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    2018數維模擬輕武器射擊訓練係統

    發布時間:2018-10-19
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    數維模擬輕武器射擊訓練係統

    —麵向學校及軍訓基地模擬靶場

    主要特色:

    適用客戶範圍:

    簡介

    國防教育是全民教育的一項重要內容,軍訓是一種生動、具體的國防教育形式。在《高級中學學生軍事訓練教學大綱》中,輕武器射擊是一項重要的教學和訓練內容。《大綱》中明確指出,具備射擊條件的可進行實彈射擊。然而由於條件限製和安全因素,輕武器實彈射擊訓練實施起來困難重重;首先,國家對槍支使用的嚴格限製,給射擊訓練和教學帶來一定的影響;其次實彈射擊訓練涉及安全問題,給組織管理方造成很大的壓力,組織管理方不願意組織實施實彈射擊訓練;再者,即使具備實彈射擊訓練條件,還有訓練時間少、訓練費用高、訓練人員多、訓練場地有限等諸多問題。

    隨著高新技術在軍事訓練領域的應用,射擊訓練的理念和形式發生了革命性的變化。運用高新技術手段改革輕武器射擊訓練的模式,提高輕武器射擊訓練水平,是輕武器射擊訓練的主流發展方向。激光模擬實彈射擊係統是一種借助半導體激光技術、單片機技術、圖像處理技術、無線通信技術、傳感器技術、網絡技術、數據庫技術等高科技手段構建的擬真射擊訓練係統。采用激光模擬實彈射擊係統,不僅節省了訓練費用,提高了訓練效率,而且保證了訓練的安全性。利用激光模擬實彈射擊係統可以很好的解決射擊場地保障困難,開展全天候射擊訓練。此外利用激光模擬實彈射擊係統可以良好解決射擊報靶問題,實現射擊成績自動報靶、記錄、發布和歸檔。

    激光模擬實彈係統的組成及工作原理

    激光模擬實彈射擊係統的核心構件是激光訓練槍和靶標。當訓員使用激光訓練槍向靶標射擊時,訓員扣下扳機時,激光訓練槍發射出一束激光射向靶標,帶有傳感裝置的靶標可以感知激光束落點,根據激光束落點計算射擊成績。

    打靶2.jpg

    圖1 激光模擬實彈射擊係統射擊示意圖

    激光訓練槍采用低功率半導體激光器,可以使用可見的紅點(或綠點)激光器和不可見的紅外激光器。從槍管內發射出的激光線和瞄準線有偏差,使用可見的紅點激光器會出現激光束落點與瞄準點不一致的情況;由於人眼看不到紅外激光,紅外檢測攝像機可以清晰識別紅外激光,因此高仿真度的激光射擊係統一般采用紅外激光器,通過軟件對激光束落點進行校正。紅外激光器在室外使用時容易受陽光幹擾,室外激光射擊大多還是采用紅點激光器,將激光脈衝時間設置的很短,使遠距離處人眼幾乎看不到激光,隱藏激光束落點與瞄準點不一致的問題。

    激光訓練槍上一般安裝有無線通信模塊,在扣扳機時將擊發信息傳送給計算機係統,告知係統有射擊動作。計算機係統收到射擊信號,並且識別到彈著點,則進行報靶處理,如果未識別到彈著點,則認為脫靶。

    為增加射擊真實感,使精度射擊遵循據槍、瞄準、擊發的步驟,激光訓練槍上設有模擬擊發振動的功能模塊,振動的動力源有電動和氣動之分。電動振動係統采用動力電池,通過強扭力直流電機拉動機械回膛裝置運動,產生振動感;電動振動係統的優點是易於使用,缺點是電池能量有限,無法長時間連續使用。氣動振動係統使用壓縮氣體推動氣缸內活塞運動實現機械振動;氣動振動係統優點是動力強,直接接入氣管可長時間連續使用,缺點是使用麻煩,維護困難。

