《HXF1000—2004红外密集度光电立靶》发明专利简介

HXFl000—2004红外密集度光电立靶由西安工业大学光电工程学院利用四光幕交汇的原理研制而成，光幕由红外发射和红外阵列接收器件组成，该光电立靶与计算机和红外密集度立靶测试软件组成靶场综合测试系统．当弹丸穿过四个不同的光幕时产生相应的脉冲序列，四个时间值的解算可得到弹丸的着靶坐标，进而换算出弹丸射击密集度．     

多层阵列式光电坐标靶测量方法研究

针对典型光幕组合结构中存在的光路难调节、成本高及精度低等问题,提出了一种用于测量弹着点坐标的多层阵列式光电坐标靶。给出了多层阵列式光电坐标靶的光幕组合结构。利用Solidworks和Tracepro软件分析了光电坐标靶结构中多层光阑板的作用原理。通过理论分析建立了弹着点坐标的数学模型。结合光电器件的输出特性分析了因光电器件间隔距离d造成的测量误差,利用Matlab仿真分析了3 mm光电器件在不同排列方式下的测量误差。研究结果表明:光电器件采用两排的分布方式可有效减小因间隔距离d造成的测量误差;当d=2 mm时,弹丸的X轴误差最大值不超过1.3 mm,Y轴误差最大值不超过0.9 mm,实现了对弹着点坐标的高精度测量。该测量方法具有精度高、安装调试方便的特点。     

简讯

《HXF1000-2004红外密集度光电立靶》发明专利简介HXF1000-2004红外密集度光电立靶由西安工业大学光电工程学院利用四光幕交汇的原理研制而成,光幕由红外发射和红外阵列接收器件组成,该光电立靶与计算机和红外密集度立靶测试软件组成靶场综合测试系统.当弹丸穿过四个不同的光幕时产生相应的脉冲序列,四个时间值的解算可得到弹丸的着靶坐标,进而换算出弹丸射击密集度.该光电立靶优点是有效靶面大(1000 mm×1000 mm);300 m内可任意设置靶距长;适应口径4.0~14.5 mm各种弹种;测量精度高(R50≤±1 mm),目前国际上同类产品的R50≤±5 mm;数据…     

采用线结构光激光器的光幕靶设计及实验

针对现有光幕靶灵敏度低、有效靶面小的不足.文中给出了一种采用线结构光激光器作为光源,硅PIN光电二极管作为接收器件的激光光幕靶设计,采用两个激光器拼接视场,接收装置设计成L形状,二者共同作用形成激光光幕,分析了光幕靶光源性能,给出结构设计,对有效靶面内的灵敏度进行了分析.气枪弹试验验证,设计的激光光幕靶在5 m×5 m有效靶面内,能够探测飞行中的气枪弹.设计的光幕靶灵敏度高、工作稳定可靠,可以用于弹丸速度和密集度的测量.     

平面镜反射式激光光幕靶测试技术研究

为解决分体式光幕靶结构易变形、靶面较小的不足,提出一种将发射和接收集成在一起的收发一体化激光光幕靶.采用线结构光半导体激光器作为发射光源,高反射率前表面反射镜作为反射装置,线性阵列红外光电二极管接收,构建了一种大靶面激光光幕靶.对有效光幕区内的光功率密度的分布进行了分析,在330 mm×400 mm靶面的原理样机上对气枪弹九穿过有效靶面波形进行了测试,给出了试验气枪弹丸过靶信号波形数据.平面反射式激光光幕靶原理正确可行,利用所提出的一体化光幕靶结构,选用适配激光光源可实现10 m×10 m面积的大区域光幕靶,满足光幕靶应用于常规弹丸测试要求.     

四光幕精度靶结构参数的反求及仿真

针对工程中四光幕精度靶结构参数的精确测量问题,提出了一种结构参数的辨识方法．利用实弹射击后的纸靶坐标和弹丸穿过光幕阵列的时间序列反求所要测量的结构参数．文中结合四光幕精度靶的工程设计,在理想四光幕精度靶模型的基础上,建立了实际工程中的四光幕精度靶的数学模型．对所提的辨识方法进行了详细推导和仿真,仿真结果表明通过该方法反求的结构参数相对误差小于0．02％．由该参数引入的坐标测量误差小于0．2mm,可满足四光幕精度靶的立靶密集度参数测量精度．     

