一种高精度导电靶板
阅读说明：本技术 一种高精度导电靶板 (High-precision conductive target plate ) 是由 张树祥 杨冰玉 于 2020-11-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及射击领域,尤其涉及一种高精度导电靶板。导电靶板由靶板图案层、纵向编码层、横向编码层、地线层组成；还包含能够给编码器供电的电源部分,无线数据发射端(3)通信连接着编码器；其和编码器集成在一起,安装在防弹钢板(5)后方,有益效果：采用独特的算法和独特的布置,能实现高精度报靶。(The invention relates to the field of shooting, in particular to a high-precision conductive target plate. The conductive target plate consists of a target plate pattern layer, a longitudinal coding layer, a transverse coding layer and a ground plane; the wireless data transmitting terminal (3) is in communication connection with the encoder; it is integrated together with the encoder, installs at bulletproof steel sheet (5) rear, beneficial effect: by adopting a unique algorithm and a unique arrangement, high-precision target scoring can be realized.)
技术领域
本发明涉及射击领域，尤其涉及一种高精度导电靶板。
背景技术
军警部队手枪、步枪等射击，常采用一种内嵌导电铝箔的导电靶板。通常采用两层导电铝箔提供电平信号，导电铝箔质地较硬，不便加工，主要用于实现报射弹是否命中；同时，铝箔穿孔的地方会向后张开，两层之间容易形成沾粘，会出现无法正常报靶的情况，其靶面平均受弹数不大于2000发；另一种，利用导电布提供区域和方向的导电靶板，难以实现高精度报靶(提供具体弹着点的位置)；传统的导电介质报靶设备，末端的供电和数据传输均以导线的方式传输，电线在被子弹或破片击中的情况下，当即无法使用，更换电线平均需时10分钟以上。
发明内容
发明的目的：为了提供效果更好的一种高精度导电靶板，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。
为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案：
一种高精度导电靶板,其特征在于，导电靶板由靶板图案层、纵向编码层、横向编码层、地线层组成；
靶板图案层是EVA材质板上印刷胸环靶图案的形状，主要用于射击时确定靶面的有效区域，并与导电靶板区域配合区分环数和方向；
纵向编码层是利用导电布粘于EVA材质板上，并分割纵向区域，每条有效导电区域宽50mm，间隔50mm；纵向编码层共5层，并以间隔10mm的距离左右均匀分布，以确定弹着点的纵向区域，实现纵向偏差≤5mm的区域信息；
横向编码层是利用导电布粘于EVA材质板上，并分割横向区域，每条有效导电区域宽50mm，间隔50mm；横向编码层共5层，并以间隔10mm的距离上下均匀分布，以确定弹着点的横向区域，实现横向偏差≤5mm的区域信息；
地线层是利用导电布粘于EVA材质板上，并以500mm*500mm的区域作为有效区域，与标准胸环靶大小一致；
所述的靶板图案层、纵向编码层、横向编码层、地线层的每层导电布利用绝缘介质隔离开，并经线路连接解码器；解码器利用防弹钢板进行保护。
本发明进一步技术方案在于，所述的导电布是以纤维布为基材，纤维布以电镀金属层使其具有金属特性而导电，该导电布导电性为常温20℃下材料电阻率为15.86ρ/nΩ·m。
