专利摘要

本实用新型涉及电磁炮技术，具体涉及一种能够自动寻靶和定点打击的电磁炮装置，包括单片机、激光雷达、矩阵键盘、显示屏、云台、充电电路和电磁炮；电磁炮包括炮管和炮管底部的线圈，线圈连接充电电路；充电电路含有一组电容和继电器开关，通过+36V稳压电源供电；电磁炮炮管固定于云台上；电磁炮炮管后方竖直固定有圆柱形塑料管，圆柱形塑料管顶部固定激光雷达；云台、单片机和充电电路固定于亚克力底板上；单片机与云台和继电器开关连接；单片机外接矩阵键盘和显示屏。该装置具有指定距离和偏角打击和自动寻靶打击的功能，偏差小，发射周期短，打击精度高，稳定性好。

权利要求

1.一种能够自动寻靶和定点打击的电磁炮装置，其特征是，包括单片机、激光雷达、矩阵键盘、显示屏、云台、充电电路和电磁炮；电磁炮包括炮管和炮管底部的线圈，线圈连接充电电路；充电电路含有一组电容和继电器开关，通过+36V稳压电源供电；电磁炮炮管固定于云台上；电磁炮炮管后方竖直固定有圆柱形塑料管，圆柱形塑料管顶部固定激光雷达；云台、单片机和充电电路固定于亚克力底板上；单片机与云台和继电器开关连接；单片机外接矩阵键盘和显示屏。

2.如权利要求1所述的能够自动寻靶和定点打击的电磁炮装置，其特征是，云台为二自由度云台，二自由度云台包括垂直角度舵机、水平角度舵机和圆盘，圆盘中心与水平角度舵机连接，垂直角度舵机和激光雷达固定于圆盘上，激光雷达位于垂直角度舵机后方；线圈缠绕在炮管的底端，通过一U型结构固定于垂直角度舵机上。

3.如权利要求2所述的能够自动寻靶和定点打击的电磁炮装置，其特征是，单片机采用STM32F407作为主控单元，矩阵键盘的八个引脚与单片机STM32F407的八个GPIO口PD0～PD7连接；充电电路包括+36V稳压源和三个10000微法的电容并联，接入继电器的常闭端，放电端包括电容与加速线圈，接入继电器的常开端，继电器的输入端与单片机的PB5端连接；单片机STM32F407的PG8、PG6、PG4、PG2分别与显示屏的DC、RES、SDA、SCL连接，单片机STM32F407的PA10端连接激光雷达的信号输出；垂直角度舵机和水平角度舵机的信号端分别连接单片机STM32F407的PB15和PB14。

说明书

技术领域

本实用新型属于电磁炮技术领域，尤其涉及一种能够自动寻靶和定点打击的电磁炮装置。

背景技术

电磁炮是一种将电磁能转化为炮弹动能从而发射出去打击目标的一种武器。电磁炮模型往往能够作为一种趣味教学实验用具使学生对电磁学原理进行验证。

目前已有的电磁炮模型大都能够实现炮弹的发射，并通过调整炮管仰角和充电时间来控制电磁炮的发射距离。这样的模型打击范围较小，且发射距离难以精确控制，无法做到定点打击。同时，已有的模型也不具备自动寻靶打击的功能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够实现定点打击和自动寻靶功能的电磁炮装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种能够自动寻靶和定点打击的电磁炮装置，包括单片机、激光雷达、矩阵键盘、显示屏、云台、充电电路和电磁炮；电磁炮包括炮管和炮管底部的线圈，线圈连接充电电路；充电电路含有一组电容和继电器开关，通过+36V稳压电源供电；电磁炮炮管固定于云台上；电磁炮炮管后方竖直固定有圆柱形塑料管，圆柱形塑料管顶部固定激光雷达；云台、单片机和充电电路固定于亚克力底板上；单片机与云台和继电器开关连接；单片机外接矩阵键盘和显示屏。

在上述的能够自动寻靶和定点打击的电磁炮装置中，云台为二自由度云台，二自由度云台包括垂直角度舵机、水平角度舵机和圆盘，圆盘中心与水平角度舵机连接，垂直角度舵机和激光雷达固定于圆盘上，激光雷达位于垂直角度舵机后方；线圈缠绕在炮管的底端，通过一U型结构固定于垂直角度舵机上。

