阅读说明：本技术 一种水炮瞄准系统及水炮瞄准控制方法 (Water cannon aiming system and water cannon aiming control method ) 是由 金佳白 王兴 朱健 徐志强 唐黾逸 周杰 唐燕 王铖 唐栋梁 姚佳綮 于 2019-12-20 设计创作，主要内容包括：一种水炮瞄准系统及水炮瞄准控制方法,属于防暴水炮设备技术领域。水炮瞄准系统包括操作手柄、水炮、摄像头,特点是：还包括工控计算机、显示器、检测装置,操作手柄、水炮、摄像头、显示器、检测装置均与工控计算机相连,检测装置直接或间接检测水炮喷射距离并传输给工控计算机,工控计算机根据检测装置检测到的水炮喷射距离、风速、风向等参数计算出相应的水炮弹道、炮口方向及选择相应的水压,操作手柄用于调整水炮的方向、瞄准目标并驱动水炮发射,显示器收到工控计算机发送来的信息,并显示在显示屏上,以帮助操作者瞄准目标。本发明还公开了该水炮瞄准系统的瞄准控制方法。优点：简单有效,操作方便,命中率高,降低了对操作者的要求。(A water cannon aiming system and a water cannon aiming control method belong to the technical field of anti-riot water cannon equipment. Water cannon aim at system includes operating handle, water cannon, camera, and the characteristics are: the water monitor system is characterized by further comprising an industrial control computer, a display and a detection device, wherein an operating handle, a water monitor, a camera, the display and the detection device are all connected with the industrial control computer, the detection device directly or indirectly detects the jet distance of the water monitor and transmits the jet distance to the industrial control computer, the industrial control computer calculates the corresponding water monitor trajectory and the muzzle direction and selects the corresponding water pressure according to the parameters such as the jet distance, the wind speed and the wind direction of the water monitor detected by the detection device, the operating handle is used for adjusting the direction of the water monitor, aiming at a target and driving the water monitor to emit, and the display receives information sent by the industrial control computer and displays the information on a display screen to help. The invention also discloses an aiming control method of the water cannon aiming system. The advantages are that: simple and effective, convenient operation, high hit rate and reduced requirement on operators.)

一种水炮瞄准系统及水炮瞄准控制方法

技术领域

本发明属于防暴水炮设备技术领域，具体涉及一种水炮瞄准系统及水炮瞄准控制方法。

背景技术

水炮车可用于警用、消防、环卫等多种用途。随着经济发展和格局的变化，世界各国的***件频发，防暴警察在处理事件的时候，仅使用警棍、橡胶子弹、催泪瓦斯等非杀伤性装备可能无法驱散大规模人群，因此会使用水炮车来帮助驱散。而水炮是水炮车的发射部件，一般采用目测瞄准，发射后经过人工操控修正着落点的方式来使用水炮，稍微先进点的水炮会加装瞄准用的摄像头，通过显示屏来观察水柱的着落点再进行人工修正。以上方式均存在水炮发射初期不能准确命中目标以及命中率严重依赖操作者的经验和能力，对操作者的要求较高。针对上述已有技术，本申请人作了积极而有益的探索与设计，找到了解决上述技术问题的办法，并且形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

本发明的首要任务是要提供一种水炮瞄准系统，其通过检测装置检测水炮喷射距离、通过工控计算机计算水炮弹道、炮口方向和选择相应水压，操作者无需修正或较易修正水炮的着落点，命中率高，降低了对操作者的要求。

本发明的另一任务在于提供一种水炮瞄准控制方法，该方法简单有效，操作方便并且能保障所述水炮瞄准系统技术效果的全面体现。

为完成本发明的任务，本发明所提供的技术方案是：一种水炮瞄准系统，包括操作手柄、水炮、摄像头，其特征在于：所述的水炮瞄准系统还包括工控计算机、显示器、检测装置，所述的操作手柄、水炮、摄像头、显示器、检测装置均与工控计算机相连，所述的检测装置直接或间接检测水炮喷射距离并传输给工控计算机，所述工控计算机根据检测装置检测到的水炮喷射距离计算出相应的水炮弹道、炮口方向及选择相应的水压，所述操作手柄用于调整水炮的方向、瞄准目标并驱动水炮发射，所述的显示器收到工控计算机发送来的信息，并显示在显示屏上，以帮助操作者瞄准目标。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的水炮瞄准系统还包括硬盘录像机，所述的摄像头将拍摄到的画面传输给工控计算机，工控计算机将画面存储在硬盘录像机中，作为视频证据随时调用。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的检测装置包括水平倾角传感器，所述水平倾角传感器测量水炮倾斜角度，并根据水炮倾斜角度换算出水炮喷射距离，最后将水炮喷射距离发送给工控计算机。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的检测装置包括测距仪，所述的测距仪用于直接测量目标距离，所述的目标距离即为水炮的喷射距离，并将目标距离传输给工控计算机，所述的工控计算机根据接收到的目标距离计算出相应的水炮弹道、水炮炮口方向及选择相应的水压，供操作者根据水炮炮口方向调整水炮。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的检测装置包括测距仪和风速风向仪，所述的测距仪用于直接测量目标距离，所述的目标距离即为水炮的喷射距离，并将目标距离传输给工控计算机，所述的风速风向仪用于测量当前环境中的风速和风向并将数据传输给工控计算机，所述的工控计算机根据接收到的目标距离、风速、风向计算出准确的水炮弹道、准确的水炮炮口方向及选择相应的水压，并解算出水炮瞄准基点，继而将水炮瞄准基点合成到摄像头拍摄到的实时画面中且在显示器的显示屏上显示。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的测距仪安装在水炮的炮管上，可以随着炮口转动。

本发明的另一任务是这样来完成的，一种水炮瞄准控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1）水炮瞄准发射程序开启；

S2）所述检测装置检测水炮喷射距离并传输给工控计算机，同时，所述摄像头将拍摄到的目标实时画面传输给工控计算机；

S3）所述工控计算机接收检测装置发送来的水炮喷射距离计算出相应的水炮弹道和炮口方向及选择相应的水压，并将水压数据、水炮喷射距离、炮口方向和目标实时画面传输给显示器；

S4）所述显示器将水压数据、水炮喷射距离、炮口方向和目标实时画面显示在显示屏上供操作者瞄准；

S5）操作者根据显示屏上的信息，判断喷射距离和目标距离是否一致即是否瞄准目标，若确定瞄准目标则执行S6）；若判断为没有瞄准目标则继续通过操作手柄调整炮口方向，继而执行步骤S2）；

S6）操作者根据指令判断是否驱动水炮发射水柱，若判断为射击，则执行S7）；若判断为不射击，则程序结束；

S7）操作者通过操作手柄驱动水炮发射水柱，判断是否射中目标，若射中目标，则执行S6）；若未射中目标，操作者继续通过操作手柄调整炮口方向，继而执行步骤S2）。

本发明的另一任务还可以这样来完成的，一种水炮瞄准控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1）水炮瞄准发射程序开启；

S2）所述检测装置水平倾角传感器检测水炮的倾斜角，并换算出水炮喷射距离，最后将水炮喷射距离和炮口方向传输给工控计算机，同时，所述摄像头将拍摄到的目标实时画面传输给工控计算机；

S3）所述工控计算机接收检测装置水平倾角传感器发送来的水炮喷射距离和炮口方向并计算选择相应的水压，最后将水压数据、水炮喷射距离、炮口方向和目标实时画面传输给显示器；

S4）所述显示器将水压数据、水炮喷射距离、炮口方向和目标实时画面显示在显示屏上供操作者瞄准；

S5）操作者根据显示屏上的信息、目测得出的目标距离和当前环境中风速风向判断是否瞄准目标，若确定瞄准目标则执行S6）；若判断为没有瞄准目标则继续通过操作手柄调整炮口方向，继而执行步骤S2）。

S6）操作者根据指令判断是否驱动水炮发射水柱，若判断为射击，则执行S7）；若判断为不射击，则程序结束。

S7）操作者通过操作手柄驱动水炮发射水柱，判断是否射中目标，若射中目标，则执行S6）；若未射中目标，操作者继续通过操作手柄调整炮口方向，继而执行步骤S2）。

本发明的另一任务又可以这样来完成的，一种水炮瞄准控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1）水炮瞄准发射程序开启；

S2）所述检测装置测距仪直接测出目标距离即为水炮喷射距离，并将目标距离传输给工控计算机；同时，所述摄像头将拍摄到的目标实时画面传输给工控计算机；

S3）所述工控计算机接收检测装置测距仪发送来的目标距离计算相应的水炮弹道和水炮炮口方向，同时选择相应的水压，并将水压数据、目标距离、炮口方向和目标实时画面传输给显示器；

S4）所述显示器将水压数据、目标距离、水炮炮口方向和目标实时画面显示在显示屏上供操作者瞄准；

S5）操作者根据显示屏上的信息和当前环境中的风速风向，通过操作手柄调整修正炮口方向，瞄准目标；

S6）操作者根据指令判断是否驱动水炮发射水柱，若判断为射击，则执行S7）；若判断为不射击，则程序结束；

S7）操作者通过操作手柄驱动水炮发射水柱，判断是否射中目标，若射中目标，则执行S6）；若未射中目标，则执行步骤S5）。

本发明的另一任务再可以这样来完成的，一种水炮瞄准控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1）水炮瞄准发射程序开启；

S2）所述测距仪直接测出目标距离，并将目标距离传输给工控计算机，所述的风速风向仪测量当前环境中的风速和风向并将风速风向数据传输给工控计算机；同时，所述摄像头将拍摄到的目标实时画面传输给工控计算机；

S3）所述工控计算机根据接收到的目标距离、风速、风向计算获得准确的水炮弹道和准确的水炮炮口方向，确定水炮瞄准基点，同时选择相应的水压，并将瞄准基点合成到摄像头拍摄到的实时画面中，并将合成后的画面传输给显示器；

S4）所述显示器将水压数据、目标距离、准确的水炮炮口方向和合成后的画面显示在显示屏上供操作者瞄准；

S5）操作者根据显示屏上的信息通过操作手柄直接调准炮口方向，瞄准目标；

S6）操作者根据指令判断是否驱动水炮发射水柱，若判断为射击，则执行S7）；若判断为不射击，则程序结束；

S7）操作者通过操作手柄驱动水炮发射水柱，继而执行S6）。

本发明由于采用上述结构后，具有的有益效果：第一、通过检测装置直接或间接测量水炮的喷射距离，通过工控计算机计算选择相应的水压，同时计算水炮的弹道及炮口方向，帮助操作者瞄准目标，提高水炮的命中率，降低对操作者的操作要求；第二、根据水炮的喷射距离选择水炮弹道和相应的水压，可保证驱散打击力度及被打击目标的安全；第三、可根据实际使用要求，选择精准射击的高配置或选择需稍加修正的低配置。

附图说明

图1为本发明所述水炮瞄准系统的结构框图。

图2为本发明所述水炮瞄准系统的步骤流程图。

图3为本发明所述水炮瞄准系统一实施例的结构框图。

图4为本发明所述水炮瞄准系统一实施例的步骤流程图。

图5为本发明所述水炮瞄准系统另一实施例的结构框图。

图6为本发明所述水炮瞄准系统另一实施例的步骤流程图。

图7为本发明所述水炮瞄准系统又一实施例的结构框图。

图8为本发明所述水炮瞄准系统又一实施例的步骤流程图。

具体实施方式

下面以实施例的方式结合附图作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明技术方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

如图1所示，本发明所述的水炮瞄准系统包括工控计算机、以及均与工控计算机连接的摄像头、硬盘录像机、显示器、操作手柄、水炮、探照灯、检测装置。所述的检测装置检测水炮喷射距离并传输给工控计算机。所述工控计算机根据检测装置检测到的水炮喷射距离计算出相应的水炮弹道、炮口方向及选择相应的水压。所述操作手柄用于调整水炮的方向、瞄准目标并驱动水炮发射。所述的摄像头、探照灯安装在水炮的炮管上，可以随着炮口转动。所述的摄像头将拍摄到的画面传输给工控计算机，工控计算机将画面存储在硬盘录像机中，作为视频证据随时调用。所述的显示器收到工控计算机发送来的信息，并显示在显示屏上，以帮助操作者瞄准目标。

如图2所示，采用本发明所述瞄准系统的水炮瞄准控制方法，包括以下步骤：

S1）水炮瞄准发射程序开启；

S2）所述检测装置检测水炮喷射距离并传输给工控计算机，同时，所述摄像头将拍摄到的目标实时画面传输给工控计算机；

S3）所述工控计算机接收检测装置发送来的水炮喷射距离计算出相应的水炮弹道和炮口方向及选择相应的水压，并将水压数据、水炮喷射距离、炮口方向和目标实时画面传输给显示器；

S4）所述显示器将水压数据、水炮喷射距离、炮口方向和目标实时画面显示在显示屏上供操作者瞄准；

S5）操作者根据显示屏上的信息，判断喷射距离和目标距离是否一致即是否瞄准目标，若确定瞄准目标则执行S6）；若判断为没有瞄准目标则继续通过操作手柄调整炮口方向，继而执行步骤S2）；

S6）操作者根据指令判断是否驱动水炮发射水柱，若判断为射击，则执行S7）；若判断为不射击，则程序结束；

S7）操作者通过操作手柄驱动水炮发射水柱，判断是否射中目标，若射中目标，则执行S6）；若未射中目标，操作者继续通过操作手柄调整炮口方向，继而执行步骤S2）。

本实施例中，当水炮实际喷射距离等于目标距离时即为瞄准目标，检测水炮喷射距离有多种测量方法，例如根据炮口方向折算水炮弹道，继而折算出水炮喷射距离；又或者直接测出水炮与目标的距离，继而算出水炮弹道和炮口方向。所述检测装置具体的检测方法如图3至图8所示，分别通过下面的三个实施例来详细阐述。

实施例1

如图3所示，本实施例所述的检测装置包括水平倾角传感器，所述水平倾角传感器测量水炮倾斜角度即炮口方向，并根据水炮倾斜角度换算出水炮弹道和水炮喷射距离，最后将水炮喷射距离即炮口方向发送给工控计算机。

如图4所示，本实施例所述的水炮瞄准控制方法，包括以下步骤：

S1）水炮瞄准发射程序开启；

S2）所述检测装置水平倾角传感器检测水炮的倾斜角，并换算出水炮喷射距离，最后将水炮喷射距离和炮口方向传输给工控计算机，同时，所述摄像头将拍摄到的目标实时画面传输给工控计算机；

S3）所述工控计算机接收检测装置水平倾角传感器发送来的水炮喷射距离和炮口方向并计算选择相应的水压，最后将水压数据、水炮喷射距离、炮口方向和目标实时画面传输给显示器；

S4）所述显示器将水压数据、水炮喷射距离、炮口方向和目标实时画面显示在显示屏上供操作者瞄准；

S5）操作者根据显示屏上的信息、目测得出的目标距离和当前环境中风速风向判断是否瞄准目标，若确定瞄准目标则执行S6）；若判断为没有瞄准目标则继续通过操作手柄调整炮口方向，继而执行步骤S2）。

S6）操作者根据指令判断是否驱动水炮发射水柱，若判断为射击，则执行S7）；若判断为不射击，则程序结束。

S7）操作者通过操作手柄驱动水炮发射水柱，判断是否射中目标，若射中目标，则执行S6）；若未射中目标，操作者继续通过操作手柄调整炮口方向，继而执行步骤S2）。

实施例2

如图5所示，本实施例所述的检测装置包括测距仪。所述的测距仪用于直接测量目标距离，所述的目标距离即为水炮的喷射距离，并将目标距离传输给工控计算机。所述的工控计算机根据接收到的目标距离计算出相应的水炮弹道、水炮炮口方向及选择相应的水压，供操作者根据水炮炮口方向调整水炮。所述的测距仪安装在水炮的炮管上，可以随着炮口转动。

