董高慶 柳吉齡 田新月 宋學會

系統(tǒng)組成及工作原理

輕武器激波智能報靶訓練系統(tǒng)由總控制器、射手處理終端、靶機、語音報靶耳機，以及配套的驅動軟件組成，能夠實時自動顯示及播報射擊結果，準確顯示命中環(huán)數(shù)、方位以及累計結果，包括總射彈數(shù)、總環(huán)數(shù)等;無線/有線語音播報射擊成績。

射擊訓練時，靶機內部的傳感器陣列采集高速飛行的彈頭產生的激波信號，信號經過處理后，通過無線網絡傳輸至槍位的射手處理終端。射手處理終端結合采集的環(huán)境氣候數(shù)據(jù)，利用數(shù)學模型準確解算彈著點坐標，以圖像的方式實時將彈著點位置、彈序呈現(xiàn)在顯示屏上，并在特定區(qū)域顯示射擊環(huán)數(shù)、方位和累計環(huán)數(shù);必要時，可以選擇無線語音播報當前射擊的環(huán)數(shù)及方位。

系統(tǒng)結構緊湊，組成簡單，使用便捷。系統(tǒng)報靶通道數(shù)可按靶場規(guī)模任意配置，一個射手處理終端和一個靶機組成一對報靶通道，即可進行報靶;有多個報靶通道時，還可以和總控制器組成測控網絡，由總控制器控制所有的報靶通道，下達訓練計劃，安排訓練步驟，統(tǒng)一下達射擊命令，生成訓練報告等。

輕武器激波智能報靶訓練系統(tǒng)的總控制器

總控制器

利用工業(yè)單板計算機技術設計的總控制器，具有功能高度集成、便攜的特點;實現(xiàn)了靶場總控、實時報靶、靶機及射手處理終端狀態(tài)查詢、數(shù)據(jù)分析與管理等;可與靶場所有射手處理終端組成測控網絡。

總控制器內安裝有靶機狀態(tài)查詢子系統(tǒng)、射手處理終端狀態(tài)查詢子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、網絡總控子系統(tǒng)、報靶顯示子系統(tǒng)等軟件。

靶機狀態(tài)查詢子系統(tǒng)、射手處理終端狀態(tài)查詢子系統(tǒng)實時查詢相關設備的溫度、電量等參數(shù)，并將這些參數(shù)實時以無線方式傳輸給總控制器的網絡總控子系統(tǒng)。當狀態(tài)值達到預警值時，總控制器的主界面滾動循環(huán)顯示警示信息，當狀態(tài)值達到極限值時，總控制器顯示報警信息，并同時啟動關閉設備指令;數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)實時處理上下行命令及數(shù)據(jù);網絡總控子系統(tǒng)實現(xiàn)各射手處理終端客戶端與服務器的連接控制;報靶顯示子系統(tǒng)實現(xiàn)軟件系統(tǒng)主界面的顯示，包括已經連接的射手處理終端及其上傳的射擊結果、主要的執(zhí)行命令、信息提示等。

總控制器通過測控網絡向射手處理終端發(fā)送控制命令，接收射手處理終端發(fā)送的射擊成績及設備狀態(tài)信息，向操作員及首長觀靶終端推送射擊結果，深度分析射擊數(shù)據(jù)、采用數(shù)據(jù)庫管理存儲信息，并使用報表工具呈現(xiàn)匯總后的射擊訓練結果。

數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)可實現(xiàn)基本信息錄入、成績自動錄入、成績分析評定、檔案管理和成績查詢輸出等。信息錄入需要使用者手工實施，主要是建立或自定義個人、單位、訓練課目的基本信息;成績自動錄入可自動實現(xiàn)，主要完成對射手成績的自動采集和存儲;成績分析評定主要完成對個人、單位和課目的射擊成績進行自動評定和名次排序;檔案管理主要完成個人、單位和課目射擊成績的自動建檔;成績查詢輸出主要完成對個人、單位及課目當前和歷史訓練成績的查詢，并可進行輸出和打印。

輕武器激波智能報靶訓練系統(tǒng)由總控制器、射手處理終端、靶機、語音報靶耳機，以及配套的驅動軟件組成

射手處理終端

利用工業(yè)單板計算機技術設計的便攜式射手處理終端，具有無線語音播報、陽光下可視、電池長時間工作的特點;實現(xiàn)了實時報靶、無線/有線語音播報、無線/有線接收靶機數(shù)據(jù)及狀態(tài)信息、本機狀態(tài)檢測等;可與總控制器組成測控網絡。

