光幕靶测量破片群初速的方法

针对计算战斗部杀伤概率和引战配合参数,提出一种六幕光幕靶对战斗部破片群初速进行测量的方法.给出了六幕光幕靶的测量原理.可以通过测量多个破片的飞行速度与飞行姿态角,推导出速度衰减系数.采用多台六幕光幕靶圆形放置,同时参与测试,再根据破片速度衰减公式确定破片群的初速.同时对沿战斗部轴向的破片初速进行了探讨,用其初速分布更准确地表示战斗部的初速分布,讨论了误差影响因素.     

基于大靶面光幕靶30mm口径弹丸速度测试技术

针对室内外全天候条件下用光幕靶测试大口径弹丸速度的需求,本文研究了一种新型大靶面光幕靶.采用红外发光二极管阵列作为发光光源,红外光电二极管线阵列组成接收装置,铝合金型材作为结构支撑架,构建的光幕靶探测区域面积最大可以到3m×1m,探测敏感面长度为1m,且该长度可以任意扩展.文中给出了大靶面光幕靶的光幕结构以及电路的详细设计.用12.7mm,14.5mm以及30mm弹丸进行了实弹试验验证,结果表明:设计的光幕靶能抗炮口火光的干扰,对无曳光或曳光较弱的的弹丸能可靠的工作.对曳光较强的弹丸尚无法测试,文中对该问题进行了分析,提出下一步工作思路.     

基于大靶面光幕靶的两类六光幕阵列测量原理

弹丸着靶坐标和飞行速度以及飞行方向角是外弹道测试中必测参数,本文针对四幕光幕靶和双光幕测速系统的不足,采用六个大靶面光幕靶,构造出了两类六光幕阵列结构.由作者首次提出的六幕光幕靶是文中所提基本结构的变形.所提六光幕阵列能同时完成着靶坐标、速度和速度方向三类参数的同时测试,是一类六光幕阵列的基本机构,其他结构可以通过光幕面的旋转平移得到.文中给出了两种六光幕阵列测量公式的详细推导.提出的六光幕阵列也可以用作自动报靶系统中的传感器.     

激光光幕靶测速系统设计

针对室内外全天候条件下高精度测量弹丸速度的需求,设计了一种新型激光光幕靶.该激光光幕靶采用线性排列的红外激光管阵列作为发光光源,两列平行排布的红外光敏二极管作为接收器件,形成具有两个光幕的双光幕光幕靶.采用主动式光源,该测速系统测试效率高、精度高且不受天气影响,一次测量系统的CPLD数字逻辑电路可计算得到弹丸的两个飞行时间,便于互相比较和对照.野外实弹试验表明,该测速系统灵敏度高,工作稳定可靠,测试数据准确.     

二维光幕破片动能测试系统设计

针对飞行破片目标多、速度快、体积小以及测试环境中光强高、电磁干扰强的测试难点,设计一种非接触式的二维光幕破片动能测试系统。系统以现场可编程门阵列(FPGA)作为核心控制器,利用高精度ADC与NAND Flash存储器采集并存储相互正交的光幕传感器的输出信号,并将数据通过USB接口回读到上位机进行分析,提取出破片的速度与体积信息,进而得到破片的动能。最后通过气枪弹实验对系统进行测试,结果表明:该方案解决传统一维光幕测试系统只能测量旋转对称破片动能的问题,利用二维正交光幕有效地测量非旋转对称破片的动能信息,具有一定的实用价值和应用前景。     

基于光幕靶的亚音速弹和预制破片速度测量算法

针对亚音速弹和预制破片的速度测量,本文基于光幕靶和数据采集卡组成的弹丸测速系统,研究了一种弹形信号识别算法和测量结果处理算法.对亚音速弹,算法依据分拣电平和信号时间宽度大小,能很好地识别出弹形信号和冲击波信号;对预制破片,算法依据过靶信号脉冲宽度与两靶输出信号的时间间隔,识别出预制破片的过靶信号.通过对弹形信号的相关分析处理,即得到弹丸穿过两个光幕的精确飞行时间,进而确定出弹丸速度.经实弹射击验证,算法准确有效,满足靶场测试要求.     

镜头式光幕靶可编程信号处理电路设计

针对小尺寸高速飞行目标速度快、散布范围大的特点,在现有光幕测试技术基础上,研究高灵敏度、大面积探测光幕镜头式光幕靶的工作原理,设计了一种可监测镜头式光幕靶噪声且具有程控滤波功能、程控放大功能以及阈值电压可调控的信号处理电路.采用气枪弹进行实弹测试验证.试验结果表明:所设计的信号处理电路在镜头式光幕靶中的应用是可行的.     

