[0001] 本发明属于水面靶标领域，尤其涉及一种艇载充气式靶标投放系统。

[0002] 目前，随着各国海上射击训练活动越来越多，对于海上模拟船艇类的靶标系统需求越来越大。该类靶标需要有效模拟海上运动船艇目标，供海上观测与射击，以此检验对海上运动目标的打击水平和毁伤效果。

[0003] 目前，国内外用于此类靶标的方式主要有2种方式：一是在海上布放靶球、靶网等固定目标，该目标投放到海上后不能移动，只能模拟海上静止目标，不能满足对高速动态目标的训练需要；二是利用废弃船只作为靶标目标，该目标可以进行机动，模拟海上移动目标，但是考虑到安全性，船只上不能有人，需要对船只进行无人化改造，这对于属于易耗品的靶标来说，成本造价较大，不能满足大量射击训练需求；此外，由于靶标是射击毁伤对象，容易被击中损坏，需要保障人员频繁进出靶区来更换靶标，造成较大的时间和人力成本浪费，影响训练效率与连续性，使用不便。

[0004] 通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

[0005] (1)现有海上布放靶球、靶网等固定目标的技术只能模拟海上静止目标，不能满足对高速动态目标的训练需要。

[0006] (2)现有利用废弃船只作为靶标目标的技术成本造价较大，不能满足大量射击训练需求。

[0007] (3)现有通过人力方式频繁进出靶区来更换靶标会造成较大的时间和人力成本浪费，影响训练效率与连续性，使用不便。

[0066] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0067] 为了使本领域技术人员充分了解本发明如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。

[0068] 如图1所示，本发明实施例提供的艇载充气式靶标投放系统包括：靶标投放装置2、多通道投放控制器3和充气式球形浮体靶系统1；

[0069] 所述靶标投放装置2固定在船体尾部的甲板上，起着固定、投放靶标的功能；所述多通道投放控制器3用螺栓固定在所述靶标投放装置2上，也可根据需要安装在舱室内的机柜内，实现靶标投放及缆绳解脱控制，配备的手持操控盒4与所述多通道投放控制器3通过电台进行通信，可通过手持操控盒4给所述多通道投放控制通信并下达指令，实施靶标的投放和解脱；所述充气式球形浮体靶系统1固定在投放架上，拖曳缆绳6一端与球形靶标18连接，另一端固定在所述靶标投放装置2的解脱机构上。

[0070] 靶标投放装置2包括靶标托架7、下支架8和缆绳框9三部分，见图2。其中所述下支架8通过刚性或柔性连接固定在船体尾部的甲板上；所述靶标托架7装上所述充气式球形浮体靶系统1后和所述下支架8之间通过连接定位挡板实现快速定位并通过螺栓紧固；缆绳框9设计为抽屉式结构插入下支架8腹部，通过螺栓固定，可装载更多需要的缆绳。所述靶标托架7单独模块化设计，并配有吊耳，方便了存储运输及后期使用过程中充气式球形浮体靶系统1的更换，使用时可单独将靶标托架7取下，将充气式球形浮体靶系统1固定后再进行整体吊装，可快速固定在下支架8上，方便充气式球形浮体靶系统1的安装，也避免在艇上安装充气式球形浮体靶系统1的危险性，安全可靠。

[0071] 靶标托架7用于固定靶标防护包装筒17，通过钢丝拉绳、索具螺旋扣等紧固装置实现。根据需求采用3套靶标共架单独使用的设计方式。所述靶标托架7设计有3组固定滑轨、3组活动滑轨，通过3组控制锁，以便于固定和单独控制每个靶标的投放，见图3，具体表现为钢丝拉绳两头拴住活动托架，中部通过索具螺旋扣钩住控制锁的拉轴，可调节索具螺旋扣将钢丝拉绳旋紧，从而紧固充气式球形浮体靶系统1。控制锁解锁后，索具螺旋扣解锁，钢丝拉绳解锁，活动滑轨在充气式球形浮体靶系统1及自身作用力的作用下沿铰链轴转动，到位后活动滑轨与固定滑轨形成一条完整的轨道，延长轨道；充气式球形浮体靶系统1在自身重力的作用下沿着轨道滑动，直至滑入水中。

[0072] 下支架8上主要由下支架8顶框、下支架8底框、投放控制锁、缆绳解脱锁等组成，所述下支架8上有3个缆绳框固定点和3个控制锁、3个解脱锁，实现共架3套充气式球形浮体靶系统1的单独投放、拖曳和解脱操作。所述下支架8通过焊接或螺栓连接将其固定在船艇尾部甲板，也可以通过钢丝绳将下支架8与舰面拉紧固定。所述靶标托架7和所述下支架8均选用Q355A低合金高强度结构钢材焊接而成，通过仿真模拟出其最大应力应变，并尽量减少其材料用量以减少重量。详细应力应变分析见图4。