射手處理終端由設備檢測子系統(tǒng)、實時報靶子系統(tǒng)、語音播報子系統(tǒng)、總控網絡子系統(tǒng)等組成。

設備檢測子系統(tǒng)實時檢測本機以及查詢關聯(lián)靶機的溫度、電量等參數(shù)。當狀態(tài)值達到預警值時，在主界面警示顯示狀態(tài)信息，當狀態(tài)值達到極限值時，射手處理終端顯示報警信息，并同時啟動關閉設備指令;實時報靶子系統(tǒng)實現(xiàn)在射手處理終端顯示屏上顯示主界面的功能及信息，包括在模擬靶區(qū)域顯示彈著點、彈序，并在特定區(qū)域顯示彈序、射擊環(huán)數(shù)、方位和累計環(huán)數(shù)，在狀態(tài)欄顯示系統(tǒng)命令、本機及關聯(lián)靶機的狀態(tài)信息、主要命令控件;語音播報子系統(tǒng)根據(jù)報靶方式需要，實時處理并無線語音播報射擊的環(huán)數(shù)及方位;網絡總控子系統(tǒng)實現(xiàn)射手處理終端客戶端與服務器的連接控制，實時處理上下行命令及數(shù)據(jù)。

射手處理終端

射手處理終端通過數(shù)據(jù)傳輸網絡接收對應靶機實時上傳的傳感器數(shù)據(jù)、環(huán)境參數(shù)等，通過無線網絡接收/發(fā)送來自總控制器的命令及數(shù)據(jù);根據(jù)彈頭定位模型計算彈著點信息并顯示出來，同時將結果存儲在本機數(shù)據(jù)庫中;根據(jù)需要可通過藍牙接口進行實時語音播報以及上傳至總控制器。

射手處理終端可以設置靶位編號，設置射擊的武器類型、口徑;可以選擇是顯示彈著點坐標還是顯示環(huán)數(shù)、方位，顯示彈著點坐標時可以用于輔助校槍，自動顯示彈著點偏離瞄準點值，幫助射手進行瞄準校正;可以手動連接主控制器和靶機，檢查數(shù)據(jù)傳輸通道的通信質量;可以模擬演示射擊過程，用于幫助射手學習設備的使用，以及檢查全系統(tǒng)的組網情況;可評估射手的射擊技能，根據(jù)射手的射擊時間、命中環(huán)數(shù)、命中彈數(shù)、彈著點分布等因素系統(tǒng)分析評估射手的射擊水平;具有射擊理論、方法及經驗學習功能，可學習射擊訓練條件、考核與評定標準等。

控制器顯示屏呈現(xiàn)的界面之一。圖中右下角顯示，2號靶機電量低于百分之十

控制器顯示屏呈現(xiàn)的界面之二。圖中可見，信息錄入需要使用者手工實施，主要是建立或自定義個人、單位、訓練課目的基本信息

靶機

靶機主要由靶機核心功能模塊以及靶機輔助功能模塊組成。

靶機核心功能模塊主要包括靶具、高靈敏度激波傳感器陣列、高速信號處理電路、通信控制模塊等。

靶具主要由靶板、靶架組成。靶板由EVA材質制成，且靶板正面印制有胸環(huán)靶。靶架由木材或塑料制成。

高靈敏度激波傳感器陣列由多個（6、8或10個，傳感器個數(shù)越多，彈著點的定位精度越高）傳感器組成，這些傳感器按特定模式安裝在同一個平面內，組成傳感器陣列，以捕獲彈頭飛越傳感器附近時在空氣中產生的激波信號。

傳感器陣列輸出的激波信號經高速信號處理電路調理后，濾除干擾信號，還原激波波形并數(shù)字化，經通信控制模塊傳輸至射手處理終端。通信介質可以選擇無線傳輸或有線傳輸，距離近時也可選擇WiFi傳輸;有線通信在電磁環(huán)境惡劣的場合或固定靶場使用。

通信控制模塊用于實現(xiàn)靶機和射手報靶終端之間的信號及命令的無線/有線傳輸。無線通信采用433MHz或其他民用頻段，使用GFSK調制方式，并通過前向糾錯機制降低數(shù)據(jù)傳輸誤碼率。

除了靶機核心功能模塊外，靶機還包括環(huán)境參數(shù)測量模塊、溫度調節(jié)子系統(tǒng)，以及靶紙激光定位子系統(tǒng)、電源等。

環(huán)境參數(shù)測量電路由溫度、濕度等測量模塊組成，主要測量靶機內的溫度、濕度，為彈頭定位數(shù)學模型計算提供必要的數(shù)據(jù)。

溫度調節(jié)子系統(tǒng)由溫度測量傳感器、調理器、控制等功能模塊組成，用于調節(jié)靶機內部溫度，避免溫度過高影響使用。

靶紙激光定位子系統(tǒng)用于定位靶板中心，當靶板受彈量較大，更換靶板后，可以迅速調整靶板的位置。

電源主要由鋰電池儲能單元、充電保護單元、狀態(tài)檢測單元組成。

射手處理終端顯示器呈現(xiàn)的界面

關鍵技術指標

輕武器激波智能報靶訓練系統(tǒng)的主要技術指標如下：

能夠報出射擊環(huán)數(shù)和方位（上、下、左、右、左上、左下、右上、右下），使用6個傳感器及胸環(huán)靶時，8環(huán)內定位誤差不大于3mm，其他區(qū)域定位誤差不大于一個彈徑;

