[doc] 坦克靶场射击模拟训练系统

[doc] 坦克靶场射击模拟训练系统 坦克靶场射击模拟训练系统 第20卷第6期 2008年12月 军械工程学院 Joumal0f0rdnanceEnneeringCollege Vo1.20No.6 Dec..2oo8 文章编号:lo08—2956(2008)06—0038—04 坦克靶场射击模拟训练系统 杨雨迎,杨军,荣明,张新喜 (1.装甲兵工程学院兵器工程系2.控制工程系,北京100072) 摘要:研究了坦克靶场射击模拟训练系统的总体技术,给出了系统的结构与功能,构建了靶场射击模拟训练系 统硬件和系统软件,重点阐述了信号接口模块,判命中子系统,靶场管理子系统,视景回放子系统和参数分析 子系统的技术 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,并给出了具体的实现过程. 关键词:靶场射击模拟训练;Pc/lo4;判命中;回放评估 中图分类号:E923.1;TP391.9文献标识码:A RangeFiringSimulati0nSystem0fTank YANGYu.ying,YANGJun,RONGMing,ZHANGXin—xi (1.DepanmentofA啪 amentEngineering2.DepanmentofContr0lEngineering, AmoredForceEnneeringCollege,Beijing100072,China) Abstract:Thispaperstudiesthe0VeraJltechn010gyoftankrangeringsimulationsystem;presentsthe functi0nandstmctureofthesystem;constmctsthehardwareands0ftwareofthesystem;explainsthe techn0l0gicalschemeofsignalinterfaceunit,hitjudgmentsubsystem,mngemanagementsubsystem,Visual scenereplaysubsystemandparameteranalysissubsystem;anditalsopresentsthec0ncreteimplementa— ti0npmcess0fthesystem. Keywords:rangeringsimulation;PC/1O4;hitjudgment;replayandeValuation 部队坦克实弹射击训练中,无法全面考核炮长 实车操作水平,无法找出提高乘员操作水平的 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 , 且受场地,弹药数量及种类的限制.针对这些问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 , 笔者对靶场实弹射击进行了模拟仿真研究,构建了 嵌入式靶场模拟射击训练系统,实现了射击过程的 记录,回放和分析功能. 1系统构成 坦克靶场模拟射击训练系统将火炮射击模拟训 练思想融合到靶场实弹射击中,模拟坦克靶场实弹 射击过程.它与实弹射击唯一不同的是不装弹药, 由嵌入式计算机同步模拟装弹,枪炮射击等;同时增 加对射击操作过程的记录,回放,分析和评估的功 能,可根据射击教范要求或专家经验,提供改正意 见 收稿日期:200895;修回日期:2oo8—10—18 作者简介:杨雨迎(1982一),男,硕士,助教 系统主要通过信号接口模块采集火控,炮控系 统部分信号,获取炮长操作过程信息;通过采集炮长 右目镜视场图像信息,实时识别靶子和三角分划,获 取炮长搜索,瞄准,跟踪目标的操作情况.根据获取 的信息,嵌入式计算机判定命中与否,完成对射击过 程的记录和数据存储,并上传至中央指挥台;指挥台 计算机对记录数据进行还原,实现对炮长的射击过 程的回放,分析,评估,并给出改正意见.系统组成 结构如图1所示. 2系统硬件 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 实现 靶场射击模拟训练系统的硬件系统完成信号的 采集和处理,并向软件系统提供所需的数据.硬件 系统主要由嵌入式计算机,信号接口模块和目标识 别模块组成.