本发明进一步技术方案在于，所述的纵向编码层是纵向排列的导电区域；所述的横向编码层是横向排列的导电区域。
本发明进一步技术方案在于，所述的解码器能够解算纵横排列的具体位置和方向信息，实现高精度报靶。
本发明进一步技术方案在于，所述的纵向编码层每条导电区域宽50mm，间隔50mm，将每个弹着点定位于纵向50mm区域范围内；5个纵向编码层依次左右间隔10mm排列并编码；弹着同时触发相邻多个编码信息时，以靠近10环中心的编码信息为有效信息原则进行处理。
本发明进一步技术方案在于，所述的横向编码层每条导电带区域宽50mm，间隔50mm，将每个弹着点定位于纵向50mm范围内；5个横向编码层依次上下间隔10mm排列并编码；弹着点同时触发相邻多个编码信息时，以靠近10环中心的编码信息为有效信息原则进行处理。
本发明进一步技术方案在于，靶板与下位之间的数据通信采用无线通信的方式，避免传统的数据线产生有易损问题，其包含无线数据发射端和无线数据接受端；无线数据接受端与编码器、风力发电系统集成在一起，安装在防弹钢板5后方2，位于壳体中，壳体上包含安装螺纹段7，安装螺纹段7能够安装进靶杆3上方的螺纹孔中。
本发明进一步技术方案在于，所述供电系为风力发电系统组成；风力发电系统位于靶杆上端，与无线数据接受端和解码器集成在一起，风力发电系统将磁感线切割发电后的能量储存到电容中，供解码器和无线数据发射端使用。
本发明进一步技术方案在于，所述的解码器利用MSP430以上的单片机实现坐标解算，以及靶位环数与方向的解算，其解算时间小于0.01S；还包含壳体中安装的无线数据接受端4，无线数据接受端4包含风叶发电机41，风叶发电机41为小型的风力转动系统，其通过磁感线切割发电后的能量能够储存到蓄电池中；蓄电池能够为无线数据接受端4提供能源；壳体中安装的风叶发电机41、无线数据接受端4通过安装螺纹段7安装在靶杆3下方的螺纹孔中。本发明进一步技术方案在于，解码方法为如下，其中，R为半径；X为横坐标；Y为纵坐标；
环数解算(单位毫米)：
10环：
R≤50；
9环：
100≤R≤50；
8环：
150≤R≤100；
7环：
200≤R≤150；
Y≤-8/5·X+512/3(X≥95)；
Y≤-8/5·X-512/3(X≤-95)；
Y≥4·X－260(X≥95)；
Y≥－4·X+260(X≤-95)；
6环：
250≤R≤200；
Y≤-8/5·X+512/3(X≥95)；
Y≤-8/5·X-512/3(X≤-95)；
Y≥4·X－260(X≥95)；
Y≥－4·X+260(X≤-95)；
Y≥－8·X－1060(X≤95)；
Y≤8·X+1060(X≥－95)；
Y≥－200；
5环：
300≤R≤250；
Y≥－8·X－1060(X≤95)；
Y≤8·X+1060(X≥－95)；
Y≥－200；
X≤±200。
方向解算：
12点方向：
Y≥3.73X(X≥0)；Y≥-3.73X(X≤0)
1点方向：
X≤Y≤3.73X(X≥0)；
2点方向：
0.26X≤Y≤X(X≥0)；
3点方向：
-0.26X≤Y≤0.26X(X≥0)；
4点方向：
-X≤Y≤0.26X(X≥0)；
5点方向：
-3.73X≤Y≤-X(X≥0)；
6点方向：
Y≤3.73X(X≤0)；Y≤-3.73X(X≥0)；
7点方向：
X≤Y≤3.73X(X≤0)；
8点方向：
X≤Y≤0.26X(X≤0)；
9点方向：
0.26X≤Y≤-0.26X(X≤0)；
10点方向：
-0.26X≤Y≤-X(X≤0)；
11点方向：
-X≤Y≤-3.73X(X≤0)。
采用如上技术方案的本发明，相对于现有技术有如下有益效果：采用独特的算法和独特的布置，能实现高精度报靶。
附图说明
为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明：
图1为高精度导电靶板图；
图2为图案层；
图3为纵向编码层；
图4为横向编码层；
图5为地线层；
图6为部件2的一种实现结构图；
图7为部件4的一种实现结构图；
