本發(fā)明涉及射箭類電子設(shè)備與系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于光路反射式的單套無源光路掃描的射箭自動報靶系統(tǒng)及自動報靶方法。

背景技術(shù)：

目前射箭類(例如體育射箭比賽)的射箭靶一般采用草靶人工報靶方式?，F(xiàn)在射箭類(例如體育射箭比賽)的射箭靶開始采用矩形射箭靶結(jié)構(gòu)的掃描式射箭自動報靶方式獲取射箭結(jié)果數(shù)據(jù)。掃描式射箭自動報靶方式通常是利用由發(fā)射機陣列組成的發(fā)射光帶的發(fā)射點發(fā)射的光線構(gòu)成垂直交叉光幕和與發(fā)射機對應(yīng)設(shè)置的可移動的接收機接收光線以采集箭著點位置，如圖1所示，一種掃描式射箭自動報靶系統(tǒng)包括沿水平方向設(shè)置的發(fā)射光帶I和與其對應(yīng)的有源X軸掃描頭1(有源X軸掃描頭1上配置接收機電路)，以及發(fā)射光帶II和與其對應(yīng)的有源Y軸掃描頭2(有源Y軸掃描頭1上配置接收機電路)，當(dāng)箭射入射箭靶時(如圖1中所示的黑色圓點)，發(fā)射光帶I和發(fā)射光帶II分別發(fā)射的光線被箭體遮擋，有源X軸掃描頭1和有源Y軸掃描頭2分別在其各自所在的射箭靶邊框處移動以通過其各自配置的接收機電路分別接收采集箭著點位置數(shù)據(jù)，即采集例如平面直角坐標(biāo)系下X軸和Y軸的坐標(biāo)值數(shù)據(jù)。如圖1所示，目前現(xiàn)有的掃描式射箭自動報靶系統(tǒng)主要采用固定發(fā)射機電路(即固定發(fā)射光帶I和II)但移動接收機電路(即分別移動有源X軸掃描頭1和有源Y軸掃描頭2)對整個射箭靶面進行掃描，由于接收機電路需要配置電源(即如圖1中所示的通過電纜3與有源X軸掃描頭1相連接的電源I，以及通過電纜3與有源Y軸掃描頭2相連接的電源II)和信號，故當(dāng)有源X軸掃描頭1和有源Y軸掃描頭2分別在其各自所在的射箭靶邊框處移動時，需要拖著電纜3進行快速移動，這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)長時間工作極易導(dǎo)致電纜3疲勞，而且，掃描頭上的電路在頻繁掃描移動和起停振動時也會導(dǎo)致工作不穩(wěn)定，從而影響箭著點位置采集的有效性和可靠性，同時影響了射箭自動報靶系統(tǒng)的安全性和可靠性，減少了系統(tǒng)使用年限，增加了系統(tǒng)維護檢修周期和成本。

此外，由于在實際采集應(yīng)用中，箭體射中射箭靶時不能夠保證每次均垂直入射，也即是說，箭體射中射箭靶的入射角度通常會不等于90°，同時移動采集部件(即有源X軸掃描頭1和有源Y軸掃描頭2上配置的接收機電路)與射箭靶靶面之間存在一定的高度，故而導(dǎo)致系統(tǒng)采集出的箭著點位置與實際箭著點位置存在一定誤差，從而影響箭著點位置采集的精度，同時影響了射箭自動報靶系統(tǒng)的可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，提供一種射箭自動報靶系統(tǒng)，僅需均固定設(shè)置的兩個發(fā)射電路和兩個接收電路，利用帶光路反射鏡面的無源掃描頭構(gòu)成兩路掃描光路，分別掃描交叉布置在射箭靶面的坐標(biāo)光線，避免了有源掃描頭的電纜拖累，從而能夠有利于提高箭著點位置采集的有效性和可靠性，提高射箭自動報靶系統(tǒng)的安全性和可靠性。本發(fā)明還提供一種射箭自動報靶方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

