模拟仿真作战训练用气动步枪上的嵌入式状态监测器

技术领域

本发明涉及一种训练用气动步枪，特别涉及一种在虚拟仿真作战训练中使用的气动步枪上的嵌入式状态监测器。

背景技术

在模拟实战训练中，通过数据采集，在电脑中模拟出一个虚拟的战场环境，来支撑仿真作战模拟训练；虚拟的战场环境，包括训练场景设计、战斗筹划，训练资源管理、训练数据管理、训练评估等一系列通用环境；虚拟战场环境设置在中央控制室的主电脑中，在该电脑的显示器中显示出整个模拟的战场环境；模拟战场中的双方对抗真人士兵，均穿戴有智能战斗马甲，在智能战斗马甲中，放置有客户智能电脑终端，每个真人士兵戴有智能虚拟现实眼镜（VR Glass），手持智能气动步枪；这些真人士兵穿戴好上述智能设备后，在一个模拟战场的真实空间中，进行实战模拟训练；在中央控制室的主电脑中所模拟的战场环境，与对抗真人士兵所穿戴的客户智能电脑终端，通过无线信号同步连接在一起，虚拟战场环境同步实时地显示在真人士兵所佩戴的智能虚拟现实眼镜中，使对抗真人士兵有身临战场环境作战的真实感觉，该训练被称为大空间虚拟仿真作战训练，用于部队战略战术设计的验证，也可用于单兵模拟训练。

在上述大空间模拟仿真作战训练中，对抗双方真人士兵可通过扣动智能气动步枪的扳机，来模拟实战射击，通过智能气动步枪上的枪械的状态监测器，将模拟发射出的子弹电信号传输到中央控制室的主电脑中，中央控制室的主电脑，将子弹发出信号及该子弹的命中对方的位置信号，进行处理并形象显示成特殊影像效果，在中央控制室的主电脑的显示器中显示，并将该特殊影像效果实时传输客户智能电脑终端并显示在智能虚拟现实眼镜中；如何在模拟仿真作战训练中使用的手持智能气动步枪中，设计一个可感知扳机动作，保险状态，弹夹装卸是否到位，枪栓移动等动作的开关信号采集及发射器，并将其与手持智能气动步枪结合在一起，成为现场需要解决的一个问题。

发明内容

本发明提供了一种在模拟仿真作战训练中使用的气动步枪嵌入式状态监测器，解决了如何将监测手持智能气动步枪的枪械动作的机构与气动步枪枪体集成在一起的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

本发明的总体构思是：在气动步枪的各操作部件上设置霍尔元件，利用霍尔元件与其对应的感应磁铁的位置变化，使霍尔元件产生开关信号，将开关信号传送到气动步枪状态监测用单片机中，气动步枪状态监测用单片机通过WIFI传送元件，将该信号传送到中控室中的主机电脑中，从而实现对气动步枪状态的监测；本发明利用气动步枪的下护手中现有的凹槽，将各操作部件上设置的霍尔元件和单片机集成在一个长方体形的枪体状态监测集成块上，并将该集成块嵌入到下护手中现有的凹槽中，不影响士兵的实战模拟效果，集成块简单实用，特别适合现场快捷进行装配。

一种在模拟仿真作战训练中使用的气动步枪嵌入式状态监测器，包括枪托、上护盖、下护手和枪管体，在下护手上分别设置有扳机、快慢机、枪握把和接插弹匣，在扳机右侧，以及枪握把的上方的下护手的顶端面上设置有凹槽，在下护手的上方设置有上护盖，在上护盖与下护手之间，设置有枪管体，在枪管体上设置有枪栓，枪栓设置在凹槽的正上方，在凹槽中嵌入有枪体状态监测集成块，枪体状态监测集成块呈长方体形状，在长方体形的枪体状态监测集成块的左前部，设置有快慢机穿过通孔，在长方体形的枪体状态监测集成块的右后部，设置有枪栓动作监测霍尔元件安装立板，在长方体形的枪体状态监测集成块的顶端面右部，设置有单片机安装凹槽，在单片机安装凹槽中设置有气动步枪状态监测用单片机；快慢机活动设置在快慢机穿过通孔中，在快慢机穿过通孔中，分别设置有单发监测霍尔元件和连发监测霍尔元件，在快慢机上设置有单发连发霍尔元件感应磁铁，在扳机上设置有扳机监测霍尔元件感应磁铁，在扳机监测霍尔元件感应磁铁正右侧的枪体状态监测集成块的左端，设置有扳机监测霍尔元件，在枪栓动作监测霍尔元件安装立板的顶端设置有枪栓动作监测霍尔元件，在枪栓动作监测霍尔元件安装立板后侧的枪栓上设置有枪栓动作监测霍尔元件感应磁铁，在接插弹匣上方的枪管体上，设置有弹匣监测霍尔元件，在接插弹匣的顶端面上设置有弹匣监测霍尔元件感应磁铁；在枪握把中设置有锂电池；锂电池、扳机监测霍尔元件、单发监测霍尔元件、连发监测霍尔元件、枪栓动作监测霍尔元件和弹匣监测霍尔元件，分别与气动步枪状态监测用单片机电连接在一起。

在快慢机穿过通孔上方的枪体状态监测集成块的顶端面上，设置有电源插座，在枪管体上设置有电源引线，枪栓动作监测霍尔元件通过电源引线和电源插座与气动步枪状态监测用单片机电连接在一起；在气动步枪状态监测用单片机上连接有无线信号发射模块，无线信号发射模块与中控室内的主电脑通过无线信号电连接在一起。

本发明结构简单、紧凑，现场装配方便，充分利用了气动步枪下护手的现有结构，特别适合现场士兵在进行模拟训练时使用。

附图说明

图1是本发明在主视方向上的结构示意图；

图2是本发明在俯视方向上的结构示意图；

图3是本发明安装在气动步枪上将下护手部分剖开时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种在模拟仿真作战训练中使用的气动步枪嵌入式状态监测器，包括枪托201、上护盖202、下护手203和枪管体204，在下护手203上分别设置有扳机205、快慢机210、枪握把206和接插弹匣207，在扳机205右侧，以及枪握把206的上方的下护手203的顶端面上设置有凹槽209，在下护手203的上方设置有上护盖202，在上护盖202与下护手203之间，设置有枪管体204，在枪管体204上设置有枪栓208，枪栓208设置在凹槽209的正上方，在凹槽209中嵌入有枪体状态监测集成块211，枪体状态监测集成块211呈长方体形状，在长方体形的枪体状态监测集成块211的左前部，设置有快慢机穿过通孔212，在长方体形的枪体状态监测集成块211的右后部，设置有枪栓动作监测霍尔元件安装立板213，在长方体形的枪体状态监测集成块211的顶端面右部，设置有单片机安装凹槽，在单片机安装凹槽中设置有气动步枪状态监测用单片机214；快慢机210活动设置在快慢机穿过通孔212中，在快慢机穿过通孔212中，分别设置有单发监测霍尔元件218和连发监测霍尔元件219，在快慢机210上设置有单发连发霍尔元件感应磁铁220，在扳机205上设置有扳机监测霍尔元件感应磁铁217，在扳机监测霍尔元件感应磁铁217正右侧的枪体状态监测集成块211的左端，设置有扳机监测霍尔元件216，在枪栓动作监测霍尔元件安装立板213的顶端设置有枪栓动作监测霍尔元件222，在枪栓动作监测霍尔元件安装立板213后侧的枪栓208上设置有枪栓动作监测霍尔元件感应磁铁221，在接插弹匣207上方的枪管体204上，设置有弹匣监测霍尔元件223，在接插弹匣207的顶端面上设置有弹匣监测霍尔元件感应磁铁224；在枪握把206中设置有锂电池215；锂电池215、扳机监测霍尔元件216、单发监测霍尔元件218、连发监测霍尔元件219、枪栓动作监测霍尔元件222和弹匣监测霍尔元件223，分别与气动步枪状态监测用单片机214电连接在一起。

在快慢机穿过通孔212上方的枪体状态监测集成块211的顶端面上，设置有电源插座225，在枪管体204上设置有电源引线，枪栓动作监测霍尔元件222通过电源引线和电源插座225与气动步枪状态监测用单片机214电连接在一起；在气动步枪状态监测用单片机214上连接有无线信号发射模块，无线信号发射模块与中控室内的主电脑通过无线信号电连接在一起。

霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，用它可以检测磁场的变化，当磁性物质移近霍尔开关时，霍尔元件内部的电路状况发生变化，进而发出低电位电压或高电位电压的开关信号；霍尔元件具有结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，功耗小，频率高，耐震动，不怕灰尘、油污、水汽和盐雾的污染的特点；本发明将霍尔元件和微型感应磁铁组合到气动步枪上，起到了不影响气动步枪的整体结构，使士兵具有手持真枪的作战感觉；当受训士兵将接插弹匣207接插到下护手203上时，弹匣监测霍尔元件感应磁铁224靠近弹匣监测霍尔元件223，弹匣监测霍尔元件223就会发出开关信号，中控室中的主电脑收到此信号后，就会显示出该气动步枪的弹匣已由受训士兵装在了气动步枪上，反之，当士兵将弹匣取下时，弹匣监测霍尔元件感应磁铁224离开弹匣监测霍尔元件223，弹匣监测霍尔元件223就会发出另一开关信号，中控室中的主电脑收到此信号后，就会显示出该气动步枪的弹匣已被受训士兵从枪体上取下；本发明的其他的霍尔元件的工作方式也是如此，都是通过霍尔元件与对应的磁铁之间的位置改变，来产生一个开关信号，中控室中的主机电脑，根据收到的开关信号，来显示气动步枪上相关部件的现场操作状态，并生成画面，显示在中控室的显示屏上，并同时通过无线电信号，传送到受训士兵所背负的客户智能电脑终端中，并显示在真人士兵戴的智能虚拟现实眼镜（VR Glass）中，以模拟真实战场的实战情况；本发明的各霍尔元件的供电是通过一块锂电池215来实现的，锂电池215被嵌入到气动步枪上的中空的枪握把206中的中孔中，不会影响士兵手握的感觉；整个枪体状态监测集成块211与现有气动步枪的结构巧妙地结合在一起，即实现了对枪体的检测，又不会改变枪体的使用感觉，达到了真实模拟作战的效果。