一种定向雷模拟终端、模拟方法及实兵训练系统与流程

1.本发明属于对抗训练模拟技术，具体涉及一种定向雷模拟终端及模拟方法。


背景技术：

2.定向雷又称66式反步兵定向地雷，是一种大规模反步兵武器，通过其内有预制的破片沟槽，使雷体在被引爆后，破片按照设定的角度扩散飞出，对敌方人员造成杀伤，因其杀伤面积大，使用成本高，无法在日常模拟对抗训练中得以运用。
3.在实兵对抗训练演习时，通常的方法是使用无线模块生成爆炸数据，比如发明专利“一种绊发式地雷模拟设备及模拟方法(专利申请号：201811123333.0)”中无线模块生成的爆炸数据包括身份信息、位置信息和毁伤数据，当地雷被触发时，经由无线通信模块将爆炸数据向周围发送，无线接收器接收爆炸数据，并依据爆炸数据进行毁伤判断。现有无线接收器按照绊发雷的无线信号来接收爆炸数据的，随着距离的增加信号越来越弱，呈圆圈扩散爆炸范围，而定向雷呈扇形范围扩散，无遮挡的情况下只要距离内都能打到，因此利用现有的技术，无法实现定向雷的模拟，给对抗训练模拟带来一定的困扰。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种定向雷模拟终端，更真实的模拟定向雷的爆炸效果，达到模拟杀伤训练单兵的目的。
5.同时，本发明还提供一种解决上述问题的定向雷模拟方法。
6.同时，本发明还提供一种解决上述问题的包含定向雷模拟终端的实兵训练系统。
7.技术方案：本发明提供一种定向雷模拟终端，包括主控装置和与所述主控装置的触发信号接口连接的引爆装置，还包括至少1组发射装置，所述发射装置包括激光控制器和至少1组激光散射装置，所述激光控制器的信号输入端口与所述主控装置的信号输出端口连接，所述激光控控制器的信号输出端口与所述激光散射装置连接，
8.所述激光散射装置包括红外芯片和设置于所述红外芯片前端的凹透镜，所述凹透镜的出光角度等于所述定向雷的扩散角度。
9.本技术方案通过红外芯片与凹透镜相结合的方式，可以使光源从原来的点照射面积变换成面照射面积，并通过控制凹透镜的出光角度控制定向雷的扩散角度，实现定向雷的真实模仿。同时红外芯片距离透镜的距离较小，更加利于激光器的小型化，透镜采用pmma材料，生产效率高，透光效率高，使得红外芯片发出的光线更多的被利用，提高了激光器的发光亮度及效果。
10.本发明技术方案的进一步限定为，所述激光散射装置为8组，呈“323”点阵式排列。通过设置8组激光散射装置，红外芯片发出不可见激光，经凹透镜发散，面积增大，多路芯片光路叠加，通过光斑整形、合束的方式，传输光束距离长。
11.进一步地，所述红外芯片前端的凹透镜的出光角度为60度。角度偏小，聚光则照射距离远，出现“手电筒模式”；角度偏大，散光则照射距离近；而60度为美军装备的m18a1反步
兵定向地雷的扩散角度，也是目前定向地雷常用的散射角度，本发明将凹透镜的出光角度设置为60度，则使定向雷模拟终端更加通用。
12.进一步地，所述主控装置接收到“布雷”指令后，进入激活状态；所述引爆装置被触发后，进入锁定状态。
13.进一步地，还包括用于显示所述定向雷模拟终端状态的led指示灯，绿灯表示“激活状态”，红灯表示“锁定状态”。
14.进一步地，还包括与所述主控装置连通的声控模块，所述声控模块包括语音模块和喇叭。
15.进一步地，所述引爆装置与所述主控装置通过有线和/或无线方式连接。
16.本发明提供的另一技术方案为：一种定向雷模拟终端的模拟方法，按如下步骤进行：
17.s1、主控装置接收到“布雷”指令，定向雷模拟终端进入“激活”状态；
18.s2、所述引爆装置被触发，发送触发信号至所述主控装置；
19.s3、所述主控装置输出定频的pwm波纹信号至激光发射控制器；
20.s4、激光控制器输出高低电平，控制所述红外芯片发射不可见激光；
21.s5、定向雷模拟终端进入“锁定”状态。
22.本技术方案的进一步限定为，步骤s1前，所述主控装置接收布雷人员的身份信息，将布雷人员与定向雷模拟终端绑定。
23.本发明提供的另一技术方案为：一种包含前述定向雷模拟终端的实兵训练系统，包括持有方单兵装具和与所述单兵装具通信连接的工兵模拟终端、敌对方单兵装具和与所述单兵装置通信连接的工兵模拟终端，
24.所述持有方工兵模拟终端，用于发送“布雷”指令至所述主控装置、读取自身的穿戴单兵装具的身份信息至所述主控装置；
25.所述敌对方单兵装具，用于接收定向雷模拟终端爆炸后的激光，计算毁伤。
26.有益效果：本发明通过红外芯片和凹透镜相结合的方式，可对50米内的单兵造成有效杀伤，能够真实的模拟定向雷引爆后爆炸效果，通过发射激光可以达到模拟杀伤单兵的训练目的。另外该定向雷模拟方式安全可靠，不会对参训人员造成伤害，且引爆装置的触发方式选择更多，更好的符合实兵对抗场景。
附图说明
27.图1为本发明提供的定向雷模拟终端的整体硬件结构示意图。
具体实施方式
28.下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
29.实施例1
30.如图1所示，本发明的一种定向雷模拟终端，包括主控装置1、引爆装置、定向雷金属外壳2、电池筒3、电源开关4、航插口5、连接器6、led指示灯7、激光发射器8、喇叭9、固定机构10、红外接收管11、滤光片12和插销13。
31.所述激光发射器8包括至少1组发射装置，所述发射装置包括激光控制器和至少1组激光散射装置，所述激光控制器的信号输入端口与所述主控装置1的信号输出端口连接，所述激光控控制器的信号输出端口与所述激光散射装置连接，所述激光散射装置包括红外芯片17和设置于所述红外芯片前端的凹透镜16，所述凹透镜16的出光角度等于所述定向雷的扩散角度。本技术方案通过红外芯片17与凹透镜16相结合的方式，可以使光源从原来的点照射面积变换成面照射面积，并通过控制凹透镜的出光角度控制定向雷的扩散角度，实现定向雷的真实模仿。同时红外芯片17距离凹透镜16的距离较小，更加利于激光器的小型化，透镜采用pmma材料，生产效率高，透光效率高，使得红外芯片发出的光线更多的被利用，提高了激光器的发光亮度及效果。
32.本实施例中，所述发射装置为2组，所述激光散射装置为8组，每组激光散射装置呈“323”点阵式排列。通过设置8组激光散射装置，红外芯片17发出不可见激光，经凹透镜16发散，不但使光源从原来的点照射面积变换成面照射面积，并且合理的增大了照射面积；多路芯片光路叠加，通过光斑整形、合束的方式，传输光束距离长。红外芯片的功率较大，又以多组同时使用，因此，固定的基本采用铝基板，并扩大基板的面积，增加其散热功能。
33.所述红外芯片17前端的凹透镜16的出光角度为60度。角度偏小，聚光则照射距离远，出现“手电筒模式”；角度偏大，散光则照射距离近；而60度为美军装备的m18a1反步兵定向地雷的扩散角度，也是目前定向地雷常用的散射角度，本发明将凹透镜的出光角度设置为60度，则使定向雷模拟终端更加通用。
34.所述引爆装置与所述主控装置的触发信号接口连接，本实施例中采用有线方式连接，包括微动开关14和绊发外壳15，绊发外壳15通过有线连接定向雷外壳航插口5，微动开关14设置于所述绊发外壳15内，与所述主控装置1连接，训练人员触动引爆装置，微动开关14触发工作，发出击发信号至所述主控装置1。