射箭自動報靶系統(tǒng)，其特征在于，包括水平光路發(fā)射電路、水平光路接收電路、垂直光路發(fā)射電路和垂直光路接收電路以及兩路掃描光路，所述水平光路發(fā)射電路和水平光路接收電路構(gòu)成矩形的一垂直邊且分別固定設(shè)置于所述垂直邊的兩端，所述垂直光路發(fā)射電路和垂直光路接收電路設(shè)置于所述矩形的一水平邊上且分別固定設(shè)置于所述水平邊的兩端，第一路掃描光路位于所述矩形的上水平邊與下水平邊之間且由第一水平光路反射鏡面和第二水平光路反射鏡面通過反射形成，所述第一水平光路反射鏡面固定設(shè)置在第一水平光路無源掃描頭上，第二水平光路反射鏡面固定設(shè)置在第二水平光路無源掃描頭上，所述第一水平光路無源掃描頭和第二水平光路無源掃描頭分別設(shè)置于所述矩形的兩水平邊上且通過控制裝置控制分別在其各自所在的邊上移動；第二路掃描光路位于所述矩形的左垂直邊與右垂直邊之間且由第一垂直光路反射鏡面和第二垂直光路反射鏡面通過反射形成，所述第一垂直光路反射鏡面和第二垂直光路反射鏡面分別固定設(shè)置在第一垂直光路無源掃描頭和第二垂直光路無源掃描頭上，所述第一垂直光路無源掃描頭和第二垂直光路無源掃描頭分別設(shè)置于所述矩形的兩垂直邊上且通過控制裝置控制分別在其各自所在的邊上移動。

所述水平光路發(fā)射電路、水平光路接收電路、垂直光路發(fā)射電路和垂直光路接收電路分別設(shè)置兩個或兩個以上且垂直于所述兩路掃描光路平面依次層疊設(shè)置，并且每層分別設(shè)置所述兩路掃描光路。

所述每層分別設(shè)置所述兩路掃描光路具體為：每層均利用所述第一水平光路反射鏡面、第二水平光路反射鏡面、第一水平光路無源掃描頭和第二水平光路無源掃描頭，以及第一垂直光路反射鏡面、第二垂直光路反射鏡面、第一垂直光路無源掃描頭和第二垂直光路無源掃描頭形成每層各自的兩路掃描光路。

所述反射鏡面與其各自對應(yīng)的無源掃描頭之間的角度為45°。

所述控制裝置為驅(qū)動輪，所述驅(qū)動輪連接控制所述第一水平光路無源掃描頭和第二水平光路無源掃描頭同步移動；所述驅(qū)動輪連接控制所述第一垂直光路無源掃描頭和第二垂直光路無源掃描頭同步移動。

所述控制裝置包括主動驅(qū)動輪和若干個被動驅(qū)動輪，所述主動驅(qū)動輪帶動被動驅(qū)動輪連接控制所述第一水平光路無源掃描頭、第二水平光路無源掃描頭、第一垂直光路無源掃描頭和第二垂直光路無源掃描頭同步移動。

所述射箭自動報靶系統(tǒng)還包括矩形靶框，所述發(fā)射電路和接收電路均設(shè)置在矩形靶框上，所述矩形靶框四邊上均設(shè)置有掃描頭導(dǎo)軌，所述無源掃描頭在所述掃描頭導(dǎo)軌上移動。

