射擊比賽自動報靶系統(tǒng)

說明方案

▲ 25米、50米超聲波靶

北京中意明安科技有限責(zé)任公司

2014年12月4日

第一章        射擊電子靶介紹

一、射擊電子靶發(fā)展概述

在射擊訓(xùn)練和比賽中，電子自動報靶系統(tǒng)主要包含以下幾種類型，雙層電極短路采樣系統(tǒng)、半導(dǎo)體電子靶系統(tǒng)、基于圖像處理的報靶系統(tǒng)、超聲定位自動報靶系統(tǒng)、激光自動報靶系統(tǒng)。電極短路采樣系統(tǒng)與其他幾種報靶系統(tǒng)相比，報靶著彈率太低，無法滿足訓(xùn)練和比賽的需求。半導(dǎo)體電子靶系統(tǒng)設(shè)計簡單，維護(hù)簡便，有較高的報靶精確度，但是由于使用過于昂貴，無法大范圍推廣?；趫D像處理的報靶系統(tǒng)實現(xiàn)功能簡單，報靶公正，但是報靶的精度低，并不能夠?qū)崿F(xiàn)同步實時報靶，相應(yīng)過慢。超聲定位自動報靶系統(tǒng)對環(huán)境適應(yīng)度高，能夠在黑暗和電磁干擾等復(fù)雜環(huán)境中使用，有足夠的報靶精度可以大范圍推廣。激光自動報靶系統(tǒng)是目前報靶精度最好的，零耗材使用的，滿足報靶精度和效率的條件，就是其成本略高，相信隨著使用時間的增加，零耗材的使用會使得其更利于訓(xùn)練和比賽。

1.1、超聲波電子靶簡介；

超聲波電子靶技術(shù)是十幾年前就研發(fā)出來的，技術(shù)成熟穩(wěn)定，國際賽事都是采用超聲波電子靶和激光電子靶進(jìn)行比賽，超聲波電子靶很適合比賽.

1.2、超聲波電子靶原理；

超聲波射擊電子靶系統(tǒng)是根據(jù)聲學(xué)原理，自動檢測、匯報射擊成績的射擊訓(xùn)練、比賽系統(tǒng)。它采用聲學(xué)傳感器，檢測自動穿透靶紙時產(chǎn)生的超聲波，計算出彈著點的位置，并轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的環(huán)值，最終傳回電子靶主控系統(tǒng)進(jìn)行顯示、打印和存儲

1.3、超聲波電子靶組成及技術(shù)參數(shù)；

◇電子靶自動報靶系統(tǒng)既可單獨用于訓(xùn)練，也可聯(lián)網(wǎng)比賽，包括目標(biāo)靶、收彈器、中央控制系統(tǒng)、控制臺、打印機(jī)、線控器、運(yùn)動員顯示器、觀眾顯示器、大屏投影等。產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量、功能和外觀設(shè)計符合國際標(biāo)準(zhǔn)，操作簡便、功能齊全、穩(wěn)定可靠，適用于國內(nèi)外各類、各級體育場館。

◇超聲波電子靶及成績顯示系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)顯示三部分組成。

◇數(shù)據(jù)采集的檢測設(shè)備所采集的比賽環(huán)境數(shù)據(jù)、比賽成績數(shù)據(jù)，要求客觀、準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)的精度必須滿足國家及國際各單項體育組織的要求。

◇數(shù)據(jù)采集用各種檢測設(shè)備須具備良好的性能，室外用設(shè)備（若有）須具備防塵和防水功能，應(yīng)能適應(yīng)比賽環(huán)境的變化，設(shè)備應(yīng)具備符合國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)網(wǎng)接口。

◇超聲波電子靶及成績顯示系統(tǒng)宜采用國際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議進(jìn)行現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的傳輸，以方便現(xiàn)場成績處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和成績發(fā)布。

◇成績顯示指比賽期間，用來顯示各種比賽信息的顯示屏，比賽信息顯示屏的數(shù)據(jù)、面積顯示的內(nèi)容應(yīng)滿足相關(guān)比賽競賽規(guī)則的要求。

◇聯(lián)網(wǎng)型比賽信息顯示屏應(yīng)和電子靶及成績顯示系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備和現(xiàn)場成績處理系統(tǒng)連接，接收、顯示數(shù)據(jù)。

◇獨立型比賽信息顯示屏應(yīng)具備能長時間工作的電源，并具備充電功能；設(shè)備應(yīng)具備遠(yuǎn)程控制操作功能和聯(lián)網(wǎng)通信接口。

2、激光電子靶技術(shù)優(yōu)勢；

◇超聲波電子靶存在的使用大量耗材帶來的使用成本提高，沒有耗材超聲波電子靶就無法使用。

◇解決超聲波電子靶使用維護(hù)復(fù)雜的情況，超聲波電子靶是利用四個超聲波感應(yīng)頭，采集子彈穿過PVC橡膠布時，產(chǎn)生的超生，來確認(rèn)彈著點的位置。四個超聲波探頭受到使用環(huán)境和本身的測量誤差需要校對的情況，在每次賽前需要校對的情況。