35.本实施例的定向雷模拟终端在一次生命周期内只能被引爆一次，所述主控装置接收到“布雷”指令后，进入激活状态；所述引爆装置被触发后，进入锁定状态。
36.为了更加直观的显示定向雷模拟终端的工作状态，还包括用于显示所述定向雷模拟终端状态的led指示灯，绿灯表示“激活状态”，红灯表示“锁定状态”。而且，还包括与所述主控装置连通的声控模块，所述声控模块包括语音模块和喇叭，用于模拟定向雷爆炸过程中发出的爆炸声响。
37.本实施例提供的一种定向雷模拟终端的模拟方法，按如下步骤进行：
38.s1、所述主控装置接收布雷人员的身份信息，将布雷人员与定向雷模拟终端绑定；
39.s2、主控装置接收到“布雷”指令，定向雷模拟终端进入“激活”状态，led指示灯为绿色；
40.s3、训练人员走过定向雷模拟终端，所述引爆装置被触发，引爆装置通过微动开关发送触发信号至主控装置；
41.s4、所述主控装置输出定频的pwm波纹信号至激光发射控制器；
42.s5、激光控制器输出高低电平，输出一定比例的占空比，控制所述红外芯片发射不可见激光，对单兵装具的无线接收器造成杀伤效果；
43.定向雷爆炸的过程中，语音模块和喇叭模块发出爆炸音效。
44.s6、定向雷模拟终端进入“锁定”状态，led指示灯为红色。
45.在一次生命周期内定向雷模拟终端只能被引爆一次，定向雷爆炸后，会进入锁定模式。
46.实施例2
47.本实施例提供一种定向雷模拟终端，其结构和工作原理与实施例1基本相同，不同点为：所述引爆装置与所述主控装置通过无线方式连接。
48.引爆装置为遥控器，与主控装置进行无线连接，用于无线电遥控方式，通过无线通讯方式传输给主控模块，兼容433mhz、2.4ghz、315mhz(可选)等协议远距离的遥控引爆定向雷装置。
49.本实施例提供的一种定向雷模拟终端的模拟方法，步骤与实施例1基本相同，不同点为：步骤s3中，引爆装置的触发方式为遥控器远程发送触发信号至主控装置，实现定向雷的远程攻击。
50.实施例3
51.本实施例提供一种定向雷模拟终端，所述引爆装置与所述主控装置之间的连接为有线和无线方式共存，其结构和工作原理为实施例1和实施例2的结合。
52.本实施例提供的一种定向雷模拟终端的模拟方法，步骤与实施例1基本相同，不同点为：步骤s3中，当绑定参训人员不需要人为干预时，定向雷模拟器在固定位置上，由另一方参训人员触发；当绑定参训人员认为时机成熟，即便另一方参数人员未触发引爆装置，绑定参训人员也可以通过遥控器远程控制引爆装置，引爆定向雷，从而实现灵活运用，更广泛的适应训练场合。
53.实施例4
54.本实施例提供一种包含实施例1～3所述的定向雷模拟终端的实兵训练系统，所述定向雷模拟终端配合实兵训练系统中的其他终端使用，实兵训练系统还包括持有方单兵装具和与所述单兵装具通信连接的工兵模拟终端、敌对方单兵装具和与所述单兵装置通信连接的工兵模拟终端、中心控制系统。
55.持有方工兵模拟终端通过zigbee模块与主控装置无线连接相配对，发送控制指令，工兵模拟终端发出“布雷”指令后，主控装置设定定向雷模拟终端进入“激活”状态，此时战场人员才能对定向雷进行操作，否者定向雷模拟终端处于锁定状态而无法触发模拟爆炸。
56.持有方工兵模拟终端读取自身的穿戴单兵装具的身份信息，然后通过zigbee模块或红外模块、串口将布雷人员的身份信息传输至定向雷模拟终端，完成绑定工作。
57.所述敌对方单兵装具接收定向雷模拟终端爆炸后的激光，计算毁伤。
58.当定向雷模拟终端被引爆进入“锁定”状态后，需要再次投入使用时，中心控制系统发送解锁信号至主控装置，重置定向雷模拟终端的状态为“激活”状态。