所述發(fā)射電路包括激光或紅外發(fā)射器，所述接收電路包括至少一個激光或紅外接收二極管。

射箭自動報靶方法，其特征在于，將水平光路發(fā)射電路和水平光路接收電路構(gòu)成矩形的一垂直邊且分別固定設(shè)置于所述垂直邊的兩端，將垂直光路發(fā)射電路和垂直光路接收電路設(shè)置于所述矩形的一水平邊上且分別固定設(shè)置于所述水平邊的兩端，第一路掃描光路位于所述矩形的上水平邊與下水平邊之間且由第一水平光路反射鏡面和第二水平光路反射鏡面通過反射形成，將第一水平光路反射鏡面固定設(shè)置在第一水平光路無源掃描頭上，第二水平光路反射鏡面固定設(shè)置在第二水平光路無源掃描頭上，將第一水平光路無源掃描頭和第二水平光路無源掃描頭分別設(shè)置于所述矩形的兩水平邊上且通過控制裝置控制分別在其各自所在的邊上移動；將第二路掃描光路位于所述矩形的左垂直邊與右垂直邊之間且由第一垂直光路反射鏡面和第二垂直光路反射鏡面通過反射形成，將第一垂直光路反射鏡面固定設(shè)置在第一垂直光路無源掃描頭上，第二垂直光路反射鏡面固定設(shè)置在第二垂直光路無源掃描頭上，將第一垂直光路無源掃描頭和第二垂直光路無源掃描頭分別設(shè)置于所述矩形的兩垂直邊上且通過控制裝置控制分別在其各自所在的邊上移動。

將所述水平光路發(fā)射電路、水平光路接收電路、垂直光路發(fā)射電路和垂直光路接收電路分別設(shè)置兩個或兩個以上且垂直于所述兩路掃描光路平面依次層疊設(shè)置，將每層分別設(shè)置所述兩路掃描光路；

和/或，將所述反射鏡面與其各自對應(yīng)的無源掃描頭之間的角度設(shè)置為45°；

和/或，通過控制裝置控制所述第一水平光路無源掃描頭和第二水平光路無源掃描頭同步移動，且通過控制裝置控制所述第一垂直光路無源掃描頭和第二垂直光路無源掃描頭同步移動；或通過控制裝置控制所述第一水平光路無源掃描頭、第二水平光路無源掃描頭、第一垂直光路無源掃描頭和第二垂直光路無源掃描頭同步移動。

本發(fā)明的技術(shù)效果如下：本發(fā)明提出的射箭自動報靶系統(tǒng)，僅需均固定設(shè)置的兩個發(fā)射電路和兩個接收電路，并基于光線反射原理，在兩對發(fā)射電路和接收電路之間設(shè)置配置有無源掃描頭的光線交叉布置的兩路掃描光路，采用無源掃描頭，從而去除了有源掃描頭的長電纜，故當(dāng)無源掃描頭快速移動時，不會引起電纜疲勞和電路振動，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性，同時避免了現(xiàn)有掃描式射箭自動報靶系統(tǒng)中需要的密集發(fā)射光帶或密集接收陣列，從而極大地簡化了系統(tǒng)設(shè)計，提高了系統(tǒng)的可靠性，并且進一步可以在垂直于兩路掃描光路平面上依次層疊設(shè)置兩個或兩個以上水平光路發(fā)射電路、水平光路接收電路、垂直光路發(fā)射電路和垂直光路接收電路，即可以同時提高箭著點位置采集的有效性、可靠性和精度，提高射箭自動報靶系統(tǒng)的安全性和可靠性。

本發(fā)明具有以下特點：1.發(fā)射電路和接收電路均固定設(shè)置。2.設(shè)置配置有無源掃描頭的光線交叉布置的兩路掃描光路。3.發(fā)射電路和接收電路均可以依次層疊設(shè)置，相應(yīng)地配置多層兩路掃描光路。4.箭著點位置采集的有效性和可靠性高，采集效果好、精度高。5.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，安裝、維護方便；系統(tǒng)安全性和可靠性高。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)掃描式射箭自動報靶系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明射箭自動報靶系統(tǒng)的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明涉及的三層掃描光路的橫截面結(jié)構(gòu)示意/工作原理圖。

附圖標(biāo)記列示如下：1-有源X軸掃描頭；2-有源Y軸掃描頭；3-電纜；4-水平光路發(fā)射電路(層)；5-水平光路接收電路(層)；601-第一無源X軸掃描頭；602-第二無源X軸掃描頭；701-第一水平光路反射鏡面；702-第二水平光路反射鏡面；8-垂直光路發(fā)射電路(層)；9-垂直光路接收電路(層)；1001-第一無源Y軸掃描頭；1002-第二無源Y軸掃描頭；1101-第一垂直光路反射鏡面；1102-第二垂直光路反射鏡面；12-主動驅(qū)動輪；1301-第一被動驅(qū)動輪；1302-第二被動驅(qū)動輪；1303-第三被動驅(qū)動輪；1304-第四被動驅(qū)動輪；14-繞線；15-掃描頭導(dǎo)軌；16-矩形靶框；17-射箭靶；18-箭。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖(圖2-圖3)對本發(fā)明進行說明。

本發(fā)明涉及一種射箭自動報靶系統(tǒng)，包括水平光路發(fā)射電路、水平光路接收電路、垂直光路發(fā)射電路和垂直光路接收電路以及兩路掃描光路，水平光路發(fā)射電路和水平光路接收電路構(gòu)成矩形的一垂直邊且分別固定設(shè)置于垂直邊的兩端，垂直光路發(fā)射電路和垂直光路接收電路設(shè)置于矩形的一水平邊上且分別固定設(shè)置于水平邊的兩端，第一路掃描光路位于所述矩形的上水平邊與下水平邊之間且由第一水平光路反射鏡面和第二水平光路反射鏡面通過反射形成，第一水平光路反射鏡面固定設(shè)置在第一水平光路無源掃描頭上，第二水平光路反射鏡面固定設(shè)置在第二水平光路無源掃描頭上，第一水平光路無源掃描頭和第二水平光路無源掃描頭分別設(shè)置于矩形的兩水平邊上且通過控制裝置控制分別在其各自所在的邊上移動；第二路掃描光路位于所述矩形的左垂直邊與右垂直邊之間且由第一垂直光路反射鏡面和第二垂直光路反射鏡面通過反射形成，第一垂直光路反射鏡面固定設(shè)置在第一垂直光路無源掃描頭上，第二垂直光路反射鏡面固定設(shè)置在第二垂直光路無源掃描頭上，第一垂直光路無源掃描頭和第二垂直光路無源掃描頭分別設(shè)置于矩形的兩垂直邊上且通過控制裝置控制分別在其各自所在的邊上移動。

上述“水平”和“垂直”的限定是相對而言的，也即是說，本發(fā)明涉及的“水平”是相對于本發(fā)明涉及的“垂直”，本發(fā)明涉及的“水平”與通常意義上的水平面可以一致也可以不一致，本發(fā)明涉及的“垂直”與通常意義上的垂直面可以一致也可以不一致，具體來說，例如本發(fā)明涉及的矩形的“水平”邊相對于本發(fā)明涉及的矩形的“垂直”邊，無論該矩形被如何擺放或布置；并且本發(fā)明涉及的“水平”平行于本發(fā)明涉及的X軸，本發(fā)明涉及的“垂直”平行于本發(fā)明涉及的Y軸。

上述反射鏡面與其各自對應(yīng)的無源掃描頭之間的角度可以任意設(shè)置；并且上述分別各自配置有反射鏡面的第一水平光路無源掃描頭和第二水平光路無源掃描頭可以同步移動，也可以異步移動，上述分別各自配置有反射鏡面的第一垂直光路無源掃描頭和第二垂直光路無源掃描頭可以同步移動，也可以異步移動，更進一步，上述第一水平光路無源掃描頭、第二水平光路無源掃描頭、第一垂直光路無源掃描頭和第二垂直光路無源掃描頭可以同步移動，也可以異步移動，上述角度參數(shù)以及移動參數(shù)可以根據(jù)實際應(yīng)用需求合理設(shè)置，只要各部件相互配合能夠直接或者間接(即通過相應(yīng)的算法/公式處理)實現(xiàn)箭著點位置數(shù)據(jù)采集(例如平面直角坐標(biāo)系下X軸和Y軸的坐標(biāo)值數(shù)據(jù))即可。