    激光模擬實彈射擊係統的靶標有多種形式。早期的模擬靶標采用光電靶,通過光電管或光纖陣列模擬實物靶;這類靶標造價高,抗陽光幹擾能力弱。隨著圖像采集設備和圖像處理技術的進步,近年來人們普遍采用攝像機來捕捉激光束落點,這類靶標可以采用真實的紙靶,也可以采用特殊處理的平麵靶,靶箱等。采用攝像機捕捉激光束落點時,可以將攝像機置於靶前,也可以將攝像機置於靶後;將攝像機置於靶後時,可將攝像機連同靶麵整體做成一個密閉的靶箱,攝像機置於靶箱內,攝像機與靶麵的相對位置固定,不會因靶箱移動而改變,因此靶箱形式適合於移動性使用。靶箱的靶麵一般使用透射某一特定波長激光的材料(如亞克力濾光板)製作,可以比較好的克服陽光幹擾,因此靶箱方式比較適合室內外激光射擊訓練。

    傳統的實彈打靶使用靶紙,通過更換靶紙模擬各種目標靶(如胸環靶、半身靶,部位靶等)。高級激光模擬實彈射擊係統的靶標可以采用顯示屏幕實現,各種目標靶通過屏幕上顯示的一幅圖像呈現。如在靶箱中使用微型投影機,靶麵采用背投影硬幕製作,投影機將目標靶圖像投影到靶麵上。采用顯示屏幕技術製作的靶標稱為主動式靶標。主動式靶標可以顯示各種目標靶,並可以動態改變靶標圖像大小,顯示各種比例縮號靶,實現在近的射擊距離(人與靶箱的距離)模擬遠的打靶距離(例如50米、100米打靶)。由於顯示屏幕亮度不高,一般隻應用於室內環境。

    隨著計算機三維圖形技術和計算機顯示技術的進步,激光模擬實彈射擊係統已經可以模擬整個靶場環境。利用計算機三維圖形技術製作靶場的虛擬環境,通過投影機顯示到一個大的投影屏幕上,多個訓員使用激光訓練槍直接對投影屏幕上的影像射擊,架設在投影幕前方的多部檢測攝像機在整個投影屏幕上捕捉激光束落點,係統可根據激光束落點在屏幕上的落點計算是否擊中目標,並計算成績。這類模擬打靶環境稱為影像打靶係統。

    影像打靶4

    圖2 影像打靶示意圖

    影像打靶係統一般是一個綜合係統,除了可以進行各種靜態靶標的模擬射擊,還可以進行移動靶、起到靶、隱現靶等動態靶標的打靶,甚至可以進行有劇情內容的應用射擊、戰術射擊等。

    構建大規模、超大規模的影像打靶係統需要使用多台計算機、多台投影機和多部檢測攝像機,涉及到很多計算機前沿技術。多部投影機需要采用拚接融合技術實現一個超寬的整體顯示屏幕。多部攝像機可以對落於屏幕任意位置的激光束落點進行高精度定位,報靶精度要高於0.1環。多台計算機要通過網絡連接協同工作。

    數維模擬輕武器射擊訓練係統

    產品分類

    數維模擬輕武器射擊訓練係統提供了激光模擬實彈射擊的全係列解決方案。包含多個可選模塊的“數維影像射擊係統”;采用平麵靶或靶箱的“數維模擬實彈射擊係統”;采用主動式靶箱的“數維主動式激光模擬實彈射擊係統”;帶有射擊技術分析功能的“數維射擊訓練及分析係統”。

    激光訓練槍

    數維模擬輕武器射擊訓練係統提供多種類激光訓練槍。模擬95式/全金屬M4式衝鋒槍的“95式/全金屬M4式激光訓練槍”,“空氣動力95式/全金屬M4式激光訓練槍”,“電動95式/全金屬M4式激光訓練槍”;模擬我軍92式手槍的“空氣動力92式激光訓練手槍”,“CO2動力92式激光訓練手槍”,“電動92式激光訓練手槍”,“警用左輪激光訓練手槍”;使用真槍進行激光射擊訓練的“真槍外掛激光器”。

