紅外報靶儀的製作方法

2023-05-03 17:00:56

專利名稱:紅外報靶儀的製作方法
本實用新型是一種輕武器實彈射擊紅外光環座標自動定位計數、顯示、列印報靶儀(以下簡稱紅外報靶儀)，可適用於五四式手槍、衝鋒鎗、步槍、輕機槍和小口徑步槍實彈射擊訓練用。具有不怕強光幹擾、響應速度快，不受彈頭破壞，可長久使用，記數、顯示、列印迅速、準確；使用安全、方便等優點。
目前國內外尚沒有此種儀器。國內正在研製中的導電橡膠多層靶面，由於靶面經常受彈頭的頻繁擊中，壽命短，易漏報，都未能徹底解決靶面問題。
本發明的特徵在於設計一種由紅外脈衝電源、光學系統、光電信號轉換、信號解調等部分組成的紅外線光環座標靶面，它可以在彈頭飛過光環的一瞬間，在X座標和Y座標上同時拾取彈頭信號。這些信號送到微處理系統，在顯示屏上顯示出彈著點，同時分環定位計出環數、中彈數和總成績，並列印出全過程。在微處理系統上加入定時電路，即可完成在規定時間裡的射擊計數、顯示。
本儀器從根本上排除了人工貼靶、報靶的危險性和繁瑣性。它能及時、準確、直觀地把中了光靶的彈著點計數、列印、顯示在遠離靶標的指揮員面前，使指揮員及時、準確地了解射擊效果，糾正射擊偏差，提高訓練素質，是部隊、公安、大型機關、廠礦、學校、民兵訓練基地等有軍訓任務的單位不可缺少的安全訓練器材。
下面用紅外報靶儀的實施例子，對本發明做進一步的說明。
圖1 紅外報靶儀整機工作框圖圖2 紅外報靶儀工作原理框圖圖3 靶面整體結構示意圖圖4 光束靶面原理示意圖圖5 光幔靶面原理示意圖圖6 X、Y座標光電原理框圖圖7 X、Y座標光電電原理圖圖8 射位與避彈角鐵位置示意圖參照圖一對紅外報靶儀工作加以說明靶面〔C〕位於靶面〔B〕之正後方，由X光源〔1〕產生的紅外線不可見光束穿過靶面〔B〕被相對應的X信號接收檢出系統〔2〕接收Y光源〔3〕產生的紅外線不可見光束穿過靶面〔C〕被相對應的Y信號接收檢出系統〔4〕接收，這樣形成了一個X、Y座標光環網。一旦彈頭飛過靶面〔B、C〕，在X、Y信號系統中各有一個擋光信號被相應的X、Y信號接收檢出系統〔2〕、〔4〕接收並輸出到微處理系統〔5〕，經微處理後，在分環定位計數單元〔6〕計算出中彈數和環數，及總成績，這些成績及記數過程被印表機構〔7〕列印記錄下來，並在顯示系統〔8〕中顯示出彈著點。如在微處理系統〔5〕中加入定時單元〔9〕，即可完成對規定時間的射擊計數、顯示、列印。
參照圖2 以50×50Cm的胸環靶為例，對紅外報靶儀的工作原理作一說明。本光環靶面〔B、C〕有多個光電系統〔X〕和多個光電系統〔Y〕組成有若干個交叉地址的光環靶面，當彈頭穿過靶面時，會擋住相應的X、Y座標光束，而在接收單元上產生彈頭擋光脈衝信號。具體說明如下每個X光電系統中都包括有X1－X9九個單元，每個Y光電系統中也都包括Y1－Y9九個單元。X、Y系統相同，以X光電系統為例說明由振蕩功放單元〔X1〕產生一定頻率的振蕩信號，一部分送到選通門〔X7〕，一部分經過放大後送到脈動紅外單元〔X2〕去觸發紅外管發光，〔X2〕發出的脈動紅外光經過光學透鏡單元〔X3〕，照在相對應的光電接收單元〔X4〕上，由〔X5〕檢出脈動光電信號並送到〔X6〕進行放大，然後送到選通門〔X7〕和由〔X1〕送來的振蕩信號相比較，選出同一振蕩信號的彈頭信號通過，而排除其它雜光幹擾，達到抗強光幹擾的目的。即每束光的發射與接收是同一頻率的，用於抗幹擾和區分不同位置的座標點。經過〔X7〕選通的信號經〔X8〕展寬脈衝後，再送到解調觸發器〔X9〕去解調，取出真正需要的X、Y座標信號送到微處理系統〔10〕進行座標定位、計數處理，而後由計數器〔11〕計數、印表機構〔12〕列印全過程，顯示器〔13〕顯示彈著點，完成全部工作。
參照圖3，圖8對靶面結構加以說明靶面結構為A、B、C三層結構。A層為有60°～70°角度的厚鋼角鐵組成的避彈擋框，角鐵張開10～15Cm，角尖指向射擊位，是個獨立體。以胸環靶為例為大於50Cm×50Cm的正方形骨架。B、C層與A層框大小相同，置於其後，用以保護B層和C層的光電原件及引線不受彈頭破壞。A層不與B、C層連接，用以避彈頭衝擊震動。B層為X光電系統框架，X光電系統的原件及引線布在四周，B層框架位於A層框架後面。C層為Y光電系統框架，Y光電系統原件及引線布在四周也藏於A層框架後面，B、C兩層構成光幔靶面，且C層架的後部有一張和X、Y座標光幔一致的胸環靶紙，只作為瞄準點使用。