从使用的可靠性,便捷性等多个角度 考虑,系统选用扩展插槽为Pc/104总线结构的嵌 入式计算机,信号接口模块也采用之间并行通信,如 图2所示. 图2系统硬件原理 靶场射击模拟训练要求接口模块具备较高的实 时性和准确性,系统要实时完成开关量的采集,A/D 转换,与目标识别模块串口通信以及与嵌入式计算 机通信等功能.在软件设计中,笔者运用了操作系 统的设计思想,利用定时器中断作为独立的线程来 完成定时中断功能,程序 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 如图3所示. 3系统软件设计实现 3.1判命中子系统设计 靶场模拟射击训练系统侧重于炮长瞄准,跟踪 操作的评估.实际射击过程中,经常出现三角分划 顶点不能准确对准目标中心,测距或者火炮击发时 刻出现抖动而导致三角分划偏离目标.不平稳的跟 踪直接导致对运动目标测量的不精确,从而射击提 前量出现偏差.三角分化和靶子相对位置反映瞄准 情况,相对运动速度则反映跟踪平稳情况体现在射 击结果上就是实际命中点与击发时刻瞄准点的偏 差. 3.1.1判命中问题 建立以靶子中心点为原点的坐标系,靶子大小 为2?×2,.假设火炮击发时刻三角分划顶点在靶 图3信号接口模块程序流程 子坐标系中位置为(,y),相对运动速度为.火炮 击发后经过f,时间,炮弹命中点在目标上位置为 (,),),表达式为 一l,(1) y,了七ytf1 式中:和分别为1,在和y方向上的分量,理想 状况下二者均为0,即跟踪平稳.若有一<<.,, 并且一日<+=0=l 3 D?(2一3)口D??+D口3== 2 军械工程学院 (D)+D?D”„+E=l 3 D?(2一3)0D?+D口3.l=2 对于距离修正后的飞行时间(D)与未修正距 离的飞行时间(D)之差M,在通常实弹射击条件 下,有/,3.144%. 靶场模拟射击训练系统主要是对炮长操作过程 进行评估,对于判断命中模型,此偏差可以接受. 3.1.2射击过程记录 记录数据包括靶子,三角分划,弹种,时间等状 态量和装弹,测距,击发等事件,可作为衡量炮长操 作状况的重要参数,同时也给射击过程回放提供了 数据来源.射击过程中训练数据由判命中子系统记 录数据链表类完成,该类的定义主要内容如下: typedefstmctTargetEntityj { unsignedshortrrype; noatEntityPosition[2]; noatsize[2]; boolHit: unsignedshortInf0[2]; longtimeout; //记录信息的类型 //靶子相对三角分划位置 //靶子大小 //命中情况 //激光距离,弹种等 }TargetEntity_l. 3.2靶场管理子系统设计 靶场管理系统采用Vc++6.0编写,主要完成以 下功能:1)保存实验结果.记录靶场实验的信息, 如射击的炮长,时间,地点,射击数,命中数等,并通 过无线网络将记录文件存人数据库.2)检索实验 结果.根据查询条件检索出需要的试验信息,通过 “曲线分析”和”射击回放”对实验数据进行分析. 3)附加功能.对实验炮长的管理,录入炮长的个人 信息,如姓名,单位等;对系统用户的管理,登陆密 码,登陆帐号的设置等. 3.3视景回放子系统设计 仿真系统根据文件记录的各个时刻的动作以及 靶子位置,对实际场景进行仿真回放,回放分析流程 如图4所示. 回放时界面下方以文字方式显示靶子位置及大 小,装弹信息,测距信息,机枪击发信息,火炮击发信 息,当前时刻,击发及命中统计情况等.视景仿真模 式回放,从直观角度再现了炮长射击过程,通过观察 可以查找射击失败原因或射击过程中出现的问题. 图4视景回放分析流程 在回放的基础上,指挥人员可以对炮长射击过程进 行评估. 图5视景仿真模式回放 3.4参数回放子系统 以时间为横轴,靶子相对于三角分划的位置为 纵轴,根据记录文件中各个时刻的记录数据绘制射 击过程曲线,如图6所示. 图6参数模式回放 (下转第53页) 第6期武洪文等:弹药木质包装抗冲击振动防护性能的测试研究53 装箱的减振作用.输出通道3的PSD值在频域上 出现了多次峰值:第1次峰值出现在20Hz左右,以 后逐渐下降,第1次峰值是第2次峰值的5倍左右; 第l峰值和第2峰值所在频率不成倍数关系,可以 判定整个振动系统属于多自由度系统J. 3)内置缓冲材料的振动试验结果显示了包装 箱内置缓冲材料后的减振效果.