◇解決大型射擊比賽需要更高的技術(shù)手段進(jìn)行成績的采集和統(tǒng)計。

◇解決超聲波電子靶不定期超聲波參數(shù)發(fā)生變化，賽前需要校準(zhǔn)的問題。

2.1、激光電子靶可以實現(xiàn)特別明顯的使用效果；

◇按照激光自身的高速特性，子彈穿過激光采集信號是完全可行的，我們的知道激光的速度當(dāng)然比子彈快的多，所以選用激光這種穩(wěn)定的線性好的作為子彈切割坐標(biāo)的定位是最正確的選擇。

◇激光的線性特性好，使用及維護(hù)很簡易，無需耗材。因為激光是利用物體切割光線來產(chǎn)生物體的坐標(biāo)，所以可以說激光是特別適合射擊比賽及訓(xùn)練的最佳選擇。

◇激光的發(fā)射和接收都是按照特定的頻率進(jìn)行的，不容易受其他無線及超聲的干擾。

二、           射擊計時記分系統(tǒng)簡介

本系統(tǒng)是為提高射擊比賽的智能化管理水平，減輕裁判員的工作負(fù)擔(dān)，提高裁判工作的準(zhǔn)確性、及時性，使運(yùn)動員能及時了解自己的運(yùn)動成績，增加射擊運(yùn)動項目的觀賞性、競爭性而設(shè)計的。它適用于各項射擊比賽的計時、記分、顯示、成績錄入要求。本設(shè)備已在多家單位安裝測試，該設(shè)備受到了國內(nèi)射擊界領(lǐng)導(dǎo)、專家、裁判員、教練員、運(yùn)動員的普遍認(rèn)可和好評。

2.1、系統(tǒng)工作條件和設(shè)計要點：

(1) 工程地點：室內(nèi)和半露天環(huán)境

(2) 工作條件：工作環(huán)境溫度-10℃～50℃；相對濕度20%～90%。

(3) 電壓范圍：220±15%。

(4) 射擊距離：10米、25米、50米。

(5) 測試精度：1/10環(huán)。

(6) 運(yùn)行時間：24小時連續(xù)工作。

2.2、為適應(yīng)射擊場半露天的潮濕環(huán)境，本項工程設(shè)計著重采取了防潮措施。所有的模板、連接器均采取防潮設(shè)計，可保證設(shè)備長期穩(wěn)定地運(yùn)行。具體辦法如下：

(1)    所有模板進(jìn)行三防涂敷；

(2)    接插件采用鍍金件；

2.3、產(chǎn)品種類：

(1)10米超聲波電子靶系統(tǒng)

(2)10米激光電子靶系統(tǒng)

(3)25米超聲波電子靶系統(tǒng)

(4)50米超聲波電子靶系統(tǒng)

2.4、產(chǎn)品系統(tǒng)原理圖：

2.5、電子靶中央控制系統(tǒng)；

中央控制中心是電子靶的中央處理單元，能夠接收目標(biāo)靶傳回的數(shù)據(jù)，精確計算、顯示彈著位置和成績，并進(jìn)行打印，為比賽系統(tǒng)提供每個運(yùn)動員的原始射擊成績。超聲波電子靶和激光電子靶的中央控制中心硬件一樣，軟件有差異。

為了使得系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，我們采用了工業(yè)級嵌入式計算機(jī)和專用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器（運(yùn)動員成績顯示、控制手柄、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換專用），整體以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方式連接。遠(yuǎn)端運(yùn)動員顯示器、控制手柄都是以網(wǎng)絡(luò)方式連接，預(yù)留吊裝LCD網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口。每一個節(jié)點都連接一臺電子靶，與電子靶采用RS485數(shù)據(jù)連接方式，連接線纜的長度可以達(dá)到900米。

射擊比賽編排系統(tǒng)通過局域網(wǎng)將比賽控制系統(tǒng)根據(jù)分組信息，將運(yùn)動員信息發(fā)送到相應(yīng)的靶位上，能夠處理比賽過程中的意外、突發(fā)事件，如換靶位、成績變更等，使整個比賽過程能夠連貫、順利的進(jìn)行下去。

比賽排名系統(tǒng)主要功能包括比賽項目管理、參賽運(yùn)動員管理、抽簽分組、排名、報表等。

網(wǎng)絡(luò)控制器采用一臺或多臺計算機(jī)控制，負(fù)責(zé)匯總各靶位的成績，統(tǒng)計各運(yùn)動員的比賽得分和名次，控制發(fā)布比賽成績。此外，駐留其上的成績統(tǒng)計軟件還為50米、10米、飛碟等其它比賽項目提供分組抽簽、成績錄入和統(tǒng)計等應(yīng)用功能。