基于指纹识别的智能枪械技术研究

发布时间：2020-07-23 22:03

【摘要】：随着智能化技术开始渗透到各个领域,枪械也开始走向智能识别的道路。本文通过查阅文献并分析国内外的智能识别枪械研究现状,着重对枪械智能化中的一种关键技术——生物识别技术进行了详细分析。本文采用身份识别技术中使用较多的指纹识别技术来实现枪械的智能化,对某智能枪械进行了枪械结构的设计和电子器件的设计与选型。枪械结构中采用了序贯式预装填三发方式,并对该枪械模型进行了内外弹道分析与计算,以内弹道计算的结果对其进行了温度场分析,为电子器件的选型提供了参考依据。根据某智能枪械对生物识别、无线通讯和电控击发的需求,论文选取了相应能满足功能要求的电子元器件。以枪械工作过程中的温度场为依据,并以电子元器件的使用温度为主要参考要素,对各电子型号进行了选型。编写了相关的控制程序,以满足工作需求。对指纹识别技术中的图像前处理、指纹图像特征识别与伪特征点删除和指纹图像的比对等算法进行了改进研究,提高了识别系统对干、湿性指纹的适应性,满足智能识别枪械在复杂环境下的正常使用。最后根据电子选型与研究,对某智能枪械的识别系统进行了研制。根据指标提出了相应的测试方法,通过实验研究验证了研究方案的合理性,研究结果为某枪械的智能识别技术研究提供了较好的理论和试验依据。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TJ203
【图文】：

智能,猎枪,霰弹

过指环与霰弹猎枪的信号通信来实现智能识别，当指环距离枪械超过一定的范围时，枪逡逑械内部电子器件失效从而使得枪械无法实现正常射击动作，从而丧失功能；德国研制一逡逑款Ａｒｍａｔｉｘ邋ｉｐｌ的智能枪如图１．２所示，只有当枪和ｉＷｌ腕表间的距离小于０．２５ｍ的时逡逑候才能发射，这个腕表是佩戴在枪持有者的手上的，因此避免了被偷走后被滥用的后果，逡逑同时持有者可以通过表上的定时器和ＰＩＮ码远程让手枪瘫痪无法正常使用；新泽西理工逡逑学院还开发一款“动态握把识别”的系统来实现智能化，该系统使用３２个传感器分布逡逑在握把上来测量使用者在射击时的握力，由于每个人的握力是不同的，所以该系统具有逡逑较好的智能识别的功能。从这些专利看来，美国和德国的智能枪械的主要研制方向是在逡逑手枪的基础上添加一些电子通信，然而在安全性和智能识别唯一性方面不足，因此后来逡逑出现了唯一性高的生物智能识别，针对这些技术开发了指纹识别等生物智能识别的方式逡逑来实现智能化。而国内对智能枪械的发展比较迟，目前还鲜有这方面的相关文献和材料。逡逑逦逡逑图１．１邋Ｍ－２０００智能霰弹猎枪逦图１．２邋Ａｒｍａｔｉｘ邋ｉｐｌ智能枪逡逑１．２．２指纹识别的技术支持及国内外现状逡逑生物识别是枪械实现智能化最重要的技术之一

温度分布图,内容框架

本学位论文的研宄内容主要包括以下几个方面：逡逑（１）总体方案设计及内外弹道计算逡逑根据相应指标和要求，对智能枪械进行总体方案设计，主要包括：智能枪的结构以逡逑装填方式、指纹识别技术实现智能化、蓝牙技术实现无线短距离通讯、电磁阀模拟击逡逑等方案设计。并针对特殊使用的序贯式预装填三连发的智能枪进行三连发内外弹道计逡逑。逡逑（２）枪结构热分析逡逑根据内外弹道计算得到的温度和传热系数作为热分析的热载荷，采用ＡＮＳＹＳ逡逑ｏｒｋｂｅｎｃｈ瞬态热仿真模块对枪整体的热分布进行求解，得出温度分布图，为电路选型逡逑电子器件布置提供参考。逡逑（３）电子器件选型及实物搭建逡逑根据相应指标要求和使用温度要求，对指纹识别技术智能化中的智能控制器、指纹逡逑集模块、蓝牙通讯模块中的电子器件的型号进行选型与详细的叙述。并对这几个模块逡逑行实物搭建。逡逑（４）指纹识别算法研宄逡逑

枪械,智能,结构示意图

２．１系统设计要求逡逑针对需求设计一款智能枪械，可以实现隐藏功能，具有体积小的特点；而且针对指逡逑纹识别需要有较高的准确率；能够通过指纹识别的方式来确定使用者是否拥有射击权逡逑限；实现识别和射击两部分分开使用，两模块采用无线通讯。由于使用场合的特殊性对逡逑智能枪提出以下要求：逡逑（１）枪械尺寸要求为ｌ00Ｘ１５Ｘ１５ｍｍ；逡逑（２）有效杀伤距离１０ｍ；逡逑（３）识别速度＜ｌｓ；逡逑（４）拒真率＜０．１邋％；逡逑（５）认假率＜０．００１％；逡逑（６）有效通讯距离不小于６ｍ。逡逑２．２武器系统设计逡逑由于设计指标尺寸较小，因此拟采用类似于“金属风暴”中的序贯式预装填弹药系逡逑统的结构方案。整个系统由枪管、子弹、发射药等部分组成，结构示意图如图２．１所示。逡逑厂堵头邋弹九药室枪管逡逑

【参考文献】