弹丸着靶坐标测试系统的原理与信号处理电路

分析了4光幕交汇测试弹丸着靶坐标的原理．4个光幕分别由4个大面积光幕靶产生．大面积光幕靶的光源采用发光二极管阵列．接收部分采用PIN红外光电二极管阵列．设计的大面积光幕靶发射部分与接收部分的有效作用距离最大可以达到3m．文中给出了详细的信号处理电路．设计的测试系统用5种轻武器枪弹实弹射击，测试结果与纸靶相比较，其测量误差满足目前枪弹产品检验试验的要求．     

基于大面积激光光幕的弹丸速度测试技术研究

针对弹道散布范围大或被测飞行物体尺寸大的测速场合,介绍了一种实现大面积有效靶区激光光幕速度测量的方法.采用圆弧柱面反射镜及置于其两共轭点上的半导体激光二极管和大面积光敏器件形成大面积有效光幕区.当高速飞行物体穿越激光光幕时,光通量的变化被转变为电信号并采集到计算机进行数据处理.文中对圆弧柱面反射镜所引起的像差及有效光幕区内的光功率密度的分布进行了建模分析;利用有效光幕区为900 mm×900 mm及500 mm×500 mm的系统分别对5.6 mm弹丸穿越动物及某大口径弹丸的速度进行了测试,并给出了试验波形及测试数据.试验表明,该测速系统具有有效光幕区面积大、灵敏度高、响应速度快、工作可靠的优点.     

高能激光束在线测量系统的光取样器研制

针对环形光刀取样式高能激光光强分布测量系统的要求,研制了以圆弧反射面环形光刀架构的光取样器,实现了对激光束的在线取样测量。光取样器的取样光刀外形设计为环形光刀,可对取样光束进行周向扩展,满足半数以上探测器接收取样空间光信号的要求;取样光刀反射面设计为圆弧形,可对取样光束进行切向扩展,使其在增大衰减倍率的同时降低系统对光的难度。通过光取样器具体设计参数的计算,获得了满足探测单元与反射光束耦合孔径角要求的参数设计范围。实验表明,研制的光取样器可有效用于大面积高能激光束的在线测量。     

高原环境下天幕靶探测电路设计

针对现有天幕靶在高原环境下天空背景主要为蓝光引起的探测灵敏度急剧下降的问题,提出了双光幕探测方案,设计了过幕信号增强电路和程控放大控制电路.采用两套独立的光电转换模块在空间形成重合的探测光幕.当弹丸穿过重合光幕时,两套模块各自独立输出弹丸过靶信号,经信号增强电路进行处理后,提高信噪比、输出有效的弹丸过幕信号.设计的电路经在双镜头天幕靶上使用验证,电路工作可靠,提高了天幕靶的探测灵敏度.     

基于六天幕靶弹丸弹道末端飞行速度的测试

在弹道末端,由于弹道降与弹丸散布的存在,用雷达和天幕靶测速装置测试弹丸飞行速度误差很大.本文提出一种由六天幕组成的天幕阵列与信号处理装置配合的测试系统,测试弹道末端弹丸的速度.该方法采用两台特殊的三天幕靶和信号处理装置组成测速系统,信号处理装置记录弹丸飞过六天幕的时刻,依据六天幕的几何结构参数和弹丸穿过六天幕的时间值,计算出弹丸的飞行速度和速度飞行的方向角.测得的结果为弹丸飞行方向上的速度值.该方法与雷达和常规天幕靶测速系统相比,测量精度较高.     

基于声测试技术的枪弹测速系统

本文所研究的新型枪弹测速系统,包括高速枪弹探测传感器阵列和一个与之相通信的数据处理终端.前者探测高速飞行的枪弹产生的声波变化,经过信号调理后数字采样,并由无线数传设备传输至数据处理终端;后者根据数学模型及其算法,计算得到枪弹的飞行速度,并进行汇总、统计分析、报告生成与打印等.本系统基于声测试技术,在枪弹速度测试精度不低于光幕靶、天幕靶等区截装置的情况下,系统体积大大缩小,仪器布设方便、迅速,降低了使用要求,克服了人为布设仪器带来的随机误差;实现了数字信号无线传输.增加声传感器数量,系统测试精度可以达到校验级,可用于对天幕靶等传统区截装置的校验.通过试验可知,系统测试精度高,性能稳定,没有误报、漏报现象,具有较大的推广应用价值.     

