不超过0.06mm,多组相机校正一致性误差不超过0.1mm。     

高斯滤波器在子弹三维图像特征提取中的应用

为了弹痕的自动比对,建立了基于结构光的子弹三维纹理信息获取系统。由于在采集三维信息时子弹的中轴线与采集系统的y坐标轴很难做到完全重合,这需要进行相应的坐标旋转,尤其是在子弹变形时,无法利用子弹近似圆柱提取这一信息,这都给弹痕提取带来了很大的困难。本系统采用高斯逼近滤波器的方法获取高斯滤波中线,然后将三维弹痕信息与高斯滤波中线相减,进而提取出子弹的弹痕信息。利用冲激响应不变法设计了十二级的IIR型数字高斯滤波器,所设计的高斯逼近滤波器最大幅度偏差只有1.38%,大大优于ISO11562规定的2.5%的最大幅度偏差。此方法使得弹痕提取过程更简单,提取结果更精确,对后续弹痕比对的准确率有明显的提升。     

一种基于多相滤波的高速信号处理算法

在多速率信号处理中,常采用多相滤波结构以有效地降低系统的运算量,提高系统信号处理的实时性。如果采用内插系统的多相滤波结构,在实现过程中受系统时钟频率的约束,将无法实现采样率超过时钟频率的高速率信号的传输。提出了一种基于多相滤波结构的新型高速信号处理算法,对高速信号进行多级多相滤波,从而将信号进行多相分解,采用多通道传输;利用多路低采样率信号得到高采样率的输出信号,并在接收端进行信号合成。具有运算量小、消耗资源少、便于实现等优点,并通过公式推导及仿真结果验证了其正确性,解决了高速率信号受系统时钟频率限制难以实现的问题。     

基于电容传感器的太阳能热水器水位检测系统

文章利用绝缘处理的导体浸入水中与水组成电容两个极板,其容值大小反应水位高低的原理,设计了用于太阳能热水器水位检测的电容水位传感器。为与现有太阳能热水器的水位温度控制器兼容,设计并实现了直流电压和脉冲两种信号的输出电路。电容水位传感器克服了原有各种传感器存在水位指示粗糙、水电接触污染水质和制作复杂等缺陷,其具有水电无接触、不污染水质、成本低、使用方便和工作可靠等特点,并且它所反应的水位是连续无级变化的,在太阳能热水器领域中具有广阔的应用前景。     

基于系统一阶摄动解主频功率比的弱信号检测方法

针对现有混沌检测算法精度不高、状态响应滞后的问题,该文从混沌状态整体性、系统解频域特性等角度进行全面分析,提出一种基于摄动解主频功率比的弱信号检测方法,该算法不仅准确实现了临界状态的有效界定,提高了信号检测的可靠程度,而且揭示了系统各个状态之间的差别及物理含义。文中采用参数摄动法推导了Duffing-Van der pol振子的一阶摄动平衡解,证明了其为影响主频率分量的主要因素。在此基础上,采用经验模态分解方法对有效参量信息进行选择性重构,以最小均方误差约束准则下的比值系数重新定义了系统状态,得到系统主频功率比与策动力幅值之间的映射关系,并以此作为临界阈值确定的依据。实验结果表明,采用主频功率比准则的信号检测方法可靠性提高了约1个数量级,且算法的响应速度为传统分析方法的2倍以上。