[0073] 多通道投放控制器3主要由控制箱13、手持操控盒4、控制软件及附属组件组成。如图5所示，其中所述控制箱13主要由信息控制处理电路、通信电路、信息存储电路、电源电路、电机驱动电路、滤波及保险电路、应急蓄电池、AC/DC电源模块、开关电路、无线电台、箱体等组成；所述手持操控盒4由通信电路、信息处理电路、开关电路、锂电池组、无线电台、操控盒体等组成；所述附属组件由执行电机、传感器组件及电缆等组成。多通道投放控制器3的控制箱13共架安装在下支架8上，与电机、传感器之间通过电缆组连接，见图6。

[0074] 多通道投放控制器3主要作用是能够根据上位机下达指令(或手持操控盒4无线指令)自动操控、面板按键手动操控两种控制方式，使靶标投放装置2完成充气式球形浮体靶系统1的投放与拖曳缆绳6的解脱工作。具体连接电路图见图7。

[0075] 多通道投放控制器3的工作原理包括：

[0076] 自动工作方式时，多通道投放控制器3通过网络接口接收上位机的指令，经信息控制处理电路进行识别处理后控制电机工作，电机带动投放控制锁解锁，解锁后充气式球形浮体靶系统1在自身重量作用下滑落入水，脱离靶体投放装置。完成充气式球形浮体靶系统1投放后，控制箱13通过传感器组采集靶标释放状态，在面板上采用指示灯进行显示，同时通过网口上传靶标释放的状态信息。当球形靶标(充气展开形态)5被击中破损后，多通道控制器根据上位机指令控制解脱电机工作，解脱电机带动缆绳解脱锁解脱拖曳缆绳6，解脱状态由面板上的指示灯进行显示，同时给上位机上传解锁状态，控制箱13若15s内没有接收相应通道投放或解脱状态信息就上报故障。多通道投放控制器3对上位机每次下达的投放或解脱指令，以及控制箱13给电机发出的执行指令、传感器状态都进行存储，上位机可通过查询方式读取存储模块的指令及状态信息，以便进行试验后数据分析。

[0077] 自动方式下，控制箱13还可通过无线电台接收手持操控盒4发出的投放或解脱指令，遥控方式控制各通道进行投放和解脱工作，投放和解脱状态分别在手持操控盒4和控制箱13面板上进行显示。

[0078] 手动工作方式时，人工按下控制箱13面板上的投放按钮，控制箱13控制投放通道的电机转动，电机带动投放控制锁解锁，进行充气式球形浮体靶系统1释放，同时面板上相应指示灯亮。按下该通道解脱按钮，可控制解脱电机工作带动缆绳解脱锁解锁，将该通道拖曳缆绳6进行解脱，同时面板上相应指示灯亮，同时将释放和解脱状态信息进行储存。投放控制锁和缆绳解脱锁固定状态时，电机轴伸出在外，将固定充气式球形浮体靶系统1的紧固钢丝绳上的挂钩或拖曳缆绳6固定，解脱时，控制箱13或手持操控盒4控制电机转动，将电机轴回伸，将固定在上的钢丝拉绳或拖曳缆绳6解脱，达到解脱目的，其固定和解脱状态可见图8。

[0079] 充气式球形浮体靶系统1由球形靶标18、拖曳缆绳6、气源装置19和靶标防护包装筒17等组成，如图9。其中所述气源装置19安装在球形靶标18内部，使用前拖曳缆绳6和球形靶标18折叠好后分别放入靶标防护包装筒17内。

[0080] 所述球形靶标18采用橘红色外观，使靶标具有良好的光学观察效果；靶标内部嵌有角射体，具有较好的雷达反射性能，可满足训练者雷达、光电等传感器的观测需求；球形靶标18通过拖曳缆绳6高速拖曳，见图9。

[0081] 拖曳缆绳6需300米、800米两种长度使用，且拖曳缆绳6能可靠展开和承受拖曳拉力。根据需要，拖曳缆绳6选用直径10mm超高分子量聚乙烯材料编制的缆绳，其具有纤维强度极高、伸长率低，可耐力与金属钢丝的拉断力相媲美，最大拉力可达50KN，靶标在水面上拖动拉力最大为4KN，缆绳强度满足要求。缆绳耐紫外线辐射，耐酸碱，耐气温差，使用周期长。两种长度在使用前可由人工快速选择，即设计300米绳头带扣缆绳和500米绳头带扣缆绳，800米为300米与500米的组合。300米缆绳折叠后大部分放置于防护筒内，一头连接球形靶标18，另一头直接连接缆绳解脱锁满足300米长度需求，或者800米长度使用时通过不锈钢快速连接扣与500米缆绳一头连接，500米缆绳折叠后放在缆绳框内，另一头与缆绳解脱锁相连。要避免缆绳在靶标充气展开过程中、靶标与保障船只分开过程中出现缠绕，对缆绳的折叠方式进行了设计，采用“之”字形来回折叠，束集一起后，套上PVC热收缩套管热缩，防止使用过程中散开造成缠绕，见图9。