用计算机化的快速测量装置探测LB膜的分子二阶非线性光学极化率

ＬＢ膜上有机分子材料的分子二阶非线性光学极化率的测量，属于微弱信号探测，接收装置要求严格。本文利用二次谐波方法，测量单层ＬＢ膜上分子的分子二阶非线性光学极化率。装置中利用滤光片和暗盒，成功的解决了非倍频光对倍频光的干扰。使用计算机技术改进了接收装置，用软件对倍频信号进行处理，压低了随机误差。同时利用计算机计算出分子二阶非线性光学极化率，解决了测量后再计算的问题。这样可在测量时直接得知样品的详细信息，随时改变测量参数。从而提高了测量速度。经过对盐ＬＢ膜的实际测量，证明了装置的可靠性和快速性。     

基于激波测试技术的弹丸射击精度测试系统

枪炮等管式武器的弹丸射击精度是评价武器性能和指导武器设计的重要技术指标.为了研究和准确测量枪炮的射击精度,设计了新型枪炮弹丸射击精度测试系统,包括高速弹丸探测传感器阵列和数据处理终端.前者探测高速飞行的弹丸产生的激波变化,经过信号调理后数字采样,并由无线数传设备传输至数据处理终端;后者根据数学模型及其算法,计算得到弹丸的射击精度,并进行汇总、统计分析、报告生成与打印等.系统基于激波测试技术和数字信号无线传输技术,实现了高速飞行弹丸的全弹道射击精度自动测试.系统结构紧凑,布设便捷,降低了使用要求,克服了人为布设仪器带来的随机误差.增加激波传感器数量,系统测试精度可以达到校验级,以用于对天幕精度靶、光幕精度靶等传统光学精度靶的校验.通过试验可知,系统测试精度高,性能稳定,没有误报、漏报现象,具有极大的推广应用价值.     

大靶面光幕靶中发光二极管阵列线光源的设计

采用发光二极管阵列构造线了一种大尺度线光源．文中分析了发光二极管阵列光源能量在空间上的分布,用光照度计实测能量分布数据．以二维坐标给出了能量平面分布图．设计的线光源满足大靶面弹丸测速光幕靶的要求,文中给出了在光幕靶接收器件处阵列线光源光能量的计算公式．实验验证了分析的正确性．     

光幕靶光能分布研究及改善

光幕靶靶面光能分布的均匀性是影响弹丸测速精度的一个重要因素.以单个发光二极管为基础,近似处理后,进行数学建模分析,用代数叠加法推导出整个靶面光能分布公式,从而可得出靶面内任意点的光能量大小.当弹丸穿过靶面内任意一点时,都会遮挡一定的光能量引起接收端光通量的变化.过靶位置的光能量大小和接收端光通量变化大小成正比关系,从而导出靶面内不同位置和接收灵敏度的对应关系.对光幕靶进行一些改进以获得更均匀的光幕,提高弹丸测速精度.实验结果验证了理论的正确性和光幕靶改进的有效性.     

天幕立靶测量模型精确标定方法研究

针对天幕立靶测量密集度参数的测量模型精确标定问题,本文提出了一种室内主动搜索扫描式精确标定天幕立靶光幕平面方程的方法.根据天幕立靶测量原理,采用激光点光源主动搜索光幕方式,确定光幕中心面,配合光栅尺平移台、示波器、专用门型架及双经纬仪等设备,完成了天幕立靶光幕平面方程的精确标定.搭建了2.6 m×1.6 m×2.6 m...     

线阵推扫式激光成像引信探测技术

针对环视扫描式激光成像引信探测存在着需要光机扫描和较高的激光脉冲重复频率等问题,提出了一种线阵推扫式激光成像引信探测模式并分析了其探测机理.以对坦克目标探测为例,设计了线阵推扫式激光成像引信探测系统,该探测系统采用线阵半导体激光器阵列发射脉冲激光,线阵光电探测器阵列并行接收来实现一维扫描,弹的飞行实现另一维扫描,在获取目标距离信息基础上进行成像.在对阵列单元激光脚印尺寸大小计算的基础上,确定了该探测系统的基本参数包括所需线阵元数、生成图像大小,半导体激光器阵列的脉冲重复频率和峰值功率等,为系统的工程实现提供了理论依据和设计指导.     

基于数字图像处理的破片速度参数测量

介绍了两种常用的测量破片速度参数的方法,研究了数字图像处理技术在终点效应研究中的实现方法,合理设计试验并利用数字图像处理技术测量了破片的速度参数,具有一定的可行性,实用性强,研究结果表明,利用此方法所得到的破片速度参数与理论计算以及其它方法所测得的结果基本吻合。