在上述的能够自动寻靶和定点打击的电磁炮装置中，单片机采用STM32F407作为主控单元，矩阵键盘的八个引脚与单片机STM32F407的八个GPIO口PD0～PD7连接；充电电路包括+36V稳压源和三个10000微法的电容并联，接入继电器的常闭端，放电端包括电容与加速线圈，接入继电器的常开端，继电器的输入端与单片机的PB5端连接；单片机STM32F407的PG8、PG6、PG4、PG2分别与显示屏的DC、RES、SDA、SCL连接，单片机STM32F407的PA10端连接激光雷达的信号输出；垂直角度舵机和水平角度舵机的信号端分别连接单片机STM32F407的PB15和PB14。

本实用新型的有益效果：具有指定距离和偏角打击和自动寻靶打击的功能，偏差小，发射周期短，打击精度高，稳定性好。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例系统结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例电路原理图；

图3(a)为本实用新型一个实施例电磁炮装置结构示意图；

图3(b)为本实用新型一个实施例可旋转支撑圆盘示意图；

图4为本实用新型一个实施例发射示意图的侧视图；

图5为本实用新型一个实施例自动寻靶发射示意图的俯视图；

其中：1-电磁炮炮管；2-加速线圈；3-激光雷达；4-垂直角度舵机；5-水平角度舵机；6-可旋转支撑圆盘。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。

本实施例是通过以下技术方案来实现的，一种能够自动寻靶和定点打击的电磁炮装置，包括电磁炮炮管和炮管底部的线圈，线圈连接充电电路。充电电路含有一组电容和一继电器开关，通过+36V稳压电源供电。电磁炮炮管固定于二自由度云台上。电磁炮炮管后方竖直固定一圆柱形塑料管，圆柱形管顶固定一激光雷达。二自由度云台、单片机和充电电路固定于一亚克力底板上。单片机与云台和继电器连接。单片机外接一矩阵键盘和一显示屏。

并且，激光雷达和电磁炮炮管固定于云台上，跟随云台一同水平转动。单片机与激光雷达连接，通过激光雷达获取目标的位置数据。单片机通过激光雷达获取目标的位置数据后，控制云台进行水平和垂直方向的转动，从而控制电磁炮炮管的水平和垂直方向的角度。单片机从矩阵键盘输入目标的位置，经过单片机计算得到电磁炮炮管的水平和垂直角度。

具体实施时，如图1所示，一种能够自动寻靶和定点打击的电磁炮装置，单片机STM32F407作为其主控单元，通过人工在矩阵键盘进行输入接收目标位置信息，也可通过激光雷达检测目标所在位置。在得到目标位置信息后，经过内部计算得到炮管的水平角度和垂直角度，输出至云台改变炮管的角度，然后通过继电器开关控制电容对线圈进行放电，从而使炮弹发射出去，打击目标。

如图2所示，本实施例中，单片机STM32F407作为主控单元，矩阵键盘的八个引脚与单片机的八个GPIO口PD0～PD7连接。电磁炮充电电路由+36V稳压源和三个10000微法的电容并联组成，接入继电器的常闭端；放电端由所述电容与加速线圈组成，接入继电器的常开端。继电器的输入端与单片机的PB5端连接。单片机的PG8、PG6、PG4、PG2分别于OLED屏幕的DC、RES、SDA、SCL连接，控制OLED屏幕的显示。单片机PA10端连接激光雷达的信号输出。两个舵机的信号端分别连接单片机的PB15和PB14。除了电磁炮充电电路外，包括单片机在内所有的元器件均以+5V供电，且共地。

如图3(a)所示，本实施例中线圈2缠绕在炮管1的底端，通过一U型结构固定于舵机4上，使控制舵机4即可调整炮管仰角。舵机4和激光雷达3固定于圆盘6上，激光雷达3位于舵机4后方。如图3(b)所示，圆盘6中心与舵机5连接，使得舵机5可以带动圆盘6旋转，从而调整炮管1的水平角度。舵机4和舵机5以及支撑结构组成了所述二自由度云台。

如图4所示，本实施例中，电磁炮打击的直线距离通过调整炮管仰角进行设定，根据力学理论，炮管仰角与地面成45°时，电磁炮打击距离最远。

如图5所示，本实施例中，自动寻靶模式下，电磁炮在水平角度0°至180°之间往复旋转，激光雷达在此过程中检测目标位置。在可打击范围内检测到目标位置后，电磁炮下一次接近目标前调整炮管仰角，并在旋转至目标所在位置是进行发射打击。

综上所述，本实施例提供的一种能够自动寻靶和定点打击的电磁炮装置，发射周期短，打击精度高，稳定性好。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

虽然以上结合附图描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域普通技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变形或修改，而不背离本实用新型的原理和实质。本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。

一种能够自动寻靶和定点打击的电磁炮装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。