    圖3 全金屬M4式激光訓練槍

    95式激光訓練槍

    “95式”是無回膛振動的低端激光訓練槍。外殼采用加聚碳的塑料外殼,緊固耐用,金屬槍管,內置無線通信模塊和充電鋰電池。激光頭可以選用波長650nm 的紅點激光頭,波長850nm 的紅外激光頭。

    訓練激光槍

    空氣動力95式/全金屬M4式激光訓練槍

    “空氣動力95式/全金屬M4式激光訓練槍”是采用壓縮空氣動力機械回膛的激光訓練槍,可以單連發射擊,擊發時槍栓做往複機械運動,具有強烈振動感。外殼采用加聚碳的塑料外殼,緊固耐用,金屬槍管,內置無線通信模塊和充電鋰電池。激光頭可以選用波長650nm 的紅點激光頭,波長850nm 的紅外激光頭。壓縮空氣通過氣管連接到槍的中下部,氣管可以卸下使用,氣管卸下後槍無回膛振動。由於采用空氣動力連續供氣,激光訓練槍在使用時不需要充氣,使用方便。氣管接口具有將激光訓練槍綁定在射擊台上的作用,免除看護。學校、軍訓基地推薦使用該類激光訓練槍。

    靶標

    數維模擬輕武器射擊訓練係統提供多種形式的靶標。

    靶箱.jpg

    圖4 平麵靶 被動式靶箱 主動式靶箱

    平麵靶

    平麵靶采用硬質板材,正麵印刷靶標圖案,可懸掛或固定在牆麵上。標準靶標圖案是軍用胸環靶,可以選擇各種其它靶標圖案。靶標圖案大小可根據射擊距離和打靶距離的比例印刷成縮號靶。采用平麵靶需要在靶的前下方或前上方安裝檢測攝像機。在室外安裝平麵靶要製作遮陽防雨棚。

    全天候被動式靶箱

    全天候被動式靶箱采用防雨金屬箱體,檢測攝像機安裝在箱體內,前麵板采用透光的亞克力或PC耐力板,背麵印刷靶標圖案。標準靶標圖案是軍用胸環靶,可以選擇各種其它靶標圖案。靶標圖案大小可根據射擊距離和打靶距離的比例印刷成縮號靶。靶箱大小:60cm×60cm×45cm。靶箱可以選配固定式或移動式支架。靶箱可以安裝在室內外。

    主動式靶箱

    主動式靶箱采用金屬箱體,內部安裝微型投影機和檢測攝像機,前麵板采用背投硬幕。靶箱大小:70cm×70cm×80cm。靶箱采用移動式支架。主動式靶箱安裝在室內環境。主動式靶箱有兩種型號:HG-BZ01型內部不帶電腦,HG-BZ02型內部帶微型電腦。

    產品分類介紹

    模擬輕武器射擊訓練係統可以分為兩大類:影像打靶類和靶標打靶類。

    影像打靶類“數維影像射擊係統”是係列產品,細分為“單屏影像打靶係統”,“多功能可擴展影像打靶係統”。每個產品都有擴展軟件模塊供選擇。

    靶標打靶類有三種產品:“數維模擬實彈射擊係統”,“數維主動式模擬實彈射擊係統”,“數維射擊訓練及分析係統”。

    數維影像射擊係統

    影像打靶類是使用計算機和投影顯示設備顯示包含靶標在內的整個虛擬靶場環境,訓員使用激光訓練槍直接對投影顯示屏幕射擊。

    影像打靶需要安裝在室內環境。顯示屏幕寬度可以從2米到幾十米。射擊距離(訓練槍距離顯示屏幕的距離)3-50米均可。可以架設固定式設備或移動式設備。固定式設備指顯示屏幕位置固定,移動式設備指顯示屏幕可移動或收起。固定式設備顯示屏幕一般靠室內牆麵架設,移動式設備顯示屏幕可以放置在室內空曠場地上(例如禮堂、會議室中央)。

    現場環境.jpg

    圖5 現場圖片

    胸環靶 側身靶 半身靶 部位靶

    人質靶

    動物靶

    人像靶

    圖6 靜態目標靶圖像

    移動靶

    起到靶 起到靶1

    圖7 動態目標靶

     

    影像打靶主要技術參數和特點:

    數維影像打靶係統有兩類產品:適合於學校、基地使用的“單屏影像打靶係統”和適合於軍警射擊訓練使用的“多功能可擴展影像打靶係統”。每類產品都有擴展的“情景訓練”軟件模塊和“射擊訓練遊戲”軟件模塊供選擇。

    單屏影像打靶係統

    單屏影像打靶係統提供4靶道標準胸環靶、移動靶和起倒靶模擬射擊環境。支持4人同時射擊訓練。標準訓練場地寬4米,長6-25米。

    單屏影像打靶.jpg

    圖8 單屏影像打靶係統

    單屏影像打靶標準係統配置如下:

    單屏影像打靶選配項目如下:

    數維模擬實彈射擊係統采用實物靶標進行打靶射擊訓練,實物靶標可以是平麵靶或靶箱,適合於安裝在室內外環境,尤其適合軍訓打靶射擊。

    數維模擬實彈射擊係統由控製台和多個靶道組成。每個靶道由一個射擊台和一個實物靶標組成。在控製台處放置控製台顯示器,在每個射擊台處放置激光訓練槍和報靶顯示器。

    射擊台一般設置在室內,實物靶標可設置在室內,也可以設置在室外。射擊距離5―100米。射擊台上或左前方安裝報靶顯示器。射擊台上需要有射擊支點(槍架)。射擊台背向射手方向隱蔽安裝2插220V電源插座,一個插座接口連接報靶顯示器,一個插座接口連接激光訓練槍充電器。報靶顯示器通過VGA線纜連接模擬實彈射擊主機,VGA線纜長度根據現場布局定製。

    一台模擬實彈射擊主機可以連接4個靶道顯示器和一個控製台顯示器。多台模擬實彈射擊主機可以聯網支持更多靶道數量。單套係統最小配置為4靶道,最大配置為16靶道。超過16靶道的係統需要配置多套係統。

    標配的激光訓練槍為“空氣動力95式/全金屬M4式激光訓練槍”,空氣動力95式/全金屬M4式激光訓練槍通過一條螺旋氣管連接到射擊台或槍架的氣動接口上。

    每個靶道有三種工作狀態:待命、練習射擊、考核或比賽射擊。待命狀態激光訓練槍不工作;練習射擊狀態任何時刻都可以向靶標射擊,報靶顯示器會顯示彈著點和射擊成績,不保存射擊成績;考核或比賽狀態向靶標射擊,報靶顯示器會顯示彈著點和射擊成績,係統保存射擊成績並對各靶道射擊成績進行排序。

     

    模擬實彈射擊最小係統配置如下:

    模擬實彈射擊最大係統配置如下:

    模擬實彈射擊係統選配項目如下:

    數維主動式模擬實彈射擊係統

    數維主動式模擬實彈射擊係統采用實物靶標進行打靶射擊訓練。實物靶標是主動式靶箱,可以顯示多種類型靶標,靶標圖像大小可以根據射擊距離縮放。數維主動式模擬實彈射擊係統安裝在室內環境,適合於軍訓打靶射擊和軍警打靶射擊訓練。

    數維主動式模擬實彈射擊係統由控製台和多個靶道組成。每個靶道由一個射擊台和一個主動式靶箱組成。在控製台處放置模擬實彈射擊主機和控製台顯示器,在每個射擊台處放置激光訓練槍和可選的報靶顯示器。射擊距離以10-30米為宜。主動式靶箱自身帶有放大報靶顯示功能,射擊距離超過15米時可能看不清靶箱上的報靶顯示,此時建議選配射擊台位置報靶顯示器。

    模擬實彈射擊主機通過網絡接口連接多個主動式靶箱和報靶主機。模擬實彈射擊主機可以連接1個控製台顯示器和最多4個報靶顯示器;4靶道以上係統如果選擇報靶顯示器,必須選配額外的報靶主機。

    標配的激光訓練槍為“空氣動力95式/全金屬M4式激光訓練槍”,空氣動力95式/全金屬M4式激光訓練槍通過一條螺旋氣管連接到射擊台或槍架的氣動接口上。

    每個靶道有三種工作狀態:待命、練習射擊、考核或比賽射擊。待命狀態激光訓練槍不工作;練習射擊狀態任何時刻都可以向靶標射擊,靶箱或報靶顯示器會顯示彈著點和射擊成績,不保存射擊成績;考核或比賽狀態向靶標射擊,靶箱或報靶顯示器會顯示彈著點和射擊成績,係統保存射擊成績並對各靶道射擊成績進行排序。

    主動式模擬實彈射擊最小係統配置如下:

    主動式模擬實彈射擊最大係統配置如下:

    主動式模擬實彈射擊選配項目如下:

    數維射擊訓練及分析係統

    數維射擊訓練及分析係統是軍警日常射擊訓練、技術分析、結果評估的專業射擊訓練設備。係統可以連續記錄瞄準點位置,生成“瞄準點對靶心偏移曲線”和“瞄準點橫縱擺動曲線”,並可用多種方式回放射擊過程中的軌跡走勢。通過激光訓練槍內設置的各種傳感器,,係統可以記錄拔槍時刻、拉槍機上膛時刻、扳機扣下時刻、扳機扣下持續時間、扳機鬆開時刻,這些時間信息可結合瞄準點軌跡變化,分析射擊過程的各個環節是否規範合理。

    該設備可用於基礎精度、概略速射、快速出槍等三類實用射擊模擬訓練。在基礎精度射擊訓練過程中,標準訓練為3分鍾6發彈的胸環靶連續射擊,除自動給出射擊環數和分數外,係統還實時記錄每次射擊的彈著點位置,擊發前和擊發後的瞄準點軌跡,以圖表方顯示軌跡分析數據,並可用多種方式回放射擊過程中的軌跡走勢。在概略速射訓練中,標準訓練為60秒12發子彈的射擊訓練,6發彈切換彈夾;係統統計拔槍、概略瞄準、快速射擊的首發數據,並記錄接續射擊中的瞄準點軌跡和扳機時刻。在快速出槍訓練中,標準訓練為24秒6次拔槍射擊訓練,係統記錄從拔槍,拉槍機上膛,到概略瞄準擊發的用時,並統計每個環節的平均用時。

    圖10 射擊訓練及分析係統

    數維射擊訓練及分析係統適合安裝在室內固定或移動場所。

    數維射擊訓練及分析係統由靶箱、激光訓練槍和報靶顯示器組成。可以選擇單靶射擊訓練及分析係統和雙靶射擊訓練及分析係統。雙靶係統可以進行單人單靶、單人雙靶和雙人雙靶3種模式射擊訓練。

    單靶射擊訓練及分析係統配置如下:

    雙靶射擊訓練及分析係統配置如下:

    射擊訓練及分析係統選配項目如下:

    產品選型建議

    靶場類型

    如果場地類型為室內專用場地,並且場地麵積不大,可以考慮單屏影像打靶係統或多功能可擴展影像打靶係統。單屏影像打靶提供4人同時射擊訓練環境,最小的場地僅需要4米×6米。多功能可擴展影像打靶係統的最小的場地也是4米×6米。

    如果場地類型為室內公用場地(如體育館、禮堂、食堂、會議室等),可以考慮采用移動屏幕和移動機櫃的單屏影像打靶係統或多功能可擴展影像打靶係統;這類係統平時不使用時可收起。如果場地麵積大,也可以考慮采用移動靶箱的模擬實彈射擊係統或主動式模擬實彈射擊係統。

    如果場地類型為室外場地或半室內半室外場地,隻能采用模擬實彈射擊係統或主動式模擬實彈射擊係統。如果室外場地類型為公用(如操場和運動場),可以考慮移動式靶箱並使用UPS(不間斷電源)供電。

    由於靶標(平麵靶或靶箱)可以放在開闊場地的邊緣,不會影響場地內部使用。可以考慮淩空布局(操場、運動場、草地、池塘等邊緣),例如將靶標立於操場邊緣高處,射擊台置於室內2樓。