優(yōu)選地，上述發(fā)射電路可以包括激光或紅外發(fā)射器，即激光或紅外光源(點光源)；上述接收電路可以包括至少一個激光或紅外接收二極管，從而發(fā)射電路與接收電路構(gòu)成點―點的發(fā)射―接收光路，并且優(yōu)選可以在該激光或紅外接收器的周圍設(shè)置聚光裝置，例如碗狀聚光片，進一步將發(fā)射光聚集到接收二極管上以提高接收效率，并且可以通過將該聚光裝置合理定位以減小發(fā)射電路和接收電路的安裝誤差產(chǎn)生的影響，進一步提高箭著點位置采集的精度和可靠性；此外，上述控制裝置可以是任何一種能夠控制實現(xiàn)無源掃描頭移動(同步或異步)的裝置，可以根據(jù)實際應(yīng)用需求合理設(shè)置。

圖2是本發(fā)明射箭自動報靶系統(tǒng)的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，包括水平光路發(fā)射電路(層)4、水平光路接收電路(層)5、第一無源X軸掃描頭601、第二無源X軸掃描頭602、第一水平光路反射鏡面701、第二水平光路反射鏡面702、垂直光路發(fā)射電路(層)8、垂直光路接收電路(層)9、第一無源Y軸掃描頭1001、第二無源Y軸掃描頭1002、第一垂直光路反射鏡面1101、第二垂直光路反射鏡面1102、主動驅(qū)動輪12、第一被動驅(qū)動輪1301、第二被動驅(qū)動輪1302、第三被動驅(qū)動輪1303、第四被動驅(qū)動輪1304、繞線14以及掃描頭導(dǎo)軌15，其中，水平光路發(fā)射電路(層)4僅包括一個發(fā)射電路構(gòu)成一層水平光路發(fā)射電路，水平光路接收電路(層)5僅包括一個接收電路構(gòu)成一層水平光路接收電路，水平光路發(fā)射電路(層)4和水平光路接收電路(層)5設(shè)置于矩形的右邊上且分別固定設(shè)置于該右邊的兩端處，即水平光路發(fā)射電路(層)4固定設(shè)置于該右邊的上端處，水平光路接收電路(層)5固定設(shè)置于該右邊的下端處；垂直光路發(fā)射電路(層)8僅包括一個發(fā)射電路構(gòu)成一層垂直光路發(fā)射電路，垂直光路接收電路(層)9僅包括一個接收電路構(gòu)成一層垂直光路接收電路，垂直光路發(fā)射電路(層)8和垂直光路接收電路(層)9設(shè)置于矩形的下邊上且分別固定設(shè)置于該下邊的兩端，即垂直光路發(fā)射電路(層)8固定設(shè)置于該下邊的左端處，垂直光路接收電路(層)9固定設(shè)置于該下邊的右端處；水平光路發(fā)射電路(層)4和水平光路接收電路(層)5之間設(shè)置第一路掃描光路I即第一路掃描光路I位于矩形的上邊與下邊之間，且由第一水平光路反射鏡面701和第二水平光路反射鏡面702通過反射形成第一路掃描光路I，即沿水平光路發(fā)射電路(層)4依次設(shè)置第一水平光路反射鏡面701和第二水平光路反射鏡面702，其中，第一水平光路反射鏡面701固定設(shè)置在第一水平光路無源掃描頭即第一無源X軸掃描頭601上，第二水平光路反射鏡面702固定設(shè)置在第二水平光路無源掃描頭即第二無源X軸掃描頭602上，并且第一水平光路反射鏡面701與其對應(yīng)的第一無源X軸掃描頭601之間的角度為45°，第二水平光路反射鏡面702與其對應(yīng)的第二無源X軸掃描頭602之間的角度為45°；第一無源X軸掃描頭601和第二無源X軸掃描頭602分別設(shè)置于矩形的上下兩邊上且通過控制裝置(主動驅(qū)動輪12、第一被動驅(qū)動輪1301、第二被動驅(qū)動輪1302、第三被動驅(qū)動輪1303和第四被動驅(qū)動輪1304)控制分別在其各自所在的邊上移動，以采集箭著點的水平位置即X軸位置數(shù)據(jù)；垂直光路發(fā)射電路(層)8和垂直光路接收電路(層)9之間設(shè)置第二路掃描光路II即第二路掃描光路II位于矩形的左垂直邊與右垂直邊之間，且由第一垂直光路反射鏡面1101和第二垂直光路反射鏡面1102通過反射形成第二路掃描光路II，，即沿垂直光路發(fā)射電路(層)8依次設(shè)置第一垂直光路反射鏡面1101和第二垂直光路反射鏡面1102，第一垂直光路反射鏡面1101固定設(shè)置在第一垂直光路無源掃描頭即第一無源Y軸掃描頭1001上，第二垂直光路反射鏡面1102固定設(shè)置在第二垂直光路無源掃描頭即第二無源Y軸掃描頭1002上，并且第一垂直光路反射鏡面1101與其對應(yīng)的第一無源Y軸掃描頭1001之間的角度為45°，第二垂直光路反射鏡面1102與其對應(yīng)的第二無源Y軸掃描頭1002之間的角度為45°，從而第一路掃描光路I與第二路掃描光路II形成光線垂直交叉布置的光路結(jié)構(gòu)；第一無源Y軸掃描頭1001和第二無源Y軸掃描頭1002分別設(shè)置于矩形的左右兩邊上且通過控制裝置(主動驅(qū)動輪12、第一被動驅(qū)動輪1301、第二被動驅(qū)動輪1302、第三被動驅(qū)動輪1303和第四被動驅(qū)動輪1304)控制分別在其各自所在的邊上移動，以采集箭著點的垂直位置即Y軸位置數(shù)據(jù)。在實際應(yīng)用中，主動驅(qū)動輪12通過繞線14帶動第一被動驅(qū)動輪1301、第二被動驅(qū)動輪1302、第三被動驅(qū)動輪1303和第四被動驅(qū)動輪1304進而通過繞線14連接控制第一無源X軸掃描頭601、第二無源X軸掃描頭602、第一無源Y軸掃描頭1001和第二無源Y軸掃描頭1002同步移動，以同時同步采集箭著點的位置即X軸和Y軸數(shù)據(jù)，保證了箭著點位置測量采集的穩(wěn)定性和精度。此外如圖2中所示的射箭自動報靶系統(tǒng)還包括矩形靶框16，上述水平光路發(fā)射電路(層)4、水平光路接收電路(層)5、垂直光路發(fā)射電路(層)8和垂直光路接收電路(層)9均設(shè)置在矩形靶框16上，矩形靶框16的四邊即四個邊沿/邊框上均設(shè)置有掃描頭導(dǎo)軌15，上述第一無源X軸掃描頭601、第二無源X軸掃描頭602、第一無源Y軸掃描頭1001和第二無源Y軸掃描頭1002分別設(shè)置在其各自所在的邊沿/邊框的掃描頭導(dǎo)軌15上，且在主動驅(qū)動輪協(xié)同被動驅(qū)動輪控制下分別在其各自所在的掃描頭導(dǎo)軌15上同步移動。

