技术摘要：
本发明公开了一种激光接收器，包括多方向激光信号采集模块、激光信号处理模块、控制处理模块、通信模块和六轴或九轴传感器；多方向激光信号采集模块用于采集不同方向的激光信号；激光信号处理模块用于处理激光信号；六轴或九轴传感器用于测量激光接收器相互垂直的三个  全部
背景技术：
目前实兵对抗训练正朝着智能化的方向在发展，通常以激光代替弹药进行实兵对 抗训练。具体方法是在武器上加装激光发射机，在人员、装备上安装激光接收器。对抗训练 时武器发射编码激光束，人员、装备上安装的激光接收器如果接收到编码激光束，则被判为 被命中。 2019年2月19日，中国发明专利CN109357567A公开了一种激光对抗中控制直瞄武 器有效射程的方法,其提出了在武器发射的编码激光束中包含地理坐标信息，人员、装备上 安装的激光接收器接收到编码激光束后，根据人员、装备自身的地理坐标和编码激光束中 包含地理坐标信息，计算出人员、装备与武器之间的距离，实现控制直瞄武器有效射程，提 高对抗训练的实战化效果。 但是由于目前激光接收器的激光接收角度很大，通常能达到120°，虽然上述专利 已经能够计算出激光束在地理坐标中的距离和角度，并通过能够通过安装在相应部位的激 光接收器确定于人员、装备的被命中的具体部位，但是由于人员、装备自身的姿态不能确 定，无法确定激光命中人员、装备时的入射角度。 而在实战中，弹药命中人员、装备的入射角对人员、装备的毁伤效果有很大影响， 如果缺少入射角信息将严重影响毁伤模型的计算精度。例如1发激光模拟子弹命中心脏部 位的激光接收器，如果为正入射，心脏被击中，人员将立即死亡；如果入射角度为向外偏60 度，只是肋骨和肺的边缘被命中，可能只是中度伤。因此这种不精确的毁伤计算结果将严重 影响对抗训练的实战化效果。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种能准确地测量激光 入射角度，提高人体或装备毁伤计算精度的激光接收器、激光入射角度测量系统和方法。 为了解决上述技术问题，本发明提供的激光接收器包括多方向激光信号采集模 块、激光信号处理模块、控制处理模块、通信模块和六轴或九轴传感器； 所述多方向激光信号采集模块经激光信号处理模块连接控制处理模块；六轴或九 轴传感器连接控制处理模块； 所述多方向激光信号采集模块用于采集激光信号； 所述激光信号处理模块用于处理激光信号； 所述六轴用于测量所述激光接收器相互垂直的三个轴相对于地球重力方向的角 4 CN 111721258 A 说　明　书 2/6 页 度、相对于地球地磁场正北的角度；所述九轴传感器用于测量所述激光接收器相互垂直的 三个轴相对于地球重力方向的角度、相对于地球地磁场正北的角度、三个轴的角运动数据； 所述控制处理模块用于解析经激光信号处理模块处理后的激光信号和六轴或九 轴传感器获得的数据； 所述通信模块与控制处理模块连接，用于向外部传输经控制处理模块处理后的数 据。 在本发明中，所述多方向激光信号采集模块上至少设有1个激光接收窗口。 在本发明中，所述述激光接收窗口后面设有激光接收电路和信号放大电路，所述 激光接收电路连接信号放大电路,激光接收电路为光电二极管或光电池。 本发明提供了一种激光入射角度测量系统，包括若干个前述激光接收器和控制部 件、定位模块，激光接收器、控制部件和定位模块均装配在可移动物体上； 所述控制部件接收激光接收器发出的激光编码数据和角度数据、角运动数据； 所述定位模块用于测量出可移动物体的地理坐标并发送给控制部件。 本发明提供了一种激光入射角度测量方法，采用上述的激光入射角度测量系统， 包括如下步骤： 1)装配在可移动物体上的激光接收器对接收到的带有武器装备模拟器地理坐标 数据的编码激光束进行解析，并将解析出的激光编码数据、当前激光接收器相对于地球重 力方向的角度数据和相对于地球地磁场正北的角度数据发送给控制部件； 2)控制部件接收定位模块测量出的可移动物体地理坐标； 3)控制部件根据可移动物体的地理坐标数据和发射编码激光束的武器装备模拟 器的地理坐标数据，计算出编码激光束在地理坐标系中的角度； 4)控制部件将激光接收器相互垂直的三个轴相对于地球重力方向的角度数据、相 对于地球地磁场正北的角度数据，结合定位模块测量出的可移动物体的地理坐标数据，计 算出激光接收器相互垂直的三个轴在地理坐标系中的角度； 5)控制部件将编码激光束在地理坐标系中的角度与激光接收器相互垂直的三个 轴在地理坐标系中的角度进行计算，即可得到激光接收器的各激光接收窗口的激光入射角 度。 本发明还提供了一种可移动物体的姿态和运动状况测量方法，采用上述的激光入 射角度测量系统，所述传感器采用九轴传感器，包括如下步骤： 1)控制部件根据可移动物体各种姿态特征和运动特征与各关节或活动部件相对 于地理坐标系的角度数据和角运动数据的关系，建立可移动物体的姿态和运动模型； 2)控制部件实时获取各激光接收器发送的其相互垂直的三个轴相对于地球重力 方向的角度数据、相对于地球地磁场正北的角度数据和三个轴的角运动数据，并其转换到 地理坐标系中，实时获取可移动物体的各关节或活动部件相对于地理坐标系的角度数据和 角运动数据； 3)控制部件根据定位模块测量出的可移动物体地理坐标，获得可移动物体的运动 轨迹； 4)控制部件根据可移动物体的姿态和运动模型，实时计算出可移动物体在地理坐 标系中的姿态和运动状况。 5 CN 111721258 A 说　明　书 3/6 页 本发明的有益效果在于：(1)激光接收器安装在可移动物体(通常为人体或装备) 的相应部位上,在实兵对抗训练时,既能接收武器模拟器发射的编码激光束,实现命中部位 的精确识别,又能能够根据编码激光束中时射击方的地理坐标信息和人体或装备自身的地 理坐标信息、以及被命中部位激光接收器的姿态信息，计算出人体或装备被编码激光束命 中的精确入射角度,提高了毁伤模型的计算精度，有效解决了现有激光接收器由于接收激 光入射角度大，无法测量激光入射角，从而导致人体或装备毁伤计算不精确的问题。 (2)通过安装在在人体或装备上与关节相关的活动部位或活动部件上激光接收 器，可实时获取人体或装备的各关节或活动部件相对于地理坐标系的角度数据和角运动数 据，根据人体或装备姿态模型和运动模型，可以实时计算出人体或装备在地理坐标系中的 姿态和运动状况，该方法可有效解决实兵对抗训练时对战士战术动作和姿态的实时采集问 题，结合交战结果，用以进行精细化的考核、分析和评估。 (3)本发明能大大提高对抗训练的实战化效果，提高对抗训练的精细化的考核、分 析和评估。 附图说明 图1为本发明激光接收器整体结构示意图； 图2为本发明激光接收器内部结构示意图； 图3为本发明激光接收器的电路连接框图； 图4为本发明激光入射角度测量系统的示意图； 图5为激光入射角度测量时激光接收器和编码激光束在地理坐标系中的示意图； 其中：1-壳体，2-底盖，3-滤光片，4-激光接收窗口，5-光电二极管，6-信号放大电 路，7-单片机，8-电池，9-通信芯片，10-九轴传感器，11-激光接收器，12-控制部件，13-定位 模块。