具有观瞄及制导功能的遥控头盔的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种具有观瞄及制导功能的遥控头盔，属于军工技术领域。
【背景技术】
[0002]目前的反坦克导弹多属于直瞄的观瞄方式，需要士兵用笨重的设备去发现目标并且操纵反坦克导弹击中目标，这样攻击的距离受到很大限制，而且士兵容易成为敌方反击的目标。无人机作为一种新型反坦克武器已经展现了巨大优势，美国有一种名叫“弹簧刀”的折叠式无人机，可以单兵携带，重量只有两三公斤，由于使用电动方式推进，声音很小，可以长时间在空中巡逻，发现目标后可以远程遥控攻击目标的顶部。这种微型的无人机也相当于一种反坦克导弹，成本低廉，效果更好，未来有望取代现有的反坦克导弹。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型专利的目的是提供一种具有观瞄及制导功能的遥控头盔，用于控制微型的无人机对坦克等目标发动攻击，可以让观瞄制导系统达到最小化且操作方便，提高战斗力。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:本实用新型由头盔、近眼显示器、电器盒组成。近眼显示器由屏幕和两个凸透镜组成，位于头盔前方。电器盒内有电路板和电池。电路板上有陀螺仪传感器及控制电路，使用者头部的转动角度被陀螺仪采集到，经过信号处理装置变为控制信号由多通道遥控发射器发出至无人机，控制无人机的飞行方向。无人机上的摄像头采集战场图像经过无线图像发射器发回头盔，头盔的电器盒内有无线图像接收器电路，将图像显示在近眼显示器上。使用者可以实时的观察无人机上拍摄到的图像，转动头部控制无人机的飞行，对地方坦克进行搜寻和顶部攻击。
[0005]采用本发明带来的有益效果是，由于采用了陀螺仪作为传感器，近眼显示器作为显示单元，在一个头盔上就能实现观察瞄准和武器制导，大大提高了士兵的战场生存力、操作非常简便。
【附图说明】
[0006]以下结合附图做进一步说明:
[0007]图1是本实用新型的侧视图；
[0008]图2是本实用新型的A-A剖视图；
[0009]图3是本实用新型的B-B剖视图；
[0010]图4是本实用新型的控制系统的电原理框图；
[0011]图5是本实用新型的无人机的舵机控制系统的电原理框图；
[0012]图6是本实用新型的无线观瞄系统的原理框图；
[0013]图7是本实用新型的实施例1的无人机的外观图；
[0014]图8是本实用新型的实施例2的新型坦克立体图；
[0015]图中各部件名称对应的标号如下:
[0016]头盔I ;近眼显示器2 ;电器盒3 ;屏幕4 ;凸透镜5 ;电路板6 ;无人机7 ;摄像头8 ;X轴向舵机9 ；Y轴向舵机10 ;垂直发射箱11 ;无人侦察机12
【具体实施方式】
[0017]在图1中，本实用新型是由头盔1、近眼显示器2、电器盒3组成的。头盔I与普通头盔类似，区别在于前部固定了一个近眼显示器2。图2是图1的A-A剖视图，可以从图2中看出，近眼显示器内部有一个屏幕4和两个凸透镜5。凸透镜5位于屏幕4和眼睛之间，用于将屏幕4的图像放大并且变为一个虚像，方便近眼显示。正常情况下，人眼不可能看清十厘米以内的屏幕，凸透镜5可以改变光路，让使用者感觉看到的屏幕4比实际距离远，因而可以看清屏幕4上的内容。现有的虚拟现实眼镜都采用凸透镜来实现近眼显示。从图2中还可以看出，头盔I的前方与凸透镜5对应的位置有两个开孔。使用时，将头盔I向下倾斜，人的眼镜可以通过头盔I前方的开孔看到凸透镜5及凸透镜5前方的屏幕4。头盔上没有活动部件，用完后将头盔I抬起又可以用肉眼观察外部事物。
[0018]图3中可以看到，头盔I后部的电器盒3内有电路板6，当然也有电池，图中未显示。这样可以平衡近眼显示器2的重量，佩戴时不会感到不适。
[0019]图4是本实用新型的控制系统的电原理框图。X轴角度信号和Y轴角度信号都是由陀螺仪采集的。X轴陀螺仪和Y轴陀螺仪都位于电路板6上，可以感知头盔I的X向和Y向角度，因此使用者可以通过头部的转动来实施控制。X轴和Y轴陀螺仪的模拟信号经过各自的信号调理，抗混迭滤波后进入多通道A/D转换器变为数字信号，在FPGA的控制下选择一路信号进行转换，转换结果送入FPGA上的FIFO缓存，由DSP读取数据并进行数字信号处理。同时FPGA对A/D转换器传过来的信号进行预处理，送到DSP进行信号降噪处理，保证陀螺仪信号处理系统的实时性。然后DSP把处理后的结果输出到多通道遥控发射器，控制被操控的设备，比如无人机等。
