狙击步枪遇上Linux和ARM:射击运动是如何被智能化的?

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Linux系统和ARM处理器常被用来制造嵌入式系统的设备,比如机顶盒、单片机等;可你见过狙击步枪搭载这对组合吗?现在,一种能够实现你在玩使命召唤时辅助瞄准功能的狙击枪“插件”诞生了,1000码开外正中靶心,而你唯一需要做的就是扣下扳机。

Linux和ARM,不只可以用来造树莓派。

这种“智能狙击枪”由美国奥斯汀市的一家叫做TrackingPoint的公司研发,市场售价17000美元起。除了搭载Linux系统和ARM处理器外,“智能狙击枪”还配有Wifi模块,能够连接iPad让旁观者实时监控瞄准镜里的画面。这幅极具科幻色彩的界面,看起来就像是战斗机的作战屏幕一样。

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日前Arstechnica的编辑前往TrackingPoint公司靶场进行了试射。摄影师Steven Michael在1008码(922米)之外使用“智能狙击枪”成功命中靶心,而他之前从来没有碰过步枪。

Precision Guided Firearm:狙击枪也能装插件

在今年1月份的CES大会上,这家只有59名员工的TrackingPoint公司展出了一套“Precision Guided Firearm”枪械套件。

Precision Guided Firearm(PGF),即精度引导火力,是一组安装在步枪顶部的计算设备,配有一块ARM处理器,运行Angström版的 Linux系统,并且跟扳机相连接。PGF系统目前有三个版本:其中两个使用Winchester公司的30毫米口径弹,另一个则使用Lapua公司的33.8毫米口径弹。步枪本身是Surgeon Rife公司制造的,但TrackingPoint在其基础上安装PGF系统、改装扳机后打包出售。PGF步枪自发布以来销量非常不错:2013年全年的PGF套件目前几乎售罄。

三款步枪的型号分别为:.338 LM XS1,.300 WinMag XS2,.300 WinMag XS3。据TrackingPoint副总Brett Boyd透露,这三款枪型中最畅销的是售价为22000美元的XS1,这是因为XS1的有效射程是最长的,高达1200码(1097.28米)。而能买得起这种枪械设备的客户通常都是户外打猎爱好者,因此需要较为出色的射程。

智能开火:扳机延迟机制

上文提到PGF步枪在原版步枪的基础上对扳机进行了改装,这项改装是指添加了一个叫做“Tag-Track-Xact”的扳机延迟机制。在TTX技术的干预下,当你扣动扳机时,步枪距离开火会有几秒钟的延迟,具体延迟时间要依据瞄准的稳定程度而定。在这种情况下,只要稳定、精确地对准了目标,步枪就会择机自动开火。

整个延迟过程是由瞄准镜通过一根数据线对扳机部分进行控制的。

让狙击手失业的功能:辅助瞄准

将十字准星对准要击打的物体,然后按下扳机上前方的红色按钮,这个时候瞄准镜中的追踪器就会迅速锁定目标。这个过程依赖于一个75瓦的激光器,按照码数来计算里程,并将结果显示在瞄准镜画面的左上角。一旦目标锁定,就会有一个红点出现在目标身上。在这个过程中,瞄准镜画面会进行定位校准(Reorientation)。

tp2-xs2-oblique-640x426(图中瞄准镜左下方的数据线是连接到扳机的,扳机前上方的红色按钮可以启动激光器)

定位校准的作用,是对“跌落”(Drop)这种物理因素造成的偏差做出调整。大家都知道,在进行远距离射击时,我们通常要将准星对准目标的上部,具体差距视距离长短而定,这是为了避免子弹在飞行过程中受到重力作用而产生的向下偏移。据测算,1000码(914.4米)距离内子弹会向下偏移6米的距离。所以,当你看到准星变为红色时,瞄准镜的画面会根据射击距离计算出重力偏差,自动下调界面的高度。在这里,我们看到先前由专业狙击手心算的工作让计算机给代替了。

一旦目标被锁定,激光器就会停止工作,但其产生的红点还停留在目标身上;接下来画面路径识别系统就会发挥作用。此时,如果目标处于移动状态,准星就会自定跟随目标移动。

打击的基本程如下:

锁定目标>准星变为蓝色的X>狙击枪保险打开>拉动扳机>准星变为红色的X>对齐准星和激光器产生的红点>开火

技术原理

延迟出现的原因很大一部分是由于狙击手看到的画面跟狙击枪“看到”的画面不在精确的同一处。狙击枪的画面来自于一块具备计算能力的瞄准镜。这部瞄准镜配备一块35倍变焦的镜片,以及一块垂直分辨率为3600像素的传感器。在光学组件后侧,就是ARM系统,处理来自步枪和子弹的所有数据。

此外,瞄准镜还内置一套侦测设备,能够“察觉”周围的环境,包括气温、湿度、气压以及步枪的倾斜情况。唯一需要你手动输入的数据是风速和风向。

下图是PGF系统的技术图示:

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虽然光学组件捕捉的画面是35倍率的,但是狙击手眼前所见的视野画面被压缩为了649*480大小,而且还可以进行6倍率的数字缩放。

买一送一,狙击枪配iPad

上文提到旁观者可以通过iPad观看瞄准镜里的实时画面,这当然需要iPad上安装一个特定的应用。不过这个应用可不是从App Store里下载的,而是由TrackingPoint进行预装的。当你购买一把PGF狙击枪时,就会获得一部配套的iPad,里面预装了一个可以与狙击枪的Wifi模块相连接的应用。

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然而瞄准镜不仅仅可以用来传导实时视频,它还可以录制视频,包括声音。此外,当目标被锁定或者开火时,瞄准镜还可以自动截屏记录这一瞬间。而iPad应用甚至允许用户将录制的视频上传至Facebook或Youtube。

最后,如果你想要体验一下PGF的效果,你不必非得买一把2万美元的狙击枪并无止境地消耗7美元一颗的子弹。实际上TrackingPoint公司还开发了一款免费的Precision Hunter Lite游戏应用,目前可以在苹果App Store中国商店下载。

这款应用尽可能地模拟了PGF的射击过程,虽然没有使用任何真实的PGF上的ARM计算机代码,但却使用了与其同样的算法。而且这款游戏的界面跟PGF步枪瞄准镜的画面几乎是相同的。

智能手机、智能电视、智能冰箱、智能相机——智能狙击枪。我们看到连传统的射击运动都被“硅谷化”。而PGF这项发明最深刻的含义不在于让狙击手面临失业的风险,而是科技在给人们提供辅助的同时,也让人们的生存和生活技能逐步退化。

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