參照圖4對光束靶面加以說明紅外發光管〔14〕發出的紅外光，經過光學系統〔15〕進行處理，使之平行照到光電接收管〔16〕，使〔16〕產生一個和紅外發光管〔14〕頻率一致的脈衝光電信號。一旦光被阻斷，〔16〕將輸出一個擋光信號。光束直徑與光束間隔距離可調，光發射與接收距離可調X光束與Y光束相互垂直，X系統中所有光束平行，Y系統中所有光束平行。且每個發光管〔14〕(或接收管〔16〕上)上都有調節裝置〔17〕，用以調節每對〔14〕、〔16〕都能保持在一條直線上。
參照圖5對光幔靶面作一說明，光源〔18〕是一個整體紅外線不可見光源，通過光學系統〔19〕處理，使光線平行射向接收體〔20〕，形成一個〔18〕對〔20〕的光幔。而接收系統是分立式的多個接收體〔20〕組成，且頻率各異。彈頭穿過靶面，就會同時分別在X和Y系統中產生一個擋光信號，這一信號送到微處理系統〔10〕(圖2)中進行處理，變成座標信號，供計數、列印和顯示。
參照圖6、圖7對X、Y座標光電電路作一說明。脈衝信號源是一個斯密特觸發器〔101〕和〔21〕、〔22〕構成的多諧振蕩器〔E1〕。〔E1〕產生的振蕩信號送到由〔23〕、〔24〕、〔102〕、〔103〕組成的波形變換電路〔E2〕變成窄脈衝信號，由〔E2〕產生的信號一部分送到由一個D觸發器〔301〕構成的解調觸發器〔E6〕，一部分送到由門〔201〕構成的選通門〔E5〕，一部分被送到由〔25〕、〔26〕、〔27〕和〔28〕組成的脈動功放〔E3〕，並調製發光管〔28〕發出調製紅外光。紅外調製光被由〔29〕、〔30〕、〔31〕組成的接收、檢出系統〔E4〕接收，經放大後信號送到通門〔E5〕，這樣，加在〔E5〕上的就有兩個脈衝信號，這兩個脈衝信號的頻率是一致的，於是，這個信號就通過，而阻擋了其它雜散光和幹擾信號。由〔35〕、〔36〕和〔37〕及斯密特觸發器〔105〕組成了脈衝展寬電路，展寬後的脈衝信號送到一個D觸發器〔301〕構成的解調觸發器〔E6〕，這樣，使觸發器〔301〕的D端有足夠的脈衝寬度，與從〔E2〕送來的窄信號匯合解調，從中取出真正需要的脈衝信號。
解調觸發器〔301〕
Q端輸出信號經與非門〔202〕、〔203〕、〔204〕並聯使用反相後輸出，以增大輸出。
本發明光環靶面的最佳實施方案是1、採用一塊六斯密特觸發器〔101－105〕，分別作振蕩、波形變換，脈衝展寬用。
2、採用一塊D觸發器〔301〕，作為解調電路用。
3、採用一塊四2輸入與非門〔201－204〕，作為選通和反相器用。
4、為了抗幹擾和取出不同位置的座標電信號，由〔21〕、〔22〕來控制各光束的脈衝頻率。
5、發光管〔28〕採用砷化鎵紅外發光管，接收光敏管〔29〕採用矽光敏三極體。
6、〔29〕的接地負載用電感，電感〔32〕的電感量對檢測整體系統極為重要。
權利要求
1.輕武器實彈射擊紅外光環座標自動定位、計數、顯示、列印報靶儀(以下簡稱紅外報靶儀)，其特徵在於由光源[1]、[3]，光環靶面[B、C]，光電控制系統[2]、[4]，微處理系統[5]，分環定位計數單元[6]、列印[7]，彈著點顯示[8]，定時單元[9]組成。
2.根據權利要求
1所述的紅外報靶儀，其特徵在於光環靶面〔B、C〕採用紅外線不可見光束組成的X、Y座標光網，其光束直徑、光束間隔、光發射與接收距離可調。
3.根據權利要求
1所述的紅外報靶儀，其特徵在於光環靶面〔B、C〕採用紅外線不可見光幔構成的靶面，X和Y座標的光源部分都各是一個整體光源〔18〕，接收系統是分立式的多個接收體〔20〕組成。
4.根據權利要求
1所述的紅外報靶儀，其特徵在於靶面分為A、B、C三層結構。A層為有60°～75°角度的厚鋼角鐵組成的擋彈方框，角鐵張開10～15cm，角尖指向射擊位，是個獨立體，B層為X光電系統框架，C層為Y光電系統框架，B、C兩層空間構成了光幔靶面。
專利摘要
輕武器實彈射擊紅外光環坐標自動定位、計數、顯示列印報靶儀，是由紅外脈衝電源、光學系統、光電信號轉換、信號解調、信號數據處理、信號傳輸、定時、計數、列印和顯示等裝置組成。本儀器主要用於輕武器實彈射擊報靶用。它從根本上排除了人工貼靶、報靶的危險性和繁瑣性。它能及時、準確、直觀地把中了光靶的彈著點計數、列印、顯示在遠離靶標的指揮員面前，使指揮員及時、準確地了解射擊效果，糾正射擊偏差，提高訓練素質。
文檔編號B41J5/00GK87206653SQ87206653
公開日1988年1月6日 申請日期1987年4月19日
發明者郝福俊 申請人:郝福俊導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan