本發(fā)明涉及射擊器械領域，尤其涉及一種高精密射擊數(shù)顯系統(tǒng)。

背景技術：

當今社會，我國政府為了保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全，對槍支及仿真槍的購買、使用、運輸?shù)葘嵭辛藝栏竦南拗啤Ａ硪环矫?，當前國防教育與反恐防暴形勢的需要，解決訓練用槍與治安控槍的矛盾，在幫助社會加強槍支安全管控的同時，推動全民國防素質教育與射擊運動的普及發(fā)展和射擊運動進校園普及發(fā)展，再為培養(yǎng)運動員的擊發(fā)習慣，需對基礎射擊運動員進行空槍訓練，傳統(tǒng)的長時間停訓和空槍動作訓練效果很難把握，而且，傳統(tǒng)的電子射擊報靶系統(tǒng)費用昂貴，且粗大笨重而且只能用在真槍范圍內(nèi)，可移動性較差，受到國家真槍管控，無法做到全面普及。如能設計一種能夠獲得射擊者在進行安全模擬無彈射擊時的射擊姿勢、扳機壓力、射擊時的身體晃動軌跡以及重心變化等信息并即時清楚地顯示給教練及射擊者的話，則能對在射擊訓練時出現(xiàn)的各種問題進行科學的分析和針對性的調(diào)整，很好地解決上述問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種能即時獲得射擊過程的各種參數(shù)并可視化射擊結果和射擊者姿勢信息的高精密射擊數(shù)顯系統(tǒng)。

本發(fā)明所采用的技術方案是：本發(fā)明包括發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)及平板數(shù)顯系統(tǒng)，在所述接收系統(tǒng)上設置有標靶板，所述標靶板接收來自所述發(fā)射系統(tǒng)擊發(fā)的信號，經(jīng)過信號處理后，所述接收系統(tǒng)將處理后精度達到±0.05環(huán)（注：±0.05環(huán)的精度是按照光點打到標靶板上光斑識別精度的公差）的信號發(fā)送至所述平板數(shù)顯系統(tǒng)上，所述平板數(shù)顯系統(tǒng)對接收到的信號進行可視化顯示。

上述方案可見，利用發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)及平板數(shù)顯系統(tǒng)的配合，通過激光射擊標靶板仿真模擬真槍射擊，實現(xiàn)無彈射擊；發(fā)射系統(tǒng)同時獲取射擊者的心率數(shù)據(jù)及扣動扳機時的壓力值，并將這些數(shù)據(jù)轉換成數(shù)字信號發(fā)送到接收系統(tǒng)，接收系統(tǒng)將接收到的信息及標靶板捕獲的射擊位置信息經(jīng)過處理后，一同發(fā)送到所述平板數(shù)顯系統(tǒng)上進行顯示，顯示的信息包括發(fā)射系統(tǒng)的瞄準軌跡、發(fā)射系統(tǒng)上的扳機壓力變化情況、標靶板上的射擊點位置的情況、歷史射擊記錄以及射擊成績信息顯示，以向射擊者提供射擊時的各種參數(shù)，為后續(xù)的姿勢調(diào)整等提供參考，其結構簡單，成本低，便于移動，為射擊者進行姿勢調(diào)整等提供精確的數(shù)據(jù)建議。

進一步地，所述發(fā)射系統(tǒng)包括帶有扳機的無屏蔽槍身殼體，在所述無屏蔽槍身殼體內(nèi)設置有發(fā)射系統(tǒng)CPU、激光信號發(fā)射裝置、發(fā)射系統(tǒng)電源、扳機壓力傳感器、心率傳感器、擊發(fā)感應器、發(fā)射藍牙裝置以及瞄準器，所述激光信號發(fā)射裝置位于所述無屏蔽槍身殼體的前端，所述扳機壓力傳感器設置在所述扳機的上方，所述擊發(fā)感應器的一端與所述扳機相連接，另一端與所述發(fā)射系統(tǒng)CPU相連接，所述瞄準器設置在所述無屏蔽槍身殼體的上部，所述激光信號發(fā)射裝置、所述扳機壓力傳感器、所述心率傳感器、所述發(fā)射藍牙裝置及所述擊發(fā)感應器均與所述發(fā)射系統(tǒng)CPU相連接，所述發(fā)射系統(tǒng)電源分別向所述發(fā)射系統(tǒng)CPU、所述激光信號發(fā)射裝置、所述扳機壓力傳感器、所述心率傳感器及所述擊發(fā)感應器供電。

上述方案可見，通過激光信號發(fā)射裝置向接收系統(tǒng)發(fā)射激光信號，通過心率傳感器獲得射擊者射擊時的實時心率信息，再通過與發(fā)射系統(tǒng)CPU及心率傳感器均連接的心率數(shù)據(jù)處理模塊對心率信息處理并上傳至發(fā)射系統(tǒng)CPU中；利用電流和壓力感應閥值調(diào)整扳機引力，通過扳機壓力傳感器獲得扳機受到的壓力值，根據(jù)不同的壓力值分為“空閑狀態(tài)”、“一道火狀態(tài)”和“二道火狀態(tài)”，其中“空閑狀態(tài)”是指扳機未受到外力壓迫，“一道火狀態(tài)”是指扳機被壓下但未擊發(fā)狀態(tài)，“二道火狀態(tài)”是指扳機處于被擊發(fā)的狀態(tài)；本發(fā)明利用扳機壓力傳感器當前受到的壓力值，判斷扳機當前處于何種狀態(tài)，進而確認是否擊發(fā)激光信號發(fā)射裝置發(fā)射激光信號，其結構緊湊，控制精準，能夠準確反應射擊者是否扣動扳機，且反應速度極快，仿真度極高；通過所述發(fā)射藍牙裝置將扳機壓力、射擊者的心率數(shù)據(jù)等發(fā)送給所述接收系統(tǒng)中。

再進一步地，在所述發(fā)射系統(tǒng)內(nèi)還設置有陀螺儀裝置，所述陀螺儀裝置將所述發(fā)射系統(tǒng)在最近5s內(nèi)的晃動軌跡及所述扳機擊發(fā)的前后情況通過所述激光信號發(fā)射裝置發(fā)送至所述接收系統(tǒng)中，所述接收系統(tǒng)經(jīng)過處理后繼續(xù)將該信號發(fā)送至所述平板數(shù)顯系統(tǒng)上進行軌跡及壓力值可視化顯示。

上述方案可見，通過設置陀螺儀裝置，能夠捕抓到發(fā)射系統(tǒng)在一定時間內(nèi)的晃動軌跡，獲得射擊者在射擊瞬間的姿勢，并最終保存在所述平板數(shù)顯系統(tǒng)內(nèi)的存儲裝置中，為后續(xù)的回看糾錯提供影像依據(jù)及查看記錄，給查看者一個更加直觀的感覺以及更加深刻的印象。

再次進一步地，所述標靶板為17×17cm規(guī)格的感光板。本發(fā)明以17×17cm的感光板作為標靶板，其可針對不同規(guī)格的射擊項目而在標靶板上粘貼相應規(guī)格的靶紙，其適應性廣。

又進一步地，所述接收系統(tǒng)還包括接收系統(tǒng)CPU、光電信號接收器以及接收藍牙裝置，所述光電信號接收器接收來自所述激光信號發(fā)射裝置發(fā)送的激光信號并上傳至所述接收系統(tǒng)CPU，所述接收系統(tǒng)CPU對接收到的信號進行處理，獲得所述發(fā)射系統(tǒng)擊發(fā)的激光信號在所述標靶板上的位置、扳機壓力信息及發(fā)射者的實時心率并通過所述接收藍牙裝置發(fā)送至所述平板數(shù)顯系統(tǒng)進行可視化顯示。

上述方案可見，通過標靶板、接收系統(tǒng)CPU、光電信號接收器以及接收藍牙裝置的設置，通過光電信號接收器將接收到的信號傳輸給接收系統(tǒng)CPU，保證能夠精確地將光學信號轉化為對應的電信號；通過接收系統(tǒng)CPU解析接收到的信號，轉化為對應標靶板上被擊中的位置，同時，通過接收藍牙裝置實時獲取射擊者的心率等數(shù)據(jù)并傳輸?shù)剿銎桨鍞?shù)顯系統(tǒng)進行保存，為后續(xù)的射擊姿勢調(diào)整保留記錄。

再又進一步地，所述平板數(shù)顯系統(tǒng)包括液晶顯示屏、顯示系統(tǒng)CPU、存儲裝置及顯示藍牙裝置，所述液晶顯示屏、所述存儲裝置及所述顯示藍牙裝置均與所述顯示系統(tǒng)CPU連接，所述顯示藍牙裝置接收所述接收藍牙裝置發(fā)送來的信號，經(jīng)過所述顯示系統(tǒng)CPU的處理并在所述液晶顯示屏上進行可視化顯示，所述存儲裝置將所述顯示藍牙裝置每次接收到的信息進行保存。

上述方案可見，所述顯示系統(tǒng)CPU對接收系統(tǒng)發(fā)送來的標靶板擊中的數(shù)據(jù)，并以圖表的形式及貝塞爾曲線繪制于所述液晶顯示屏上，實時精確地描繪所述發(fā)射系統(tǒng)的晃動軌跡及扳機的壓力變化情況并記錄，這大大地方便了射擊者的回看調(diào)整；另外，也記錄射擊的瞄準軌跡，判斷擊中所述標靶板的環(huán)數(shù)及整體的瞄準運動方向并顯示在所述液晶顯示屏上；此外，也記錄每次所述發(fā)射系統(tǒng)的射擊情況，同時總和某場射擊比賽或訓練所述激光信號發(fā)射裝置擊中所述標靶板的環(huán)數(shù)，并呈現(xiàn)于所述液晶顯示屏上，這大大地方便了射擊者查看某場比賽或訓練的數(shù)據(jù)，據(jù)此更好地找到自己的弱點，在后續(xù)的訓練更加有針對性的進行調(diào)整，以期更快地提升射擊成績。

再更進一步地，所述高精密射擊數(shù)顯系統(tǒng)還包括重心測量系統(tǒng)，所述重心測量系統(tǒng)包括踏板、分布設置在所述踏板下側的若干重心壓力傳感器、重心系統(tǒng)CPU以及重心藍牙裝置，若干所述重心壓力傳感器和所述重心藍牙裝置均與所述重心系統(tǒng)CPU連接，所述重心藍牙裝置將所述重心壓力傳感器檢測到的壓力數(shù)據(jù)發(fā)送至所述接收系統(tǒng)，所述接收系統(tǒng)對接收到的信息處理后，發(fā)送至平板數(shù)顯系統(tǒng)進行可視化顯示。

上述方案可見，重心測量系統(tǒng)的引入，能夠獲取來自分布于所述踏板上的固定位置的重心壓力傳感器的數(shù)據(jù)，并獲得射擊者的重心偏移方向及偏移程度，再通過所述平板數(shù)顯系統(tǒng)顯示出來，精確地得出射擊姿勢對射擊成績的影響，為后續(xù)的調(diào)整提供準確的對比。

另外，所述無屏蔽槍身殼體上還設置有模擬槍托握把，所述心率傳感器設置在所述扳機的內(nèi)部。

上述方案可見，模擬槍托握把的設置，進一步提升了發(fā)射系統(tǒng)的仿真程度。

進一步地，在所述無屏蔽槍身殼體的表面上還設置有顯示屏裝置，所述顯示屏裝置與所述發(fā)射系統(tǒng)CPU相連接。

上述方案可見，通過顯示屏裝置的設置，在顯示屏裝置可以顯示當前電源的電壓和電量、扳機的擊發(fā)次數(shù)、當前扳機的壓力、發(fā)射系統(tǒng)當前的工作狀態(tài)及發(fā)射系統(tǒng)的序列號和固件版本等信息，供射擊者查看。

再進一步地，在所述無屏蔽槍身殼體內(nèi)還設置有配重物。

上述方案可見，通過設置配重物，使得發(fā)射系統(tǒng)的整重與實際射擊用槍的重量一致，使得仿真效果更好。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的第一種簡易結構示意圖；

圖2是本發(fā)明的第二種簡易結構示意圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本發(fā)明包括發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、平板數(shù)顯系統(tǒng)及重心測量系統(tǒng)，在所述接收系統(tǒng)上設置有標靶板1，所述標靶板1為17×17cm規(guī)格的感光板。所述標靶板1接收來自所述發(fā)射系統(tǒng)擊發(fā)的信號，經(jīng)過信號處理后，所述接收系統(tǒng)將處理后精度達到±0.05環(huán)（注：±0.05環(huán)的精度是按照光點打到標靶板上光斑識別精度的公差）的信號發(fā)送至所述平板數(shù)顯系統(tǒng)上，所述平板數(shù)顯系統(tǒng)對接收到的信號進行可視化顯示。

在本發(fā)明中，所述發(fā)射系統(tǒng)的形狀為如圖1所示的手槍型或如圖2所示的步槍型，當然，也可根據(jù)需要設置成其它槍支類型，以適應不同射擊項目的訓練。所述發(fā)射系統(tǒng)包括帶有扳機2的無屏蔽槍身殼體3，在所述無屏蔽槍身殼體3內(nèi)設置有發(fā)射系統(tǒng)CPU4、激光信號發(fā)射裝置5、發(fā)射系統(tǒng)電源6、扳機壓力傳感器7、心率傳感器8、擊發(fā)感應器9、發(fā)射藍牙裝置、瞄準器10以及心率數(shù)據(jù)處理模塊25。所述心率數(shù)據(jù)處理模塊25獲取心率傳感器8感應到的信息，并將處理后的心率信息上傳至所述發(fā)射系統(tǒng)CPU4中。所述無屏蔽槍身殼體3上還設置有模擬槍托握把22，所述心率傳感器8設置在所述扳機2的內(nèi)部。在所述無屏蔽槍身殼體3的表面上還設置有顯示屏裝置23，所述顯示屏裝置23與所述發(fā)射系統(tǒng)CPU4相連接，所述顯示屏裝置23為LED顯示屏，用于顯示當前電池電壓和電量、所述激光信號發(fā)射裝置5一共擊發(fā)的次數(shù)、當前扳機壓力、所述激光信號發(fā)射裝置5當前的工作狀態(tài)（訓練模式或者比賽模式）、所述激光信號發(fā)射裝置5的序列號和固件版本等信息。在所述無屏蔽槍身殼體3內(nèi)還設置有配重物24。所述激光信號發(fā)射裝置5位于所述無屏蔽槍身殼體3的前端，所述扳機壓力傳感器7設置在所述扳機2的上方，所述擊發(fā)感應器9的一端與所述扳機2相連接，另一端與所述發(fā)射系統(tǒng)CPU4相連接，所述瞄準器10設置在所述無屏蔽槍身殼體3的上部，所述激光信號發(fā)射裝置5、所述扳機壓力傳感器7、所述心率傳感器8、所述發(fā)射藍牙裝置及所述擊發(fā)感應器9均與所述發(fā)射系統(tǒng)CPU4相連接，所述發(fā)射系統(tǒng)電源6分別向所述發(fā)射系統(tǒng)CPU4、所述激光信號發(fā)射裝置5、所述扳機壓力傳感器7、所述心率傳感器8、所述發(fā)射藍牙裝置及所述擊發(fā)感應器9供電。在所述發(fā)射系統(tǒng)內(nèi)還設置有陀螺儀裝置，所述陀螺儀裝置將所述發(fā)射系統(tǒng)在最近5s內(nèi)的晃動軌跡及所述扳機2擊發(fā)的前后情況通過所述激光信號發(fā)射裝置5發(fā)送至所述接收系統(tǒng)中，所述接收系統(tǒng)經(jīng)過處理后繼續(xù)將該信號發(fā)送至所述平板數(shù)顯系統(tǒng)上進行軌跡及壓力值可視化顯示。

所述接收系統(tǒng)還包括接收系統(tǒng)CPU11、光電信號接收器12以及接收藍牙裝置13，所述光電信號接收器12接收來自所述激光信號發(fā)射裝置5發(fā)送的激光信號并上傳至所述接收系統(tǒng)CPU11，所述接收系統(tǒng)CPU11對接收到的信號進行處理，獲得所述發(fā)射系統(tǒng)擊發(fā)的激光信號在所述標靶板1上的位置、扳機壓力信息及發(fā)射者的實時心率并通過所述接收藍牙裝置13發(fā)送至所述平板數(shù)顯系統(tǒng)進行可視化顯示。

所述平板數(shù)顯系統(tǒng)包括液晶顯示屏14、顯示系統(tǒng)CPU15、存儲裝置16及顯示藍牙裝置17，所述液晶顯示屏14、所述存儲裝置16及所述顯示藍牙裝置17均與所述顯示系統(tǒng)CPU15連接，所述顯示藍牙裝置17接收所述接收藍牙裝置13發(fā)送來的信號，經(jīng)過所述顯示系統(tǒng)CPU15的處理并在所述液晶顯示屏14上進行可視化顯示，所述存儲裝置16將所述顯示藍牙裝置17每次接收到的信息進行保存。

所述重心測量系統(tǒng)包括踏板18、分布設置在所述踏板18下側的若干重心壓力傳感器19、重心系統(tǒng)CPU20以及重心藍牙裝置21，若干所述重心壓力傳感器19和所述重心藍牙裝置21均與所述重心系統(tǒng)CPU20連接，所述重心藍牙裝置21將所述重心壓力傳感器19檢測到的壓力數(shù)據(jù)發(fā)送至所述接收系統(tǒng)，所述接收系統(tǒng)對接收到的信息處理后，發(fā)送至平板數(shù)顯系統(tǒng)進行可視化顯示。本發(fā)明中，所述發(fā)射系統(tǒng)CPU4、所述接收系統(tǒng)CPU11和所述顯示系統(tǒng)CPU15均為單片機。

射擊者對扳機2施以壓力時，位于扳機2上方的扳機壓力傳感器將壓力模擬信號轉化為電信號，同時，內(nèi)嵌于扳機內(nèi)的心率傳感器也將獲得的模擬信號轉化為電信號。所述發(fā)射系統(tǒng)CPU4通過收到來自這兩個傳感器發(fā)送的電信號后，發(fā)送指令給激光信號發(fā)射裝置5，通知其發(fā)射激光信號。同時，將解析得到的數(shù)據(jù)，如扳機是否擊發(fā)、扳機壓力值的大小、變化程度以及心率等信息通過發(fā)射藍牙裝置發(fā)送對應的信息給所述接收系統(tǒng)。

分布于所述踏板指定位置的重心壓力傳感器19將受到壓力時產(chǎn)生模擬信號轉化為電信號并發(fā)送給重心系統(tǒng)CPU20，重心系統(tǒng)CPU20將電信號進一步獲得射擊者的重心偏移方向以及偏移程度。

所述接收系統(tǒng)上的標靶板將接收到的激光信號轉化為電信號并將其發(fā)送給接收系統(tǒng)CPU11。接收系統(tǒng)CPU11接收到電信號后對其解析，獲得激光點在標靶板上的位置；此外，所述接收系統(tǒng)還通過接收藍牙裝置13接收所述發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送的扳機擊發(fā)狀態(tài)、扳機壓力值、射擊者心率、射擊激光點在標靶板的位置，所述發(fā)射系統(tǒng)的扳機擊發(fā)狀態(tài)和壓力值、心率以及重心測量系統(tǒng)發(fā)送的重心偏移方向、偏移程度等信息打包編碼通過低功耗接收藍牙裝置13發(fā)送給平板數(shù)顯系統(tǒng)。

所述平板數(shù)顯系統(tǒng)通過低功耗顯示藍牙裝置17接收并解析得到光電發(fā)射器的扳機壓力值、擊發(fā)狀態(tài)、電源電量、標靶板的環(huán)數(shù)、所述發(fā)射系統(tǒng)的電量、所述接收系統(tǒng)的電池電量。采用圖表技術及貝塞爾曲線繪制近五秒內(nèi)所述發(fā)射系統(tǒng)的瞄準晃動軌跡，扳機擊發(fā)前三秒、擊發(fā)后一秒的扳機壓力變化曲線圖以及心率變化曲線圖。

總之，本發(fā)明采用不同的技術原理和全新結構布局，既能優(yōu)化硬件平臺建設，又能擴大多種模擬射擊技術發(fā)展，并能大幅提升軟硬件系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性；還能簡化零部件結構，提高標準化和通用性，達到節(jié)省加工成本，方便生產(chǎn)安裝調(diào)試的效果。

本發(fā)明成本低，能即時獲得射擊過程的各種參數(shù)并可視化射擊結果和射擊者姿勢信息，這大大地方便了射擊者查看某場比賽或訓練的數(shù)據(jù)，據(jù)此更好地找到自己的弱點，在后續(xù)的訓練更加有針對性的進行調(diào)整，以期更快地提升射擊成績。

本發(fā)明可應用于運動員射擊器械、軍隊士兵射擊器械、在校學生射擊器械和面向大眾射擊器械的領域。