激光枪自动射击装置（E题）
【本科组】
一、任务
设计一个能够控制激光枪击发、自动报靶及自动瞄准等功能的电子系统。该系统由激光枪及瞄准机构、胸环靶、弹着点检测电路组成，其结构示意见图1。
图1 激光枪自动射击装置示意图
二、要求
1．基本要求
（1） 用激光笔改装激光枪，激光枪可受电路控制发射激光束，激光束照射于胸环靶上弹着点的光斑直径＜5mm；激光枪与胸环靶间距离为3m。
（2） 激光枪固定在一机构上，可通过键盘控制激光枪的弹着点（用键盘设置激光束在靶纸上上下、左右移动一定距离）。
（3） 制作弹着点检测电路，通过摄像头识别激光枪投射在胸环靶上的弹着点光斑，并显示弹着点的环数与方位信息。其中环数包括：10、9、8、7、6、5、脱靶；方位信息是指弹着点与10环区域的相对位置，包括：中心、正上、正下、正左、正右、左上、左下、右上、右下。详见图2-b。
2．发挥部分
（1） 在图形点阵显示器上显示胸环靶的相应图形，并闪烁显示弹着点。
（2） 自动控制激光枪，在15秒内将激光束光斑从胸环靶上的指定位置迅速瞄准并击中靶心（即10环区域）。
（3） 可根据任意设定的环数，控制激光枪瞄准击中胸环靶上相应位置。
（4） 其他
2-a 胸环靶尺寸 2-b胸环靶 环数及方位信息示意
图2 胸环靶示意图
三、说明
1． 激光枪可以由市场上的激光笔改造，由电路控制击发；每次击发使光斑维持3～5s时间，但此期间不得移动光斑。
2． 可采用步进电机、舵机或直流电机等机构对激光枪进行两维控制，以实现瞄准。激光枪及相关机构可由支架支撑。
3． 胸环靶是在不反光的白纸画有一组相距5cm的同心圆(线宽不超过1mm)，最内圆环直径10cm，圆环内为10环区域，从最内环至最外环间分别为9、8、7、6、5环区域，最外环外为脱靶。胸环靶上不允许设置摄像头以外的传感器。
4． 当激光枪的弹着点落在胸环靶的环线上时，报靶时采取就高不就低的原则。例如，弹着点在8环与9环之间的环线上时，则认为是9环。
5． 在不影响靶纸上圆环线的前提下，允许在靶纸上做标记。
6． 在完成发挥部分要求时，在正式击发前允许进行1-2次试射；但试射次数越少越好。
7． 不限制摄像头及弹着点检测电路的安装位置，但应方便搬运与快速安装。
8． 测试时自带胸环靶纸，测试评审现场可提供粘贴胸环靶的支架。
四、评分标准
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设
计
报
告
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项 目
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主要内容
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分数
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系统方案
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比较与选择
方案描述
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4
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理论分析与计算
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激光枪自动控制原理分析、计算
弹着点检测原理分析、计算
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6
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电路与程序设计
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电路设计
程序设计
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4
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测试方案与测试结果
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测试方案及测试条件
测试结果及其完整性
测试结果分析
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3
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设计报告结构及规范性
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摘要
设计报告结构、版面
图表的规范性
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3
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总分
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20
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基本
要求
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实际制作完成情况
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50
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发挥
部分
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完成第（1）项
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5
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完成第（2）项
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20
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完成第（3）项
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15
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完成第（4）项
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10
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总分
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50
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