本發(fā)明射箭自動報靶系統(tǒng)的另一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)的俯視示意圖與圖2所示的一致，其中，與圖2不同之處是該實施例是將水平光路發(fā)射電路(層)4、水平光路接收電路(層)5、垂直光路發(fā)射電路(層)8和垂直光路接收電路(層)9中的發(fā)射電路或接收電路均分別設(shè)置三個(即發(fā)射電路I、發(fā)射電路II和發(fā)射電路II；接收電路I、接收電路II和接收電路III)且垂直于兩路掃描光路平面依次層疊設(shè)置，如圖3所示，從而構(gòu)成三層水平光路發(fā)射電路(層)4、三層水平光路接收電路(層)5、三層垂直光路發(fā)射電路(層)8以及三層垂直光路接收電路(層)9，并且每層分別設(shè)置上述兩路掃描光路(圖3中的發(fā)射電路層和接收電路層之間的光路為示意的邏輯光路，實際上是經(jīng)過水平光路反射鏡面或垂直光路反射鏡面反射的、隨著X軸掃描頭或Y軸掃描頭移動而移動的掃描光路中的掃描光線)，每層的兩路掃描光路可以設(shè)置其每層各自單獨使用的第一水平光路反射鏡面、第二水平光路反射鏡面、第一水平光路無源掃描頭(第一無源X軸掃描頭)和第二水平光路無源掃描頭(第二無源X軸掃描頭)，以及第一垂直光路反射鏡面、第二垂直光路反射鏡面、第一垂直光路無源掃描頭(第一無源Y軸掃描頭)和第二垂直光路無源掃描頭(第二無源Y軸掃描頭)形成每層各自的兩路掃描光路；優(yōu)選地，每層的兩路掃描光路還可以均利用(即共用)上述第一水平光路反射鏡面701、第二水平光路反射鏡面702、第一無源X軸掃描頭601和第二無源X軸掃描頭602，以及第一垂直光路反射鏡面1101、第二垂直光路反射鏡面1102、第一無源Y軸掃描頭1001和第二無源Y軸掃描頭1002形成每層各自的兩路掃描光路，并且由于發(fā)射電路或接收電路均垂直于兩路掃描光路平面依次層疊設(shè)置，所以形成的每層各自的兩路掃描光路之間不會產(chǎn)生交疊，不會導(dǎo)致箭著點位置采集誤差。

本發(fā)明涉及的上述三層掃描光路的工作原理即傾斜箭體的箭著點位置修正算法具體說明如下：

參考圖3，在實際應(yīng)用中，箭體18以一定的角度射入射箭靶17，假設(shè)實際箭著點與掃描起點之間的距離為D，且假設(shè)光路掃描過程中，發(fā)射電路I―接收電路I之間一路掃描光路測量的被遮擋點與掃描起點之間的距離為D₀，發(fā)射電路II―接收電路II之間一路掃描光路測量的被遮擋點與掃描起點之間的距離為D₁，且發(fā)射電路I―接收電路I之間一路掃描光路測量的被遮擋點與實際箭著點之間的距離為d₀，發(fā)射電路II―接收電路II之間一路掃描光路測量的被遮擋點與實際箭著點之間的距離為d₁，則有：

d₁-d₀＝D₁-D₀ (1)

d₁＝D₁-D (2)

并且已知發(fā)射電路I―接收電路I形成的第一層掃描光路平面和發(fā)射電路II―接收電路II形成的第二層掃描光路平面各自分別相對于射箭靶17靶面的高度分別為h₀和h₁，兩者之間的距離為△H₁＝h₁-h₀。根據(jù)相似三角形定理可知：

△H₁/(d₁-d₀)＝h₁/d₁ (3)

將公式(1)和(2)代入公式(3)中可以得出：

△H₁/h₁＝(D₁-D₀)/(D₁-D) (4)

進而從公式(4)中可以得出修正后的實際箭著點位置(即距離掃描起點的距離)為：

D＝D₁-h₁*(D₁-D₀)/△H₁ (5)