其中：1导电靶板；2解码器、发电机、无线数据发射端；3靶杆；4无线数据接受端；5防弹钢板；6.壳体；7.安装螺纹段；21.解码器；22.无线数据发射端；23.发电机；41.风叶发电机；42.无线数据接受端。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本专利提供多种并列方案，不同表述之处，属于基于基本方案的改进型方案或者是并列型方案。每种方案都有自己的独特特点。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
一种高精度导电靶板,其特征在于，所述的导电靶板为依次分布的靶板图案层、纵向编码层、横向编码层和地线层；编码层以一定的间隔有序排列，实现区域的定位，其报靶精度小于5mm，满足当前我军警常用的5.8mm以上弹径的训练考核需求；
靶板图案层是在EVA材质板上绘制有图案的层；
利用MSP430以上的单片机，实现坐标解算，以及靶位环数与方向的解算，其解算速度小于0.01S，实现弹着点具体位置的确定；
利用小于5W下位风叶与上位风叶配合电机，下位风叶与上位风叶各自隶属于一个风叶发电机，两个风叶发电机协同工作，为解码器工作提供电源，下位主机每隔30S，对上位电容进行自检一次，当上位电容小于20mA时，自行启动下位风叶，上位风叶在风力作用下进行旋转，完成发电过程，单次发电时间不大于60S，单次发电完成，使用时间大于10M。
无线数据接收端和无线数据发送端，解决导线数据传输的易损问题,无线数据传输丢码率小于3/10000，为数据传输提供条件。
本发明进一步技术方案在于，还包含纵向编码层，所述的纵向编码层是纵向排列的导电区域。
本发明进一步技术方案在于，还包含横向编码层，所述的横向编码层是横向排列的导电区域。
本发明进一步技术方案在于，所述的解码器能够解算出纵横排列的具体位置和方向，实现高精度报靶。
本发明进一步技术方案在于，所述的导电布是以纤维布为基材，经过处理后施以电镀金属层使其具有金属特性而导电的一种纤维布其可靠导电性为，常温(20℃)下材料电阻率为15.86ρ/nΩ·m。
本发明进一步技术方案在于，所述的靶板图案层、纵向编码层、横向编码层、地线层的每层利用绝缘介质隔离开，确保信息的可靠性。
本发明进一步技术方案在于，所述的风叶和发电机，是一种远程供电方式，风叶功率小于3W，降低自身能源的消耗，下位主机每隔30S，对上位电容进行自检一次，当上位电容小于20mA时，自行启动下位风叶，上位风叶在风力作用下进行旋转，完成发电过程，单次发电时间不大于60S，单次发电完成，使用时间不于10M，解决有线供电的易损问题。
本发明进一步技术方案在于，所述的无线数据发送和接收端，是一种利用靶杆下端和上端的无线数据接收端和无线数据发送端，解决导线数据传输的易损问题,且无线数据传输丢码率小于3/10000。
术语多方向，也可以为4个方向、6个方向或12个方向；术语纵向编码层、横向编码层，其目的在于，通过双向定位，确定具体点位；术语中，≤5mm的精度表述，也可能大于或小于，其主要通过一定的间隔确定偏差的大小；术语中导电的布，也可以为其它柔性导电介质；术语中，风叶发机，也可能是其它发电方式，主要是一种远程无线供电方式；术语中，无线数据传输，可能是2.4G，也可能是433电台，总之为一种无线数据传输方式。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本专利提供多种并列方案，不同表述之处，属于基于基本方案的改进型方案或者是并列型方案。每种方案都有自己的独特特点。
本发明主要解决导电布制作胸环靶，难以实现高精度报靶的问题。
本发明主要采用导电布制作导电靶板，以提高其环境适应能力。本靶板主要有4类层组成，分别是靶板图案层、纵向(类)层、横向(类)层和地线层。非精度射击靶板可不用精度划分层。
本发明可以解算弹着的具体位置和方向，也可以仅解算具体位置。
总的来说：
