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2018数维模拟轻武器射击训练系统

发布时间:2018-10-19
浏览次数:423 次

数维模拟轻武器射击训练系统

—面向学校及军训基地模拟靶场

主要特色:

适用客户范围:

简介

国防教育是全民教育的一项重要内容,军训是一种生动、具体的国防教育形式。在《高级中学学生军事训练教学大纲》中,轻武器射击是一项重要的教学和训练内容。《大纲》中明确指出,具备射击条件的可进行实弹射击。然而由于条件限制和安全因素,轻武器实弹射击训练实施起来困难重重;首先,国家对枪支使用的严格限制,给射击训练和教学带来一定的影响;其次实弹射击训练涉及安全问题,给组织管理方造成很大的压力,组织管理方不愿意组织实施实弹射击训练;再者,即使具备实弹射击训练条件,还有训练时间少、训练费用高、训练人员多、训练场地有限等诸多问题。

随着高新技术在军事训练领域的应用,射击训练的理念和形式发生了革命性的变化。运用高新技术手段改革轻武器射击训练的模式,提高轻武器射击训练水平,是轻武器射击训练的主流发展方向。激光模拟实弹射击系统是一种借助半导体激光技术、单片机技术、图像处理技术、无线通信技术、传感器技术、网络技术、数据库技术等高科技手段构建的拟真射击训练系统。采用激光模拟实弹射击系统,不仅节省了训练费用,提高了训练效率,而且保证了训练的安全性。利用激光模拟实弹射击系统可以很好的解决射击场地保障困难,开展全天候射击训练。此外利用激光模拟实弹射击系统可以良好解决射击报靶问题,实现射击成绩自动报靶、记录、发布和归档。

激光模拟实弹系统的组成及工作原理

激光模拟实弹射击系统的核心构件是激光训练枪和靶标。当训员使用激光训练枪向靶标射击时,训员扣下扳机时,激光训练枪发射出一束激光射向靶标,带有传感装置的靶标可以感知激光束落点,根据激光束落点计算射击成绩。

打靶2.jpg

图1 激光模拟实弹射击系统射击示意图

激光训练枪采用低功率半导体激光器,可以使用可见的红点(或绿点)激光器和不可见的红外激光器。从枪管内发射出的激光线和瞄准线有偏差,使用可见的红点激光器会出现激光束落点与瞄准点不一致的情况;由于人眼看不到红外激光,红外检测摄像机可以清晰识别红外激光,因此高仿真度的激光射击系统一般采用红外激光器,通过软件对激光束落点进行校正。红外激光器在室外使用时容易受阳光干扰,室外激光射击大多还是采用红点激光器,将激光脉冲时间设置的很短,使远距离处人眼几乎看不到激光,隐藏激光束落点与瞄准点不一致的问题。

激光训练枪上一般安装有无线通信模块,在扣扳机时将击发信息传送给计算机系统,告知系统有射击动作。计算机系统收到射击信号,并且识别到弹着点,则进行报靶处理,如果未识别到弹着点,则认为脱靶。

为增加射击真实感,使精度射击遵循据枪、瞄准、击发的步骤,激光训练枪上设有模拟击发振动的功能模块,振动的动力源有电动和气动之分。电动振动系统采用动力电池,通过强扭力直流电机拉动机械回膛装置运动,产生振动感;电动振动系统的优点是易于使用,缺点是电池能量有限,无法长时间连续使用。气动振动系统使用压缩气体推动气缸内活塞运动实现机械振动;气动振动系统优点是动力强,直接接入气管可长时间连续使用,缺点是使用麻烦,维护困难。

激光模拟实弹射击系统的靶标有多种形式。早期的模拟靶标采用光电靶,通过光电管或光纤阵列模拟实物靶;这类靶标造价高,抗阳光干扰能力弱。随着图像采集设备和图像处理技术的进步,近年来人们普遍采用摄像机来捕捉激光束落点,这类靶标可以采用真实的纸靶,也可以采用特殊处理的平面靶,靶箱等。采用摄像机捕捉激光束落点时,可以将摄像机置于靶前,也可以将摄像机置于靶后;将摄像机置于靶后时,可将摄像机连同靶面整体做成一个密闭的靶箱,摄像机置于靶箱内,摄像机与靶面的相对位置固定,不会因靶箱移动而改变,因此靶箱形式适合于移动性使用。靶箱的靶面一般使用透射某一特定波长激光的材料(如亚克力滤光板)制作,可以比较好的克服阳光干扰,因此靶箱方式比较适合室内外激光射击训练。