同理，由發(fā)射電路I―接收電路I之間一路掃描光路結(jié)合發(fā)射電路III―接收電路III之間一路掃描光路可得：

D′＝D₂-h₂*(D₂-D₀)/△H₂ (6)

其中，D′為修正后的實際箭著點位置，D₂為發(fā)射電路III―接收電路III之間一路掃描光路測量的被遮擋點與掃描起點之間的距離，h₂為發(fā)射電路III―接收電路III形成的第三層掃描光路平面相對于射箭靶17靶面的高度，△H₂＝h₂-h₀。

由上述推理可知，僅需兩層掃描光路即可實現(xiàn)實際箭著點位置修正；在實際應(yīng)用中，可以依據(jù)精度要求以及時間、成本等條件，合理設(shè)置掃描光路層數(shù)，例如設(shè)置如圖3所示的三層，根據(jù)上述公式(5)和(6)且利用諸如求取平均值等算法進一步修正實際箭著點位置。

本發(fā)明還涉及一種射箭自動報靶方法，將水平光路發(fā)射電路和水平光路接收電路構(gòu)成矩形的一垂直邊且分別固定設(shè)置于垂直邊的兩端，將垂直光路發(fā)射電路和垂直光路接收電路設(shè)置于矩形的一水平邊上且分別固定設(shè)置于水平邊的兩端，將第一路掃描光路位于所述矩形的上水平邊與下水平邊之間且由第一水平光路反射鏡面和第二水平光路反射鏡面通過反射形成，將第一水平光路反射鏡面固定設(shè)置在第一水平光路無源掃描頭上，第二水平光路反射鏡面固定設(shè)置在第二水平光路無源掃描頭上，將第一水平光路無源掃描頭和第二水平光路無源掃描頭分別設(shè)置于矩形的兩水平邊上且通過控制裝置控制分別在其各自所在的邊上移動，以采集箭著點的水平位置即X軸位置數(shù)據(jù)；將第二路掃描光路位于所述矩形的左垂直邊與右垂直邊之間且由第一垂直光路反射鏡面和第二垂直光路反射鏡面通過反射形成，將第一垂直光路反射鏡面固定設(shè)置在第一垂直光路無源掃描頭上，第二垂直光路反射鏡面固定設(shè)置在第二垂直光路無源掃描頭上，將第一垂直光路無源掃描頭和第二垂直光路無源掃描頭分別設(shè)置于矩形的兩垂直邊上且通過控制裝置控制分別在其各自所在的邊上移動，以采集箭著點的垂直位置即Y軸位置數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，將水平光路發(fā)射電路、水平光路接收電路、垂直光路發(fā)射電路和垂直光路接收電路分別設(shè)置兩個或兩個以上且垂直于兩路掃描光路平面依次層疊設(shè)置，將每層分別設(shè)置兩路掃描光路；

將反射鏡面與其各自對應(yīng)的無源掃描頭之間的角度設(shè)置為45°。

將水平光路發(fā)射電路、水平光路接收電路、垂直光路發(fā)射電路和垂直光路接收電路分別設(shè)置兩個或兩個以上且垂直于所述兩路掃描光路平面依次層疊設(shè)置，并且每層分別設(shè)置所述兩路掃描光路；

通過控制裝置控制第一水平光路無源掃描頭和第二水平光路無源掃描頭同步移動，且通過控制裝置控制第一垂直光路無源掃描頭和第二垂直光路無源掃描頭同步移動；

或通過控制裝置控制第一水平光路無源掃描頭、第二水平光路無源掃描頭、第一垂直光路無源掃描頭和第二垂直光路無源掃描頭同步移動，以同步采集箭著點的位置即X軸和Y軸位置數(shù)據(jù)。

在此指明，以上敘述有助于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明創(chuàng)造，但并非限制本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍。任何沒有脫離本發(fā)明創(chuàng)造實質(zhì)內(nèi)容的對以上敘述的等同替換、修飾改進和/或刪繁從簡而進行的實施，均落入本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍。