具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1至图3所示，根据本发明的具体实施例提供了一种机枪车载伺服瞄准系统，该机枪车载伺服瞄准系统包括防弹玻璃10、无弹药机枪20、姿态采集平台30、姿态解算计算机40、实弹机枪组件50和姿态与信号控制计算机60，防弹玻璃10设置在车体上，防弹玻璃10用于保护射击人员以及供射击人员观察外部环境及寻找射击目标，无弹药机枪20设置在车体内，无弹药机枪20用于供射击人员进行操作，姿态采集平台30与无弹药机枪20连接，姿态采集平台30用于测量无弹药机枪20的姿态信息，姿态解算计算机40与姿态采集平台30连接，姿态解算计算机40用于采集无弹药机枪20的姿态信息以及获取击发信号，实弹机枪组件50设置在车体外部，实弹机枪组件50用于发射真实子弹以打击目标，姿态与信号控制计算机60分别与姿态解算计算机40和实弹机枪组件50连接，姿态与信号控制计算机60用于根据姿态解算计算机40传输的无弹药机枪20的姿态信息控制调整实弹机枪组件50的姿态以及根据姿态解算计算机40传输的击发信号控制实弹机枪组件50发射真实子弹以打击目标。

应用此种配置方式，提供了一种机枪车载伺服瞄准系统，该系统通过将射击人员的观察窗口配置为由防弹玻璃保护，防弹玻璃不影响射击人员对外部环境的观察与判断，可以用来阻挡敌方射过来的枪弹；通过在车内配置无弹药机枪以及在车外配置实弹机枪组件，姿态与信号控制计算机根据无弹药机枪的姿态信息控制调整实弹机枪组件的姿态以及根据击发信号控制实弹机枪组件发射真实子弹，此种方式使得射击人员可以在车内通过操控无弹药机枪即可实时调整车外实弹机枪组件的姿态，带动车体外部的实弹机枪组件同步瞄准和射击。因此，本发明所提供的机枪车载伺服瞄准系统与现有技术相比，其不仅能够精确瞄准静止或运动目标，而且还能够对射击人员起到人身安全保护作用，又不用改变射击人员的射击操作习惯。

进一步地，在本发明中，为了提高瞄准射击的精确度，可将机枪车载伺服瞄准系统配置为还包括机枪对准摄像机70和目标放大显示器80，机枪对准摄像机70分别与实弹机枪组件50和目标放大显示器80连接，机枪对准摄像机70用于采集实弹机枪组件50瞄准的目标镜头信息并将目标镜头信息传输至目标放大显示器80，目标放大显示器80设置在车体内部，射击人员可根据目标放大显示器80所显示的目标镜头信息调整无弹药机枪20的姿态。

应用此种配置方式，通过设置机枪对准摄像机和目标放大显示器，机枪对准摄像机与实弹机枪组件随动，其能够实时采集实弹机枪组件瞄准的目标镜头信息并将该目标镜头信息传输至目标放大显示器，射击人员在车体内可以透过防弹玻璃观察外部环境以及目标放大显示器上显示的目标镜头信息，通过操控车内的无弹药机枪进行瞄准和射击。车内的无弹药机枪通过姿态采集平台将无弹药机枪的姿态信息传送给姿态解算计算机，姿态解算计算机将姿态信息传送至姿态与信号控制计算机，从而控制调整实弹机枪组件的姿态以对目标进行同步瞄准和射击。

进一步地，在本发明中，为了提高姿态信息传输的准确性进而提高打击精度，可将机枪车载伺服瞄准系统配置为还包括空间对准偏差器90，空间对准偏差器90分别与姿态解算计算机40和姿态与信号控制计算机60连接，空间对准偏差器90用于补偿无弹药机枪20与实弹机枪组件50之间的空间偏差。

此外，在本发明中，当实弹机枪组件已瞄准目标之后，为了能够实现对目标的打击，可将机枪车载伺服瞄准系统配置为还包括击发触控开关100，击发触控开关100分别与无弹药机枪20和姿态解算计算机40连接；其中，当目标镜头信息显示实弹机枪组件50已瞄准目标时，射击人员可通过触发击发触控开关100以向姿态解算计算机40发送击发信号。具体地，在本发明中，当目标镜头信息显示实弹机枪组件50已瞄准目标时，射击人员只需要扣动无弹药机枪的扳机，即可触发与之固连的击发触控开关产生击发信号。

进一步地，在本发明中，为了能够根据无弹药机枪的姿态信息实时调整实弹机枪组件的姿态，同时屏蔽由于机枪车运动引起的噪声扰动，可将实弹机枪组件50配置为包括云台51和实弹机枪单元52，云台51分别与姿态与信号控制计算机60以及实弹机枪单元52连接，姿态与信号控制计算机60通过调整云台51的位置以调整实弹机枪单元52的姿态。

在此种配置方式下，云台能够执行姿态与信号控制计算机发出的指令以带动实弹机枪单元运动，进而使得实弹机枪单元的姿态与无弹药机枪保持一致，同时，通过将实弹机枪单元设置在云台上，可以极大地屏蔽由于机枪车运动所引起的噪声扰动。

进一步地，在本发明中，为了能够对目标进行精确瞄准和打击，可将实弹机枪单元52配置为包括机枪座架521、实弹机枪522和机枪发射装置523，机枪座架521固定设置在云台51上，实弹机枪522和机枪发射装置523均设置在机枪座架521上，机枪发射装置523与姿态与信号控制计算机60连接，姿态与信号控制计算机60根据击发信号控制机枪发射装置523动作以使实弹机枪522发射真实子弹以打击目标。

在此种配置方式下，实弹机枪固定设置在云台上，通过云台转动可调整实弹机枪瞄准射击的角度，机枪发射装置与机枪座架固定连接，无弹药机枪的击发信号通过姿态解算计算机传输至姿态与信号控制计算机，并通过姿态与信号控制计算机控制机枪发射装置动作以使实弹机枪发射真实子弹以打击目标。

进一步地，在本发明中，为了获取无弹药机枪的姿态信息，可将姿态采集平台30配置为包括三轴加速度陀螺仪平台，三轴加速度陀螺仪平台用于检测无弹药机枪20的移动角度信号、角速度信号和角加速度信号。作为本发明的一个具体实施例，三轴加速度陀螺仪平台可以检测来自无弹药机枪的移动角度角速度(ω_x,ω_y,ω_z)和角加速度(α_x,α_y,α_z)信号，并将九路信号传送给姿态解算计算机。

根据本发明的又一方面，提供了一种机枪车载伺服瞄准打击方法，该机枪车载伺服瞄准打击方法使用如上所述的机枪车载伺服瞄准系统。具体地，在本发明中，机枪车载伺服瞄准打击方法包括：对无弹药机枪20和实弹机枪522进行标定和初始对准以使无弹药机枪20和实弹机枪522在射程范围内瞄准目标一致；射击人员通过防弹玻璃10观察外部环境中的目标并移动无弹药机枪20，观察目标放大显示器80上所显示的目标镜头信息以对目标进行确认；姿态采集平台30实时检测无弹药机枪20的姿态信息并将无弹药机枪20的姿态信息传输至姿态解算计算机40；姿态解算计算机40将无弹药机枪20的姿态信息传输至姿态与信号控制计算机60并通过姿态与信号控制计算机60控制云台51的角度、角速度和角速度以使实弹机枪522与无弹药机枪20的姿态保持一致；当目标镜头信息显示实弹机枪522已瞄准目标时，射击人员通过触发击发触控开关100以向姿态解算计算机40发送击发信号，姿态与信号控制计算机60根据击发信号控制机枪发射装置523动作以使实弹机枪522发射真实子弹以打击目标。

应用此种配置方式，提供了一种机枪车载伺服瞄准打击方法，该瞄准打击方法以机枪车为移动载体，在危险环境执行任务过程中，对机枪车上的负责射击人员起到保护作用。射击人员可以透过防弹玻璃侦察外界环境，同时也可以对危险目标瞄准射击。由于观察窗口安装了防弹玻璃，则可以阻挡来自敌方的射击，对机枪车上的射击人员起到保护作用。射击人员透过防弹玻璃寻找射击目标，当发现目标后，可以面对防弹玻璃操作车内的无弹药机枪瞄准射击。车的顶部安装有真实的实弹机枪，通过云台、姿态与信号控制计算机、姿态解算计算机实现与车内的无弹药机枪同步移动，进而实现对目标的瞄准和打击。该方法与现有技术相比，射击人员在车内即可对敌方目标射击，从而避免敌方目标对射击人员造成的人身威胁，大大提高了机枪车执行任务的能力。

为了对本发明有进一步地了解，下面结合图1至图3对本发明所提供的机枪车载伺服瞄准系统及瞄准打击方法进行详细说明。

如图1至图3所示，根据本发明的具体实施例提供了一种机枪车载伺服瞄准系统，该机枪车载伺服瞄准系统包括防弹玻璃10、无弹药机枪20、三轴加速度陀螺仪平台、姿态解算计算机40、云台51、机枪座架521、实弹机枪522、机枪发射装置523、姿态与信号控制计算机60、机枪对准摄像机70、目标放大显示器80、空间对准偏差器90和击发触控开关100，其中，无弹药机枪20、姿态采集平台30、姿态解算计算机40为车内姿态检测装置，云台51、机枪座架521、实弹机枪522、机枪发射装置523、姿态与信号控制计算机60和机枪对准摄像机70为车外姿态伺服装置。

机枪车内部为安全环境，利用车体结构能够阻挡来自外部环境的枪弹。当需要对外部环境中的目标侦察时，可以透过镶嵌在车体窗户上的防弹玻璃观察。当需要射击人员向外部环境中的目标瞄准射击时，可以操作连接在三轴加速度陀螺仪平台上的无弹药机枪20，面对防弹玻璃10瞄准目标射击。无弹药机枪20的姿态角由三轴加速度陀螺仪平台测量获得，然后将信息传送给姿态解算计算机40。姿态解算计算机40将姿态信息与击发信号传送给姿态与信号控制计算机60，姿态与信号控制计算机60控制机枪车上的云台51的姿态从而调整实弹机枪522射击前的姿态。机枪对准摄像机70可以将实弹机枪522瞄准的目标镜头信息实时传送给机枪车里面的目标放大显示器80，机枪车里面的射击人员可以根据目标放大显示器80和真实的外部环境，对无弹药机枪20的姿态做出调整，使得实弹机枪522能够更准确的瞄准目标。当需要对目标射击时，只需要扣动无弹药机枪20的扳机，与之固连的击发触控开关100即可产生击发信号，击发触控开关100发出的击发信号由姿态与信号控制计算机60传送给实弹机枪20。

在本实施例中，防弹玻璃10是车体结构防护的一部分，能够阻挡来自敌方目标的枪弹，用于保护射击人员以及供射击人员观察外部环境及寻找射击目标，外部环境是指机枪车内的射击人员透过防弹玻璃能够看到的视野。无弹药机枪20是指射击人员面对防弹玻璃，可以像真实的实弹机枪一样操作。三轴加速度陀螺仪平台是能够测量无弹药机枪20的三个方向的角度、角速度和角加速度，并将信息传动给姿态解算计算机。空间对准偏差器90是用于补偿无弹药机枪20与实弹机枪522瞄准目标的空间偏差。姿态与信号控制计算机60能够伺服控制云台51三个方向的角度、角速度和角加速度，从而快速跟踪无弹药机枪的角运动，并根据击发触控开关发出的击发信号控制机枪发射装置523。云台51能够执行姿态与信号控制计算60的指令，同时还可以屏蔽由于机枪车运动引起的噪声扰动。机枪发射装置523与机枪座架521固连，无弹药机枪20的击发信号可通过姿态与信号控制计算机60传送给实弹机枪522的机枪发射装置523。机枪对准摄像机70可以将实弹机枪522的瞄准目标镜头信息实时传送给目标放大显示器80，目标放大显示器80是将实弹机枪522的瞄准目标镜头信息实时显示出来，以供机枪车内的射击人员辨别视觉能力有限的目标。

使用本发明所提供的机枪车载伺服瞄准系统进行瞄准打击的流程具体如下。

对无弹药机枪20和实弹机枪522进行标定和初始对准以使无弹药机枪20和实弹机枪522在射程范围内瞄准目标一致。不改变原有机枪车射击人员的射击习惯，射击人员通过防弹玻璃10观察外部环境中的静止或者运动目标并移动无弹药机枪20，同时观察目标放大显示器80上所显示的目标镜头信息以对目标进行进一步地确认。由于无弹药机枪20固连在三轴加速度陀螺仪平台上，射击人员在移动无弹药机枪20时，三轴加速度陀螺仪平台实时检测来自无弹药机枪20的移动角度角速度(ω_x,ω_y,ω_z)和角加速度(α_x,α_y,α_z)信号，并将无弹药机枪20的九路姿态信息传输至姿态解算计算机40。

姿态解算计算机40将无弹药机枪20的九路姿态信息传输至姿态与信号控制计算机60并通过姿态与信号控制计算机60控制云台51的角度、角速度和角速度以使实弹机枪522与无弹药机枪20的姿态保持一致。经过空间对准偏差器90的补偿作用，无弹药机枪20和实弹机枪522的垂直距离、纵向和横向偏差均得到纠正，使得防弹玻璃10内无弹药机枪20瞄准的目标和机枪车上的实弹机枪522瞄准的目标一致。同时，云台51的使用也使得机枪车适应能力更强，即使在颠簸的环境中依然可以精确瞄准和跟踪。机枪对准摄像机70可以对实弹机枪522瞄准目标放大显示，由在车内的射击人员来判断并调整无弹药机枪20的瞄准姿态，进一步确认待射击目标。

当瞄准目标镜头信息显示实弹机枪522已瞄准目标时，射击人员只需要扣动无弹药机枪的扳机，与之固连的击发触控开关100产生击发信号并发送至姿态解算计算机40，姿态解算计算机40将击发信号发送至姿态与信号控制计算机60，姿态与信号控制计算机60根据击发信号控制机枪发射装置523动作以使实弹机枪522发射真实子弹以准确打击目标。

综上所述，本发明提供了一种机枪车载伺服瞄准系统，系统通过将射击人员的观察窗口配置为由防弹玻璃保护，防弹玻璃不影响射击人员对外部环境的观察与判断，可以用来阻挡敌方射过来的枪弹；机枪车上的射击人员可以透过防弹玻璃观察外部环境和来自实弹机枪瞄准的目标放大图像，只需要操纵车内的无弹药机枪瞄准和射击。车内的无弹药机枪通过三轴加速度陀螺仪平台将信号传送给姿态解算计算机，姿态解算计算机将姿态信息传送给云台和姿态控制计算机，从而控制云台伺服运动，带动机枪车上的实弹机枪同步瞄准和射击。因此，本发明所提供的机枪车载伺服瞄准系统与现有技术相比，其不仅能够精确瞄准静止或运动目标，而且还能够对射击人员起到人身安全保护作用，又不用改变射击人员的射击操作习惯。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。