激光枪自动射击装置(E题)【本科组】一、任务设计一个能够控制激光枪击发、自动报靶及自动瞄准等功能的电子系统。该系统由激光枪及瞄准机构、胸环靶、弹着点检测电路组成,其结构示意见图1。二、要求1.基本要求(1) 用激光笔改装激光枪,激光枪可受电路控制发射激光束,激光束照射于胸环靶上弹着点的光斑直径<5mm;激光枪与胸环靶间距离为3m。 图1 激光枪自动射击装置示意图(2) 激光枪固定在一机构上,可通过键盘控制激光枪的弹着点(用键盘设置激光束在靶纸上上下、左右移动一定距离)。(3) 制作弹着点检测电路,通过摄像头识别激光枪投射在胸环靶上的弹着点光斑,并显示弹着点的环数与方位信息。其中环数包括:10、9、8、7、6、5、脱靶;方位信息是指弹着点与10环区域的相对位置,包括:中心、正上、正下、正左、正右、左上、左下、右上、右下。详见图2-b。2.发挥部分(1) 在图形点阵显示器上显示胸环靶的相应图形,并闪烁显示弹着点。(2) 自动控制激光枪,在15秒内将激光束光斑从胸环靶上的指定位置迅速瞄准并击中靶心(即10环区域)。(3) 可根据任意设定的环数,控制激光枪瞄准击中胸环靶上相应位置。(4) 其他 2-a 胸环靶尺寸 2-b胸环靶 环数及方位信息示意图2 胸环靶示意图三、说明1. 激光枪可以由市场上的激光笔改造,由电路控制击发;每次击发使光斑维持3~5s时间,但此期间不得移动光斑。2. 可采用步进电机、舵机或直流电机等机构对激光枪进行两维控制,以实现瞄准。激光枪及相关机构可由支架支撑。3. 胸环靶是在不反光的白纸画有一组相距5cm的同心圆(线宽不超过1mm),最内圆环直径10cm,圆环内为10环区域,从最内环至最外环间分别为9、8、7、6、5环区域,最外环外为脱靶。胸环靶上不允许设置摄像头以外的传感器。4. 当激光枪的弹着点落在胸环靶的环线上时,报靶时采取就高不就低的原则。例如,弹着点在8环与9环之间的环线上时,则认为是9环。5. 在不影响靶纸上圆环线的前提下,允许在靶纸上做标记。6. 在完成发挥部分要求时,在正式击发前允许进行1-2次试射;但试射次数越少越好。7. 不限制摄像头及弹着点检测电路的安装位置,但应方便搬运与快速安装。测试时自带胸环靶纸,测试评审现场可提供粘贴胸环靶的支架。
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