输出通道3信号的 PSD值起伏平缓,总体呈较低水平,缓冲材料的减振 效果在整个频域内都非常明显. 4)不同缓冲材料的衰减系数不同,导致系统振 动的传递率不同,因而减振效果不同,试验结果验证 了这一结论. 4结束语 制式木包装箱本身具有一定的抗冲击和振动防 护陛能,但作用有限.从防二次冲击和减小振动破 坏的角度出发,优化现役木质弹药包装内部结构,设 置适当的缓冲包装很有必要. 参考文献: [1]GJB3493—98,军用物资运输环境条件[s]. [2]姚国年,张卫东,赵辉.弹药公路运输随机振动特性分析 [J].测控技术,2004,23(7):67-69. [3]刘功,靳桂芳,康勇刚.包装测试[M].北京:中国轻工业 出版社,1994. [4]许文才,王振飞,应红.包装测试技术[M].北京:印刷工 业出版社.l994. [5]沈黎明,张华良,顾祖莉.运输包装件振动试验系统研究 [J].中国测试技术,2005,31(6):87I89. (责任编辑:陈北宁) (上接第40页) 射击过程曲线有2条,其中1条反映靶子中心 相对于三角分划顶点在水平方向上的变化;另外1 条反映靶子中心相对于三角分划顶点在垂直方向上 的变化. .笔者设计了CMscomm类完成参数的处理与曲 线的绘制,下面为cMscomm类的部分代码. classCMSComm:publicCWnd { public: GetInputLen(); SetNuUDiscard(B00LbNewValue); GetNullDiscard(); Set0utBu舱rSize(shonnNewValue); GetOutBursize(); Set0utBuffeount(shortnNeValue); Get0utBuffeount(); SetParityReplace(LPCTSTRlpszNewValue); 0 从平稳跟踪到火炮击发,此过程中三角分划顶 点应始终在靶子范围以内,且不发生相对运动.理 想的操作所对应的射击过程曲线的纵轴方向始终是 固定值或波动情况不明显,而且水平曲线纵轴值应 小于靶子长的1/2,垂直曲线纵轴值应小于靶子高 的1/2.以参数模式回放,指挥人员可以根据这段 时间内的2条曲线变化情况,分析炮长操作规律,找 到其痼癖或习惯性动作,并加以纠正,实现对炮长射 击过程的评估. 参考文献: [1]杨雨迎.靶场模拟射击训练系统研究[D].北京:装甲兵 工程学院,20o6. [2]朱竞夫.现代坦克火控系统[M].北京:国防工业出版 社,2o03. [3]张波.基于usB技术的数据采集卡设计[J].微计算机 信息,20o6(6—2):34-36. [4]丁化成,耿德根,李君凯.AVR单片机应用设计[M].北 京:北京航空航天大学出版社,2002. (责任编辑:韩红艳) 叭试讨一?_暑?_磊蚰, lt;日,则可以认为命中目标;否则视为 脱靶. 炮弹飞行时间,,可表示为 3 0=()=(D+D)=?0(D+D),I:U 式中:D为距离修正量;D=D+DM为修正后的距 离量. 将式(1)展开整理后,有 33 = ?口Di+D?口D”+=0=l 3 D?(2一3)口D??+D口3== 2 军械工程学院 (D)+D?D”„+E=l 3 D?(2一3)0D?+D口3.l=2 对于距离修正后的飞行时间(D)与未修正距 离的飞行时间(D)之差M,在通常实弹射击条件 下,有/,3.144%. 靶场模拟射击训练系统主要是对炮长操作过程 进行评估,对于判断命中模型,此偏差可以接受. 3.1.2射击过程记录 记录数据包括靶子,三角分划,弹种,时间等状 态量和装弹,测距,击发等事件,可作为衡量炮长操 作状况的重要参数,同时也给射击过程回放提供了 数据来源.射击过程中训练数据由判命中子系统记 录数据链表类完成,该类的定义主要内容如下: typedefstmctTargetEntityj { unsignedshortrrype; noatEntityPosition[2]; noatsize[2]; boolHit: unsignedshortInf0[2]; longtimeout; //记录信息的类型 //靶子相对三角分划位置 //靶子大小 //命中情况 //激光距离,弹种等 }TargetEntity_l. 3.2靶场管理子系统设计 靶场管理系统采用Vc++6.0编写,主要完成以 下功能:1)保存实验结果.