如图6所示，本实施例所述的水炮瞄准控制方法，包括以下步骤：

S1）水炮瞄准发射程序开启；

S2）所述检测装置测距仪直接测出目标距离即为水炮喷射距离，并将目标距离传输给工控计算机；同时，所述摄像头将拍摄到的目标实时画面传输给工控计算机；

S3）所述工控计算机接收检测装置测距仪发送来的目标距离计算相应的水炮弹道和水炮炮口方向，同时选择相应的水压，并将水压数据、目标距离、炮口方向和目标实时画面传输给显示器；

S4）所述显示器将水压数据、目标距离、水炮炮口方向和目标实时画面显示在显示屏上供操作者瞄准；

S5）操作者根据显示屏上的信息和当前环境中的风速风向，通过操作手柄调整修正炮口方向，瞄准目标；

S6）操作者根据指令判断是否驱动水炮发射水柱，若判断为射击，则执行S7）；若判断为不射击，则程序结束；

S7）操作者通过操作手柄驱动水炮发射水柱，判断是否射中目标，若射中目标，则执行S6）；若未射中目标，则执行步骤S5）。

实施例3

如7图所示，本实施例所述的检测装置包括测距仪和风速风向仪。所述的测距仪用于直接测量目标距离，所述的目标距离即为水炮的喷射距离，并将目标距离传输给工控计算机。所述的风速风向仪用于测量当前环境中的风速和风向并将数据传输给工控计算机。所述的工控计算机根据接收到的目标距离、风速、风向计算出准确的水炮弹道、准确的水炮炮口方向及选择相应的水压，并解算出水炮瞄准基点，继而将水炮瞄准基点合成到摄像头拍摄到的实时画面中且在显示器的显示屏上显示。所述的测距仪安装在水炮的炮管上，可以随着炮口转动。

如图8所示，采用本实施例所述瞄准系统的水炮瞄准控制方法，包括以下步骤：

S1）水炮瞄准发射程序开启；

S2）所述测距仪直接测出目标距离，并将目标距离传输给工控计算机，所述的风速风向仪测量当前环境中的风速和风向并将风速风向数据传输给工控计算机；同时，所述摄像头将拍摄到的目标实时画面传输给工控计算机；

S3）所述工控计算机根据接收到的目标距离、风速、风向计算获得准确的水炮弹道和准确的水炮炮口方向，确定水炮瞄准基点，同时选择相应的水压，并将瞄准基点合成到摄像头拍摄到的实时画面中，并将合成后的画面传输给显示器；

S4）所述显示器将水压数据、目标距离、准确的水炮炮口方向和合成后的画面显示在显示屏上供操作者瞄准；

S5）操作者根据显示屏上的信息通过操作手柄直接调准炮口方向，瞄准目标；

S6）操作者根据指令判断是否驱动水炮发射水柱，若判断为射击，则执行S7）；若判断为不射击，则程序结束；

S7）操作者通过操作手柄驱动水炮发射水柱，继而执行S6）。

综上所述，本发明所述的水炮瞄准系统的瞄准方法相对于现有技术简单易行，命中率高；另外，所述工控计算机解算水炮弹道及选择相应的水压目的是保证驱散打击力度及被打击目标的安全。其中，实施例1和实施例2所述的水炮瞄准系统配置低，需稍作修正，但仍比现有技术具有较大优势；而实施例3所述的水炮瞄准系统配置高，水炮打击目标的精准度更高，工控计算机根据当前环境的风速风向直接修正好水炮弹道，得到准确的水炮炮口方向，并将瞄准基点显示在显示屏上，省去了操作者目测修正的过程，效率更高，对操作者的操作要求大大降低。