电子激光步枪电控系统设计

传统的射击运动训练中,子弹通常使用铅为制造材料,高压气罐为推动力。金属铅是一种有毒物质,同时气罐的安全系数相对较低。随着射击运动的不断普及与发展,设计了一种激光步枪电子控制系统,有效解决了子弹材料问题和安全问题。激光步枪采用低成本高性能单片机为控制核心,外部硬件模块主要包括激光指示驱动模块、无线数据通信模块、扳机压力实时监测模块、后坐力撞击模拟模块等,可以定性、定量的分析训练过程中更多行为获得更多训练数据。该技术可以完全模拟真实气枪打靶训练和操作体验,效果良好。

基于MOPA结构的1064nm单频光纤激光器

为了抑制受激布里渊散射效应,提高单频窄线宽种子源的放大功率,采用主振荡功率放大器结构,并对光纤长度、纤芯直径和抽运参量进行优化,实现了42W的1064nm信号光输出.实验中,一级放大采用914nm半导体激光器作为抽运源,增益光纤芯径10μm,长度8m;二级放大采用976nm半导体激光器作为抽运源,增益光纤芯径20μm,长度2.4m.在种子光功率40mW、一级放大的抽运功率6.8W、二级放大的抽运功率85W时,得到了42W的1064nm信号光输出.结果表明,光光转换效率约49.4%,偏振消光比27.5dB;输出信号光中心波长1064.5nm,线宽约70MHz,保持了种子光的单频特性.在42W连续输出时没有观察到受激布里渊散射,继续增大抽运功率,有望实现更高功率的放大.

基于LabVIEW的激光自动报靶系统设计

为了解决10 m气步枪运动员日常训练中需要消耗大量子弹和靶纸的问题,使用LabVIEW设计了一套基于图像处理技术的激光模拟射击自动报靶系统。此系统在10 m气步枪基础上加装扳机压力传感器、蓝牙模块、激光器等,使用激光束代替实弹,使用摄像头模块捕捉靶纸上的光斑图像并传输给计算机程序,利用LabVIEW程序的图像处理函数进行处理得出瞄准轨迹、扳机压力曲线和环数成绩等提供给教练及运动员查看分析。相比与传统的人工判靶,该系统除了解决训练中消耗大量子弹和靶纸的问题,还在报靶的效率、精度、公平性等方面具有一定的优势。