记录靶场实验的信息, 如射击的炮长,时间,地点,射击数,命中数等,并通 过无线网络将记录文件存人数据库.2)检索实验 结果.根据查询条件检索出需要的试验信息,通过 “曲线分析”和”射击回放”对实验数据进行分析. 3)附加功能.对实验炮长的管理,录入炮长的个人 信息,如姓名,单位等;对系统用户的管理,登陆密 码,登陆帐号的设置等. 3.3视景回放子系统设计 仿真系统根据文件记录的各个时刻的动作以及 靶子位置,对实际场景进行仿真回放,回放分析流程 如图4所示. 回放时界面下方以文字方式显示靶子位置及大 小,装弹信息,测距信息,机枪击发信息,火炮击发信 息,当前时刻,击发及命中统计情况等.视景仿真模 式回放,从直观角度再现了炮长射击过程,通过观察 可以查找射击失败原因或射击过程中出现的问题. 图4视景回放分析流程 在回放的基础上,指挥人员可以对炮长射击过程进 行评估. 图5视景仿真模式回放 3.4参数回放子系统 以时间为横轴,靶子相对于三角分划的位置为 纵轴,根据记录文件中各个时刻的记录数据绘制射 击过程曲线,如图6所示. 图6参数模式回放 (下转第53页) 第6期武洪文等:弹药木质包装抗冲击振动防护性能的测试研究53 装箱的减振作用.输出通道3的PSD值在频域上 出现了多次峰值:第1次峰值出现在20Hz左右,以 后逐渐下降,第1次峰值是第2次峰值的5倍左右; 第l峰值和第2峰值所在频率不成倍数关系,可以 判定整个振动系统属于多自由度系统J. 3)内置缓冲材料的振动试验结果显示了包装 箱内置缓冲材料后的减振效果.输出通道3信号的 PSD值起伏平缓,总体呈较低水平,缓冲材料的减振 效果在整个频域内都非常明显. 4)不同缓冲材料的衰减系数不同,导致系统振 动的传递率不同,因而减振效果不同,试验结果验证 了这一结论. 4结束语 制式木包装箱本身具有一定的抗冲击和振动防 护陛能,但作用有限.从防二次冲击和减小振动破 坏的角度出发,优化现役木质弹药包装内部结构,设 置适当的缓冲包装很有必要. 参考文献: [1]GJB3493—98,军用物资运输环境条件[s]. [2]姚国年,张卫东,赵辉.弹药公路运输随机振动特性分析 [J].测控技术,2004,23(7):67-69. [3]刘功,靳桂芳,康勇刚.包装测试[M].北京:中国轻工业 出版社,1994. [4]许文才,王振飞,应红.包装测试技术[M].北京:印刷工 业出版社.l994. [5]沈黎明,张华良,顾祖莉.运输包装件振动试验系统研究 [J].中国测试技术,2005,31(6):87I89. (责任编辑:陈北宁) (上接第40页) 射击过程曲线有2条,其中1条反映靶子中心 相对于三角分划顶点在水平方向上的变化;另外1 条反映靶子中心相对于三角分划顶点在垂直方向上 的变化. .笔者设计了CMscomm类完成参数的处理与曲 线的绘制,下面为cMscomm类的部分代码. classCMSComm:publicCWnd { public: GetInputLen(); SetNuUDiscard(B00LbNewValue); GetNullDiscard(); Set0utBu舱rSize(shonnNewValue); GetOutBursize(); Set0utBuffeount(shortnNeValue); Get0utBuffeount(); SetParityReplace(LPCTSTRlpszNewValue); 0 从平稳跟踪到火炮击发,此过程中三角分划顶 点应始终在靶子范围以内,且不发生相对运动.理 想的操作所对应的射击过程曲线的纵轴方向始终是 固定值或波动情况不明显,而且水平曲线纵轴值应 小于靶子长的1/2,垂直曲线纵轴值应小于靶子高 的1/2.以参数模式回放,指挥人员可以根据这段 时间内的2条曲线变化情况,分析炮长操作规律,找 到其痼癖或习惯性动作,并加以纠正,实现对炮长射 击过程的评估. 参考文献: [1]杨雨迎.靶场模拟射击训练系统研究[D].北京:装甲兵 工程学院,20o6. [2]朱竞夫.现代坦克火控系统[M].北京:国防工业出版 社,2o03. [3]张波.基于usB技术的数据采集卡设计[J].微计算机 信息,20o6(6—2):34-36. [4]丁化成,耿德根,李君凯.AVR单片机应用设计[M].北 京:北京航空航天大学出版社,2002. (责任编辑:韩红艳) 叭试讨一?_暑?_磊蚰,