[0082] 所述气源装置19包括高压混合气体气瓶、速放阀22和气体传输装置等。所述速放阀22进气端与气瓶合体连接，释气端与气体传输装置中的高压输气管连接，另一端球形靶标18充气框架上的单向阀相连接。所述速放阀22的一端有拉阀绳21带动开启开关，充气式球形浮体靶系统1通过自重投放后，拉阀绳21带动开启开关启动速放阀22，速放阀22内部的撞针冲破下闭合体中的高压防护膜，从而打破气源的密封状态放出钢瓶内部的高压混合气体，实现气瓶内的气体快速流向球形靶标18，见图11。

[0083] 所述靶标防护包装筒17用于包装球形靶标18及其配件，在运输、存储及使用过程中保护内部靶标及气瓶等。靶标防护包装筒17选用玻璃钢材质加工制作分为上盖和下盖两部分，上盖、下盖两部分相扣组成圆柱体，见图9。下盖底部设计两根平行直滑槽，方便靶标防护包装筒17的固定和布放过程中沿轨道顺畅地滑出靶标投放装置2；上盖顶部两根斜槽便于包装在靶标投放装置2上固定；靶标防护包装筒17的一端留有300毫米*240毫米方形孔，便于内部设备的检修维护；为保护内部的球形靶标18及配件，包装筒内部粘贴一层柔性防护层，阻止因磨损、剐蹭造成的损坏。

[0084] 如图10所示，本发明实施例提供的艇载充气式靶标投放系统的工作原理为：

[0085] 将艇载充气式靶标投放系统安装于船体尾部，系统处于值班状态，接收到投放信息后，多通道投放控制器3根据指令进行投放控制锁解锁；解锁后靶标投放装置2的活动滑轨打开，与导轨形成一个整体斜向下的轨道，充气式球形浮体靶系统1在自身重量的作用下沿着轨道滑动，直至脱离靶标投放装置2远离保障船只；充气式球形浮体靶系统1离开靶标投放装置2后，由于重力作用，在固定在投放装置的拉阀绳21的拉力作用下将气瓶保险拉环20拉开，同时拉开气源装置19的气体速放阀22，使得气瓶能够泄气，如图11所示，开启高压气瓶释放内部储存的混合气体，混合气体进入球形靶标18内部框架，充气形成目标靶标；球形靶标18在充气成型的过程中撑开靶标防护包装筒17，释放出球形靶标18及拖曳缆绳6，拖曳缆绳6一端与球形靶标18固定，另一端固定在缆绳解脱锁上，船艇在向前机动过程中逐步释放缆绳，拖动球形靶标18机动；当球形靶标(充气展开形态)5被击中破损后，多通道控制器根据上位机指令控制缆绳解脱锁解脱拖曳缆绳6。

[0086] 为了证明本发明的技术方案的创造性和技术价值，该部分是对权利要求技术方案进行具体产品上或相关技术上的应用实施例。

[0087] 本发明实施例提供的艇载充气式靶标投放系统的工作流程包括：

[0088] 如图12所示，首先将艇载充气式靶标投放系统安装于执行供靶任务保障的有人/无人船只甲板尾部，具体如图13(a)开始阶段所示。

[0089] 使用时充气式球形浮体靶系统1固定在靶标投放装置2上支架，用钢丝拉绳将靶标防护包装筒17压紧，中部通过索具螺旋扣连接在投放控制锁上以实现固定。多通道投放控制器3内的控制箱13通过螺栓连接在靶标投放装置2上，多通道投放控制器3通过网络与远程控制设备连接，接收上级指令实施投放/解脱操作。进行靶标投放时，通过上位机网络通信接收上级指令实施远程投放，也可以使用手持操控盒4或直接操作控制箱13上按钮实施本地投放。人员使用手持操控盒4控制解脱后，具体效果如图13(b)靶标投放初始阶段和图13(c)入水阶段所示，充气式球形浮体靶系统1由于重力影响，数秒内即可入水。

[0090] 靶标防护包装筒17为储运发一体结构，气源装置19装入到球形靶标18内折叠好，随拖曳缆绳6一起放入到靶标防护包装筒17内。充气式球形浮体靶系统1入水后，由于其高压气瓶上的保险拉环被固定在投放装置上的拉阀绳21拉开，球形靶标18快速充气展开成形，为球形靶标(充气展开形态)5，具体见图13(d)靶标展开过程阶段、图13(e)完成展开阶段。在球形靶标18完成充气后，保障船只即可快速运动，通过缆绳拖曳球形靶标(充气展开形态)5，使得球形靶标(充气展开形态)5作为假目标的作用实现最大化，拖曳缆绳6长300米，也可加长至800米，可保证靶标跟随保障船只快速移动，此时处于图13(f)靶标拖曳阶段，若靶标被击毁，多通道控制器根据指令控制缆绳解脱锁解脱拖曳缆绳6，完成拖曳缆绳6的解脱，见图13(g)拖曳缆绳解脱阶段。

[0091] 如若靶标未被击毁，则可以不用解脱拖曳缆绳6，用缆绳将充气靶标拖回，并固定在保障船只旁，见图13(h)靶标回收阶段所示，回岸边进行靶标放气回收，可以再次利用，具有极高的经济性。

[0092] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。