TI 杯2019年全国大学生电子设计竞赛J题-模拟电磁曲射炮

模拟电磁曲射炮（J题）
【高职高专组】

一、任务
自行设计并制作一模拟电磁曲射炮（以下简称电磁炮），炮管水平方位及垂直仰角方向可调节，用电磁力将弹丸射出，击中目标环形靶（见图3），发射周期不得超过30秒。电磁炮由直流稳压电源供电，电磁炮系统内允许使用容性储能元件。

二、要求
电磁炮与环形靶的位置示意如图1及图2所示。电磁炮放置在定标点处，炮管初始水平方向与中轴线夹角为0°、垂直方向仰角为0°。环形靶水平放置在地面，靶心位置在与定标点距离200cm≤d≤300cm，与中心轴线夹角≤±30°
的范围内。
    1.基本要求
    （1）电磁炮能够将弹丸射出炮口。
    （2）环形靶放置在靶心距离定标点200-300cm间，且在中心轴线上的位置，键盘输入距离d值，电磁炮将弹丸发射至该位置，距离偏差的绝对值不大于50cm。
    （3）环形靶放置在中心轴线上，用键盘给电磁炮输入环形靶中心与定标点的距离d，一键启动后，电磁炮自动瞄准射击，按击中环形靶环数计分；若脱靶则不计分。
    2.发挥部分
    （1）环形靶位置参见图2，用键盘给电磁炮输入环形靶中心与定标点的距离d及与中心轴线的偏离角度a，一键启动后，电磁炮自动瞄准射击，按击中环形靶环数计分；若脱靶则不计分。
    （2）在指定范围内任给环形靶（有引导标识，参见说明2）的位置，一键启动后，电磁炮自动搜寻目标并炮击环形靶，按击中环形靶环数计分，完成时间≤50s。
    （3）其他。

三、说明
    1.电磁炮的要求
    （1）电磁炮炮管长度不超过20cm，工作时电磁炮架固定置于地面。
    （2）电磁炮口内径在10-15mm之间，弹丸形状不限。
    （3）电磁炮炮口指向在水平夹角及垂直仰角两个维度可以电动调节。
    （4）电磁炮可用键盘设置目标参数。
    （5）可检测靶标位置，自动控制电磁炮瞄准与射击。
    （6）电磁炮弹丸射高不得超过200cm。
    2.测试要求与说明
    （1）环形靶由10个直径分别为5cm、10cm、15cm、.50cm的同心圆组成，外径50cm，靶心直径5cm，参见图3。
    （2）环形靶引导标识为直径20cm的红色圆形平板，在距靶心30cm处与靶平面垂直固定安装，圆心距靶平面高度30cm。放置时引导标识在距定标点最远方向。参见图1。

    （3）弹着点按现场摄像记录判读。
    （4）每个项目可测试2次，选择完成质量好的一次记录并评分。
    （5）制作及测试时应佩带防护眼镜及安全帽等护具，并做好防护棚（炮口前用布或塑料布搭制有顶且两侧下垂到地面的棚子，靶标后设置防反弹布帘）等安全措施。电磁炮加电状态下严禁现场人员进入炮击区域。