传统的实弹打靶使用靶纸,通过更换靶纸模拟各种目标靶(如胸环靶、半身靶,部位靶等)。高级激光模拟实弹射击系统的靶标可以采用显示屏幕实现,各种目标靶通过屏幕上显示的一幅图像呈现。如在靶箱中使用微型投影机,靶面采用背投影硬幕制作,投影机将目标靶图像投影到靶面上。采用显示屏幕技术制作的靶标称为主动式靶标。主动式靶标可以显示各种目标靶,并可以动态改变靶标图像大小,显示各种比例缩号靶,实现在近的射击距离(人与靶箱的距离)模拟远的打靶距离(例如50米、100米打靶)。由于显示屏幕亮度不高,一般只应用于室内环境。

随着计算机三维图形技术和计算机显示技术的进步,激光模拟实弹射击系统已经可以模拟整个靶场环境。利用计算机三维图形技术制作靶场的虚拟环境,通过投影机显示到一个大的投影屏幕上,多个训员使用激光训练枪直接对投影屏幕上的影像射击,架设在投影幕前方的多部检测摄像机在整个投影屏幕上捕捉激光束落点,系统可根据激光束落点在屏幕上的落点计算是否击中目标,并计算成绩。这类模拟打靶环境称为影像打靶系统。

影像打靶4

图2 影像打靶示意图

影像打靶系统一般是一个综合系统,除了可以进行各种静态靶标的模拟射击,还可以进行移动靶、起到靶、隐现靶等动态靶标的打靶,甚至可以进行有剧情内容的应用射击、战术射击等。

构建大规模、超大规模的影像打靶系统需要使用多台计算机、多台投影机和多部检测摄像机,涉及到很多计算机前沿技术。多部投影机需要采用拼接融合技术实现一个超宽的整体显示屏幕。多部摄像机可以对落于屏幕任意位置的激光束落点进行高精度定位,报靶精度要高于0.1环。多台计算机要通过网络连接协同工作。

数维模拟轻武器射击训练系统

产品分类

数维模拟轻武器射击训练系统提供了激光模拟实弹射击的全系列解决方案。包含多个可选模块的“数维影像射击系统”;采用平面靶或靶箱的“数维模拟实弹射击系统”;采用主动式靶箱的“数维主动式激光模拟实弹射击系统”;带有射击技术分析功能的“数维射击训练及分析系统”。

激光训练枪

数维模拟轻武器射击训练系统提供多种类激光训练枪。模拟95式/全金属M4式冲锋枪的“95式/全金属M4式激光训练枪”,“空气动力95式/全金属M4式激光训练枪”,“电动95式/全金属M4式激光训练枪”;模拟我军92式手枪的“空气动力92式激光训练手枪”,“CO2动力92式激光训练手枪”,“电动92式激光训练手枪”,“警用左轮激光训练手枪”;使用真枪进行激光射击训练的“真枪外挂激光器”。

图3 全金属M4式激光训练枪

95式激光训练枪

“95式”是无回膛振动的低端激光训练枪。外壳采用加聚碳的塑料外壳,紧固耐用,金属枪管,内置无线通信模块和充电锂电池。激光头可以选用波长650nm 的红点激光头,波长850nm 的红外激光头。

训练激光枪

空气动力95式/全金属M4式激光训练枪

“空气动力95式/全金属M4式激光训练枪”是采用压缩空气动力机械回膛的激光训练枪,可以单连发射击,击发时枪栓做往复机械运动,具有强烈振动感。外壳采用加聚碳的塑料外壳,紧固耐用,金属枪管,内置无线通信模块和充电锂电池。激光头可以选用波长650nm 的红点激光头,波长850nm 的红外激光头。压缩空气通过气管连接到枪的中下部,气管可以卸下使用,气管卸下后枪无回膛振动。由于采用空气动力连续供气,激光训练枪在使用时不需要充气,使用方便。气管接口具有将激光训练枪绑定在射击台上的作用,免除看护。学校、军训基地推荐使用该类激光训练枪。

靶标

数维模拟轻武器射击训练系统提供多种形式的靶标。

靶箱.jpg

图4 平面靶 被动式靶箱 主动式靶箱

平面靶

平面靶采用硬质板材,正面印刷靶标图案,可悬挂或固定在墙面上。标准靶标图案是军用胸环靶,可以选择各种其它靶标图案。靶标图案大小可根据射击距离和打靶距离的比例印刷成缩号靶。采用平面靶需要在靶的前下方或前上方安装检测摄像机。在室外安装平面靶要制作遮阳防雨棚。

全天候被动式靶箱

全天候被动式靶箱采用防雨金属箱体,检测摄像机安装在箱体内,前面板采用透光的亚克力或PC耐力板,背面印刷靶标图案。标准靶标图案是军用胸环靶,可以选择各种其它靶标图案。靶标图案大小可根据射击距离和打靶距离的比例印刷成缩号靶。靶箱大小:60cm×60cm×45cm。靶箱可以选配固定式或移动式支架。靶箱可以安装在室内外。

主动式靶箱

主动式靶箱采用金属箱体,内部安装微型投影机和检测摄像机,前面板采用背投硬幕。靶箱大小:70cm×70cm×80cm。靶箱采用移动式支架。主动式靶箱安装在室内环境。主动式靶箱有两种型号:HG-BZ01型内部不带电脑,HG-BZ02型内部带微型电脑。

产品分类介绍

模拟轻武器射击训练系统可以分为两大类:影像打靶类和靶标打靶类。

影像打靶类“数维影像射击系统”是系列产品,细分为“单屏影像打靶系统”,“多功能可扩展影像打靶系统”。每个产品都有扩展软件模块供选择。

靶标打靶类有三种产品:“数维模拟实弹射击系统”,“数维主动式模拟实弹射击系统”,“数维射击训练及分析系统”。

数维影像射击系统

影像打靶类是使用计算机和投影显示设备显示包含靶标在内的整个虚拟靶场环境,训员使用激光训练枪直接对投影显示屏幕射击。

影像打靶需要安装在室内环境。显示屏幕宽度可以从2米到几十米。射击距离(训练枪距离显示屏幕的距离)3-50米均可。可以架设固定式设备或移动式设备。固定式设备指显示屏幕位置固定,移动式设备指显示屏幕可移动或收起。固定式设备显示屏幕一般靠室内墙面架设,移动式设备显示屏幕可以放置在室内空旷场地上(例如礼堂、会议室中央)。

现场环境.jpg

图5 现场图片

胸环靶 侧身靶 半身靶 部位靶

人质靶

动物靶

人像靶

图6 静态目标靶图像

移动靶

起到靶 起到靶1

图7 动态目标靶

 

影像打靶主要技术参数和特点:

数维影像打靶系统有两类产品:适合于学校、基地使用的“单屏影像打靶系统”和适合于军警射击训练使用的“多功能可扩展影像打靶系统”。每类产品都有扩展的“情景训练”软件模块和“射击训练游戏”软件模块供选择。

单屏影像打靶系统

单屏影像打靶系统提供4靶道标准胸环靶、移动靶和起倒靶模拟射击环境。支持4人同时射击训练。标准训练场地宽4米,长6-25米。

单屏影像打靶.jpg

图8 单屏影像打靶系统

单屏影像打靶标准系统配置如下:

单屏影像打靶选配项目如下:

数维模拟实弹射击系统采用实物靶标进行打靶射击训练,实物靶标可以是平面靶或靶箱,适合于安装在室内外环境,尤其适合军训打靶射击。

数维模拟实弹射击系统由控制台和多个靶道组成。每个靶道由一个射击台和一个实物靶标组成。在控制台处放置控制台显示器,在每个射击台处放置激光训练枪和报靶显示器。

射击台一般设置在室内,实物靶标可设置在室内,也可以设置在室外。射击距离5―100米。射击台上或左前方安装报靶显示器。射击台上需要有射击支点(枪架)。射击台背向射手方向隐蔽安装2插220V电源插座,一个插座接口连接报靶显示器,一个插座接口连接激光训练枪充电器。报靶显示器通过VGA线缆连接模拟实弹射击主机,VGA线缆长度根据现场布局定制。

一台模拟实弹射击主机可以连接4个靶道显示器和一个控制台显示器。多台模拟实弹射击主机可以联网支持更多靶道数量。单套系统最小配置为4靶道,最大配置为16靶道。超过16靶道的系统需要配置多套系统。

标配的激光训练枪为“空气动力95式/全金属M4式激光训练枪”,空气动力95式/全金属M4式激光训练枪通过一条螺旋气管连接到射击台或枪架的气动接口上。

每个靶道有三种工作状态:待命、练习射击、考核或比赛射击。待命状态激光训练枪不工作;练习射击状态任何时刻都可以向靶标射击,报靶显示器会显示弹着点和射击成绩,不保存射击成绩;考核或比赛状态向靶标射击,报靶显示器会显示弹着点和射击成绩,系统保存射击成绩并对各靶道射击成绩进行排序。

 

模拟实弹射击最小系统配置如下:

模拟实弹射击最大系统配置如下:

模拟实弹射击系统选配项目如下:

数维主动式模拟实弹射击系统

数维主动式模拟实弹射击系统采用实物靶标进行打靶射击训练。实物靶标是主动式靶箱,可以显示多种类型靶标,靶标图像大小可以根据射击距离缩放。数维主动式模拟实弹射击系统安装在室内环境,适合于军训打靶射击和军警打靶射击训练。

数维主动式模拟实弹射击系统由控制台和多个靶道组成。每个靶道由一个射击台和一个主动式靶箱组成。在控制台处放置模拟实弹射击主机和控制台显示器,在每个射击台处放置激光训练枪和可选的报靶显示器。射击距离以10-30米为宜。主动式靶箱自身带有放大报靶显示功能,射击距离超过15米时可能看不清靶箱上的报靶显示,此时建议选配射击台位置报靶显示器。

模拟实弹射击主机通过网络接口连接多个主动式靶箱和报靶主机。模拟实弹射击主机可以连接1个控制台显示器和最多4个报靶显示器;4靶道以上系统如果选择报靶显示器,必须选配额外的报靶主机。

标配的激光训练枪为“空气动力95式/全金属M4式激光训练枪”,空气动力95式/全金属M4式激光训练枪通过一条螺旋气管连接到射击台或枪架的气动接口上。

每个靶道有三种工作状态:待命、练习射击、考核或比赛射击。待命状态激光训练枪不工作;练习射击状态任何时刻都可以向靶标射击,靶箱或报靶显示器会显示弹着点和射击成绩,不保存射击成绩;考核或比赛状态向靶标射击,靶箱或报靶显示器会显示弹着点和射击成绩,系统保存射击成绩并对各靶道射击成绩进行排序。

主动式模拟实弹射击最小系统配置如下:

主动式模拟实弹射击最大系统配置如下:

主动式模拟实弹射击选配项目如下:

数维射击训练及分析系统

数维射击训练及分析系统是军警日常射击训练、技术分析、结果评估的专业射击训练设备。系统可以连续记录瞄准点位置,生成“瞄准点对靶心偏移曲线”和“瞄准点横纵摆动曲线”,并可用多种方式回放射击过程中的轨迹走势。通过激光训练枪内设置的各种传感器,,系统可以记录拔枪时刻、拉枪机上膛时刻、扳机扣下时刻、扳机扣下持续时间、扳机松开时刻,这些时间信息可结合瞄准点轨迹变化,分析射击过程的各个环节是否规范合理。

该设备可用于基础精度、概略速射、快速出枪等三类实用射击模拟训练。在基础精度射击训练过程中,标准训练为3分钟6发弹的胸环靶连续射击,除自动给出射击环数和分数外,系统还实时记录每次射击的弹着点位置,击发前和击发后的瞄准点轨迹,以图表方显示轨迹分析数据,并可用多种方式回放射击过程中的轨迹走势。在概略速射训练中,标准训练为60秒12发子弹的射击训练,6发弹切换弹夹;系统统计拔枪、概略瞄准、快速射击的首发数据,并记录接续射击中的瞄准点轨迹和扳机时刻。在快速出枪训练中,标准训练为24秒6次拔枪射击训练,系统记录从拔枪,拉枪机上膛,到概略瞄准击发的用时,并统计每个环节的平均用时。

图10 射击训练及分析系统

数维射击训练及分析系统适合安装在室内固定或移动场所。

数维射击训练及分析系统由靶箱、激光训练枪和报靶显示器组成。可以选择单靶射击训练及分析系统和双靶射击训练及分析系统。双靶系统可以进行单人单靶、单人双靶和双人双靶3种模式射击训练。

单靶射击训练及分析系统配置如下:

双靶射击训练及分析系统配置如下:

射击训练及分析系统选配项目如下:

产品选型建议

靶场类型

如果场地类型为室内专用场地,并且场地面积不大,可以考虑单屏影像打靶系统或多功能可扩展影像打靶系统。单屏影像打靶提供4人同时射击训练环境,最小的场地仅需要4米×6米。多功能可扩展影像打靶系统的最小的场地也是4米×6米。

如果场地类型为室内公用场地(如体育馆、礼堂、食堂、会议室等),可以考虑采用移动屏幕和移动机柜的单屏影像打靶系统或多功能可扩展影像打靶系统;这类系统平时不使用时可收起。如果场地面积大,也可以考虑采用移动靶箱的模拟实弹射击系统或主动式模拟实弹射击系统。

如果场地类型为室外场地或半室内半室外场地,只能采用模拟实弹射击系统或主动式模拟实弹射击系统。如果室外场地类型为公用(如操场和运动场),可以考虑移动式靶箱并使用UPS(不间断电源)供电。

由于靶标(平面靶或靶箱)可以放在开阔场地的边缘,不会影响场地内部使用。可以考虑凌空布局(操场、运动场、草地、池塘等边缘),例如将靶标立于操场边缘高处,射击台置于室内2楼。

靶位数量

靶位数量取决于3个因素:场地大小、接待能力和投资规模。

靶位宽度一般在0.75米到1.5米之间,最合理的靶位宽度为1米―1.2米。从设备利用率上来讲靶位数量为4倍数比较合理,8靶位系统性价比最高(一套无线通信系统支持8支枪)。

接待能力取决于靶场使用目的。如果是军训使用,军训轻武器射击的特点是练习和考核时间比较集中,不容易穿插进行。从学生进入靶场、教官讲解射击原理、教官示范射击、学生练习、学生考核射击、教官讲评,到学生退场,整个轮次大概30-60分钟。一个8靶道的系统一天大概可以接待60-100人,大概两个班级的规模。按接待能力设计靶位数量要留有一定的余量。军训靶场我们推荐16靶道。

射击距离

军训标准的打靶距离为100米。如果射击距离设计为100米的话,场地极大浪费。位于室外的靶场在恶劣天气下100米远根本看不清靶子,无法进行射击训练。射击距离如果太近的话,环境真实感差。我们推荐室内场地射击距离15米―30米,室外场地30米―60米。在近距离射击模拟100米打靶可以采用缩小靶标尺寸实现。

设计、安装、调试与售后服务

激光模拟实弹射击是新生事物,客户可能对系统的合理使用了解不多。我们希望客户在项目策划期与我们销售技术支持团队充分沟通,协商合理方案。

激光模拟实弹射击靶场建设一般会涉及工程施工和设备安装,我们的安装团队一般仅负责设备安装、调试和培训。工程施工(如搭建射击棚、射击台、立靶杆等)一般由客户就近组织施工团队完成。我们可以为工程施工提供合理化建议。

设备安装流程大致如下:一般合同生效之日起10个工作日内全部货物送达客户指定地点并进行现场安装调试。现场安装、调试时间一般需要3-4天。

在现场安装、调试期间,客户应指派专人参加现场安装、调试的全过程,并接受设备使用培训。

我们提供的售后服务主要条款如下:

安全及使用须知

1 激光训练枪使用半导体激光器,激光直射入眼对人眼有一定伤害,严谨在激光开启状态在枪口处观察激光或对人体的射击!由于管理不善或没有按本条要求执行造成的一切责任全部由使用方承担。

2 气动和电动训练枪具有机械回膛机构,回膛机构可能对人手部造成伤害,使用中要正确持枪,禁止将手部放置在回膛机构处!由于管理不善或没有按本条要求执行造成的一切责任全部由使用方承担。

3 激光训练枪为专用训练设备,使用方要妥善保管和看护,严禁将训练枪带离训练场地。由于使用方管理不善或没有按本条要求执行造成的一切责任全部由使用方承担。

4 气动激光训练枪内置大容量充电锂电池,充满电后可以连续使用数天。当电源指示灯变昏暗或没有无线信号时,优先考虑电池电量不足原因。充电时请使用厂家配置的充电器充电。建议采用浅充浅放原则,即不要等电池电量耗尽时充电,每天晚间空闲时进行充电。长期不使用时最好每月充一次电。

5 电动激光训练枪内置聚合物动力锂电池,充满电后可以击发1000次以上。电动激光训练枪电池为设计为可更换电池,需要充电时取下电池换上备用电池,换下的电池应该立即使用专用充电器充电。备用电池平时要置于护套或盒子中,避免正负极短路。

6 气动激光训练枪的气管接口为可拔插式接口,一般情况下要保持进气管插入到训练枪的进气口上,如特殊使用要求需要拔下气动接口时要注意封堵训练枪上的进气口,避免灰尘等异物进入堵塞电磁阀。

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