[0020]图5是无人机攻击武器的舵机控制系统原理框图。多通道遥控接收器用于接收头盔I发射来的控制信号，送入应用处理器处理后变成控制图7中的X轴向舵机9和Y轴向舵机10，来控制无人机的飞行方向。无人机上还有摄像头8，用于侦察和瞄准。图6中，摄像头8可以把采集到的图像通过无线图像发射器无线传输，一般载波采用微波频段。头盔I的电路板6上还有无线图像接收器的电路，它与近眼显示器连接，接收到信号后在近眼显示器2上显示出来。
[0021]在图7的实施例1中，使用者用头盔I控制无人机。无人机是一种一次性的做自杀攻击的飞行器，具有展翼和电动螺旋桨推进器，成本低廉。无人机头部有摄像头8，发射后可以观看战场的画面搜寻目标。使用者的头部向左转，X轴陀螺仪感知到角度信号，变换成控制信号无线发送至无人机上的多通道遥控接收器，经过应用处理器处理后控制X轴向舵机9相应的动作，于是无人机向左飞。同理，使用者俯仰头部也可以对无人机进行控制，令Y轴向舵机10相应的动作。因此使用者可以不用手进行操作。使用者只要盯住近眼显示器2中的图像，用转动头部的方式改变无人机的飞行方向去发现目标。近眼显示器2中显示的是摄像头8传来的实时图像，让使用者有身临其境的感觉，感觉自己就在那架无人机上。使用者可以找寻一个隐蔽位置保护自己，全程不需要暴露自己。当发现目标后，使用者可以引导无人机向目标飞去，屏幕4上显示一个十字线，代表无人机飞行的方向，使用者只要转动头部让十字线的交点与目标重合，就确保了无人机向目标方向攻击。无人机目标小，雷达反射信号微弱而且噪音低、没有喷焰尾迹，因此不容易被发现，地方目标往往还不知道遭受攻击就遭到毁灭。
[0022]图8是本实用新型的实施例2。在此实施例中，一种新型的无炮塔坦克采用了垂直发射箱11和无人侦察机12。垂直发射箱11是一种阵列式发射装置，每个发射单元内都可以容纳一个无人机，采用弹射式垂直发射原理。这样可以全向攻击、快速反应、快速补给。在此实施例中，坦克内的成员先用头盔I控制无人侦察机12去搜寻战场上的目标，用GPS装置锁定目标的地理大概位置，然后一架无人机从垂直发射箱11中弹出后，电动螺旋桨启动，进入自主飞行模式。图5中还显示了一种飞行控制器，飞行控制器是成熟产品，上面有一些飞行传感器和飞行控制的程序，引导无人机向预定位置飞行并调整飞行姿态，属于成熟技术。当无人机飞行到无人侦察机12锁定的目标位置后，转为向下俯冲的飞行姿态，此时使用者接管无人机，用头盔I来人工引导无人机俯冲精确攻击敌方坦克的顶部。远程发现敌方坦克，超视距全向攻击的新型无炮塔坦克将具有比传统坦克更高的机动性、打击能力、战场生存能力。无人机和坦克只为说明本实用新型的应用方式，不做权利要求。
[0023]需要补充的是，头盔I也可以用来控制遥控机枪，遥控机枪上设置摄像头和随动机构，使用者用头盔I就可以远程控制机枪的射击。
【主权项】
1.一种具有观瞄及制导功能的遥控头盔，由头盔、近眼显示器、电器盒组成，近眼显示器位于头盔的前部，电器盒位于头盔的后部，其特征是:近眼显示器由一个屏幕和两个凸透镜组成，凸透镜位于眼睛和屏幕之间，头盔前部与凸透镜对应的位置有两个开孔；电器盒内有电路板和电池，电路板上有控制系统的电路，控制系统由X轴陀螺仪和Y轴陀螺仪作为传感器，经过A/D转换器、FPGA和DSP信号处理器以及多通道无线遥控发射器，电路板上还有无线图像接收器，无线图像接收器与近眼显示器连接。
【专利摘要】本实用新型由头盔、近眼显示器、电器盒组成。近眼显示器由屏幕和两个凸透镜组成，位于头盔前方。电器盒内有电路板和电池。电路板上有陀螺仪传感器及控制电路，使用者头部的转动角度被陀螺仪采集到，经过信号处理装置变为控制信号由多通道遥控发射器发出至无人机，控制无人机的飞行方向。无人机上的摄像头采集战场图像经过无线图像发射器发回头盔，头盔的电器盒内有无线图像接收器电路，将图像显示在近眼显示器上。使用者可以实时的观察无人机上拍摄到的图像，转动头部控制无人机的飞行，对地方坦克进行搜寻和顶部攻击。
【IPC分类】H04N7-18, A42B3-30
【公开号】CN204426845
【申请号】CN201520128713
【发明人】王志冲
【申请人】王志冲
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月2日