可訂制高精度的報靶系統(tǒng);

報靶系統(tǒng)通（靶）道數(shù)任意配置，不受系統(tǒng)性能限制;

適用于口徑5～12.7mm的各種步槍、沖鋒槍、機槍發(fā)射的槍彈槍種;

適用于彈速為著靶速度不小于450m/s

射擊距離為10～400m

彈著點射的捕獲能力不小于1200發(fā)/分;

靶面受彈量不小于3000發(fā)。

系統(tǒng)主要亮點

輕武器激波智能報靶訓練系統(tǒng)的自動報靶設備，獲得多項國家專利授權。綜合上文介紹，可以看出，該系統(tǒng)具有以下9個主要亮點：

自動報靶，準確測算彈著點位置和彈序，實時顯示和播報射擊命中的環(huán)數(shù)、方位及累計環(huán)數(shù)等;

能夠無線語音播報射手命中的方位及環(huán)數(shù);

可用于輔助校槍，自動顯示彈著點偏離瞄準點值，以幫助射手進行瞄準校正;

具有總控功能，實現(xiàn)所有通道命令下達、設備狀態(tài)檢測、實時報靶、數(shù)據(jù)分析與射擊任務管理等;

具有射擊技能評估功能，可根據(jù)射手的射擊時間、命中環(huán)數(shù)、命中彈數(shù)、彈著點分布等因素系統(tǒng)分析評估射手的射擊水平;

具有統(tǒng)計匯總功能，可以累計單個射手的射擊成績，以及累計分析分隊的射擊成績。射擊成績自動錄入數(shù)據(jù)庫，自動生成電子表格和文檔;

具有綜合查詢功能，可查詢個人、單位的歷史射擊成績;

具有成績輸出功能，可顯示、存儲、打印個人和單位的射擊成績;

具有射擊理論及經驗學習功能：可學習射擊訓練條件、考核與評定標準等。

靶機主要由靶機核心功能模塊以及靶機輔助功能模塊組成。靶機核心功能模塊主要包括靶具、高靈敏度激波傳感器陣列、高速信號處理電路、通信控制模塊等

適用范圍

經試驗評估、試用，專家認為：輕武器激波智能報靶訓練系統(tǒng)戰(zhàn)術技術性能好，可操作性強，使用安全，適用范圍廣;從根本上克服了傳統(tǒng)的人工報靶效率低、危險性高以及受環(huán)境因素影響等弊端，具有測試精度高、價格低廉、使用方便、機動性能好、結果實時顯示、標靶簡單等特點，具有很強的實用性，可廣泛應用于部隊、公安、武警以及民用實彈射擊訓練。

例如，可用于部隊戰(zhàn)術射擊訓練。部隊戰(zhàn)術射擊通常是指戰(zhàn)斗射擊和對抗射擊，訓練常常在野外集訓時進行，很難有保障齊全的固定場所。該系統(tǒng)易于架設，無須調試，防護簡單，有利于部隊在近似實戰(zhàn)的環(huán)境下提高射擊技能。

可用于特種部隊精確射擊訓練。特種部隊常常需要執(zhí)行狙擊射擊任務，使用該系統(tǒng)，不僅可以幫助射手進行瞄準校正，快速提高射擊水平;還可以根據(jù)射手的射擊時間、命中環(huán)數(shù)、命中彈數(shù)、彈著點分布等因素系統(tǒng)分析評估射手的射擊水平，便于挑選及培養(yǎng)富有狙擊潛質的優(yōu)秀士兵。

可用于公安武警以及社會團體進行輕武器射擊訓練。這些情況通常是在短時間內訓練，參訓人員多，人員軍事素質基礎薄弱，如何安全、快速、有效地組織實彈射擊訓練，一直困擾著承訓單位。使用該系統(tǒng)，不需要專門的靶場，不需要專業(yè)的操作人員，可以根據(jù)射擊訓練任務規(guī)模，自由設置訓練通道數(shù)量，設置訓練方法，使參訓人員快速熟悉武器性能、掌握射擊技能、提高射擊水平，為檢查指導基層射擊訓練提供方便。

編輯/曾振宇

射手利用輕武器激波智能報靶訓練系統(tǒng)進行訓練