    靶位數量

    靶位數量取決於3個因素:場地大小、接待能力和投資規模。

    靶位寬度一般在0.75米到1.5米之間,最合理的靶位寬度為1米―1.2米。從設備利用率上來講靶位數量為4倍數比較合理,8靶位係統性價比最高(一套無線通信係統支持8支槍)。

    接待能力取決於靶場使用目的。如果是軍訓使用,軍訓輕武器射擊的特點是練習和考核時間比較集中,不容易穿插進行。從學生進入靶場、教官講解射擊原理、教官示範射擊、學生練習、學生考核射擊、教官講評,到學生退場,整個輪次大概30-60分鍾。一個8靶道的係統一天大概可以接待60-100人,大概兩個班級的規模。按接待能力設計靶位數量要留有一定的餘量。軍訓靶場我們推薦16靶道。

    射擊距離

    軍訓標準的打靶距離為100米。如果射擊距離設計為100米的話,場地極大浪費。位於室外的靶場在惡劣天氣下100米遠根本看不清靶子,無法進行射擊訓練。射擊距離如果太近的話,環境真實感差。我們推薦室內場地射擊距離15米―30米,室外場地30米―60米。在近距離射擊模擬100米打靶可以采用縮小靶標尺寸實現。

    設計、安裝、調試與售後服務

    激光模擬實彈射擊是新生事物,客戶可能對係統的合理使用了解不多。我們希望客戶在項目策劃期與我們銷售技術支持團隊充分溝通,協商合理方案。

    激光模擬實彈射擊靶場建設一般會涉及工程施工和設備安裝,我們的安裝團隊一般僅負責設備安裝、調試和培訓。工程施工(如搭建射擊棚、射擊台、立靶杆等)一般由客戶就近組織施工團隊完成。我們可以為工程施工提供合理化建議。

    設備安裝流程大致如下:一般合同生效之日起10個工作日內全部貨物送達客戶指定地點並進行現場安裝調試。現場安裝、調試時間一般需要3-4天。

    在現場安裝、調試期間,客戶應指派專人參加現場安裝、調試的全過程,並接受設備使用培訓。

    我們提供的售後服務主要條款如下:

    安全及使用須知

    1 激光訓練槍使用半導體激光器,激光直射入眼對人眼有一定傷害,嚴謹在激光開啟狀態在槍口處觀察激光或對人體的射擊!由於管理不善或沒有按本條要求執行造成的一切責任全部由使用方承擔。

    2 氣動和電動訓練槍具有機械回膛機構,回膛機構可能對人手部造成傷害,使用中要正確持槍,禁止將手部放置在回膛機構處!由於管理不善或沒有按本條要求執行造成的一切責任全部由使用方承擔。

    3 激光訓練槍為專用訓練設備,使用方要妥善保管和看護,嚴禁將訓練槍帶離訓練場地。由於使用方管理不善或沒有按本條要求執行造成的一切責任全部由使用方承擔。

    4 氣動激光訓練槍內置大容量充電鋰電池,充滿電後可以連續使用數天。當電源指示燈變昏暗或沒有無線信號時,優先考慮電池電量不足原因。充電時請使用廠家配置的充電器充電。建議采用淺充淺放原則,即不要等電池電量耗盡時充電,每天晚間空閑時進行充電。長期不使用時最好每月充一次電。

    5 電動激光訓練槍內置聚合物動力鋰電池,充滿電後可以擊發1000次以上。電動激光訓練槍電池為設計為可更換電池,需要充電時取下電池換上備用電池,換下的電池應該立即使用專用充電器充電。備用電池平時要置於護套或盒子中,避免正負極短路。

    6 氣動激光訓練槍的氣管接口為可拔插式接口,一般情況下要保持進氣管插入到訓練槍的進氣口上,如特殊使用要求需要拔下氣動接口時要注意封堵訓練槍上的進氣口,避免灰塵等異物進入堵塞電磁閥。

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