所述的高精度导电靶板为依次分布的导电靶板、解码器、无线数据发送端、无线数据接收端、发电机和风叶等部分组成。利用纵横交错的导电区域，满足小于5mm的高精度报靶要求，当前，我军警常用子弹的直径在5.8mm以上，确保其报靶精度小于一个弹径；利用MSP430以上的单片机，实现坐标解算，以及靶位环数与方向的解算，其解算速度小于0.01S；利用位于靶杆下端的风叶和位于靶杆上端发电机进行风力发电，解决导线导电的易损问题,风叶功率小于5W,降低自身能源的消耗，下位主机每隔30S，对上位电容进行自检一次，当上位电容小于20mA时，自行启动下位风叶，上位风叶在风力作用下进行旋转，完成发电过程，单次发电时间不大于60S，单次发电完成，使用时间大于10M；利用分别位于靶杆下端和上端的无线数据接收端和无线数据发送端，解决导线数据传输的易损问题,且无线数据传输丢码率小于3/10000。
还包含纵向编码层，所述的纵向编码层是导电布划分多个纵向区域。
还包含横向编码层，所述的横向编码层是导电布划分多个横向区域。
所述的纵向编码层和横向编码层，以一定的间隔分布排列，实现纵横区域的定位。
所述的解码器对纵横区域的导电布进行快速的环数解算和方向解算，以实现≤5mm的高精度保证。
位置确定：
如图3所示，设计纵向编码层。每条导电区域宽50mm，间隔50mm，将每个弹着点定位于纵向50mm范围内。共有5张同类的纵向编码层，且依次向右平移10mm，并左右依次进行纵向位置编码。弹着触发多个编码信息时，以向10环中心靠近为有效信息原则进行处理，实现纵向偏差≤5mm的区域信息。
如图6所所，设计横向编码层。每条导电区域宽50mm，间隔50mm，将每个弹着点定位于纵向50mm范围内。每条有效导电区域宽50mm，间隔50mm。横向编码层共5层，以间隔10mm的距离上下均匀分布，并上下依次进行纵向位置编码。弹着触发多个编码信息时，以向10环中心靠近为有效信息原则进行处理，实现横向偏差≤5mm的区域信息。
环数解算(单位毫米)：
10环：
R≤50；
9环：
100≤R≤50；
8环：
150≤R≤100；
7环：
200≤R≤150；
Y≤-8/5·X+512/3(X≥95)；
Y≤-8/5·X-512/3(X≤-95)；
Y≥4·X－260(X≥95)；
Y≥－4·X+260(X≤-95)；
6环：
250≤R≤200；
Y≤-8/5·X+512/3(X≥95)；
Y≤-8/5·X-512/3(X≤-95)；
Y≥4·X－260(X≥95)；
Y≥－4·X+260(X≤-95)；
Y≥－8·X－1060(X≤95)；
Y≤8·X+1060(X≥－95)；
Y≥－200；
5环：
300≤R≤250；
Y≥－8·X－1060(X≤95)；
Y≤8·X+1060(X≥－95)；
Y≥－200；
X≤±200。
方向解算：
12点方向：
Y≥3.73X(X≥0)；Y≥-3.73X(X≤0)
1点方向：
X≤Y≤3.73X(X≥0)；
2点方向：
0.26X≤Y≤X(X≥0)；
3点方向：
-0.26X≤Y≤0.26X(X≥0)；
4点方向：
-X≤Y≤0.26X(X≥0)；
5点方向：
-3.73X≤Y≤-X(X≥0)；
6点方向：
Y≤3.73X(X≤0)；Y≤-3.73X(X≥0)；
7点方向：
X≤Y≤3.73X(X≤0)；
8点方向：
X≤Y≤0.26X(X≤0)；
9点方向：
0.26X≤Y≤-0.26X(X≤0)；
10点方向：
-0.26X≤Y≤-X(X≤0)；
11点方向：
-X≤Y≤-3.73X(X≤0)；
精度解算能实现5-10环区域解算。
精度解算能实现多方向区域解算。
所述的靶板图案层、纵向编码层、横向编码层和地线层的每层利用绝缘介质隔离开，并经科学设计引至解码器位置；解码器利用防弹钢板进行保护。
所述的风叶和发电机，其特征在于采用远程发电的方式，给末端发电，有效地解决有线供电的易损问题。
所述的无线数据发送端和接收端，利用无线数据传输技术，有效地解决有线数据传输的易损问题。
无线通信连接的主控机可为计算机等起到控制的常规已知设备。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。
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