分离型激光启动靶光电探测系统的设计

目的　研究一套激光启动靶 ,以启动相应的设备或仪器开始工作 ,实现对弹丸运动的研究 .方法半导体激光光源经准直、扩束形成激光光幕 ,再经距光幕一定距离 (3～ 5 m )外的具有原向反射特性的微珠玻璃屏反射回来后 ,经球面反射镜的会聚由光电探测器接收 .结果　设计了一种大靶区面积、低噪声的光电探测系统及相应电路 .结论　当弹丸穿过光幕时 ,光电探测系统可获取弹丸过靶信号     

分离型激光启动靶光电探测系统的设计

目的 研究一套激光启动靶，以启动相应的设备或仪器开始工作，实现对弹丸运动的研究。方法 半导体激光光源经准直，扩束形成激光光幕，再经距光幕一定距离（3－5m)外的具有原向反射特性的微珠玻璃屏反射回来后，经球面反射镜的会聚由光电探测器接收。结果 设计了一种大靶区面积，低噪声的光电探测系统及相应电路。结论 当弹丸穿过光幕时，光电探测系统可获取弹丸过靶信号。     

幕阵列天幕立靶测试系统

正光幕阵列天幕立靶测试系统主要用于单管炮、多管转管炮等武器单发和连发射击密集度的测量,射击密集度参数是国防工业中的基础参数,在舰炮、自行火炮等武器系统的研制、生产和试验中都需要测量。该系统也可以用于靶位落速的测量和近炸引信脱靶量的测量。该系统采用六个探测光幕组成光幕阵列,当飞行弹丸穿过光幕阵列,各光幕依次输出弹丸穿过光幕的信号,由多路信号采集仪采集六个信号,采用专用算法处理得到弹丸穿过六个光幕的时间,     

华夏红外密集度光电立靶

由西安工业大学研制的HXF红外密集度光电立靶测试系统（简称光电立靶系统）,是高灵敏、高精度、高效率的靶场测试仪器．它主要是用来精确测定单发或连发低伸射击武器的弹丸着靶坐标,同时也能测量飞行弹丸的速度．结合红外立靶系统测试软件,它是一种高效率的用于测量弹丸散步密集度的红外光电立靶测试系统．其优点有：①光敏感面积大;②采用红外发射和红外阵列接收器件,抗干扰强,灵敏度高;③可同时进行射击坐标和弹速的测量,数据准确可靠;④结构紧凑,操作简单、维护方便;⑤计算机数据处理快捷、直观,实时,无需人工干预．     

红外测速光幕靶改进及测量精度分析

为提高XGK-2002型红外测速光幕靶的测量精度及安装调试速度,提出采用双辅助激光器实现光源和接收精确对准的光幕靶改进方案.在现有红外测速光幕靶工作原理及结构基础上,对光源和接收对准中存在的问题进行了探讨,分析了其影响.提出了在光幕靶两端分别设置一激光器实现对准的光幕靶改进方案,并从测时误差及靶距误差两方面对改进后测量精度进行了分析.结果表明,改进后的光幕靶可快速、直观的实现光源和接收的对准,测试精度及安装可靠性提高,改进后测速精度可达到1‰.     

幕阵列天幕立靶测试系统

正光幕阵列天幕立靶测试系统主要用于单管炮、多管转管炮等武器单发和连发射击密集度的测量,射击密集度参数是国防工业中的基础参数,在舰炮、自行火炮等武器系统的研制、生产和试验中都需要测量。该系统也可以用于靶位落速的测量和近炸引信脱靶量的测量。该系统采用六个探测光幕组成光幕阵列,当飞行弹丸穿过光幕阵列,各光幕依次输出弹丸穿过光幕的信号,由多路信号采集仪采集六个信号,采用专用算法处理得到弹丸穿过六个光幕的时间,依据光幕阵列的角度和距离等参数计算     

基于光纤传感器的液面高度测量技术研究

采用光纤传感与计算机技术相结合,研究一种实时液位测量系统.测量原理为光源发出的光由发送光纤传榆到被测液体的表面,反射回来的光由接收光纤接收,其光强量与光纤端面距液面高度有关,接收光纤传输的光信号进入光纤放大器,实现对信号的放大.再由光电转换器件将放大后的信号转变为电信号,进行信号采集和数据处理.采用光纤传感测量液面高度变化同传统液位测量相比.精度从几毫米提高到了几微米.     

曳光弹速度光幕靶测量算法研究

针对常规光幕靶不能测试曳光弹速度的问题,提出了一种速度测量算法.该方法配合光电互补传感器的光幕靶与数据采集系统,通过对光幕靶输出的曳光和弹体信号进行特征值分析,采用对比和广义相关算法精确计算出弹丸的飞行时间.实弹试验表明,设计的算法可以实现曳光弹测速,也可以实现常规弹测速,在曳光不稳定时也能够测出速度,并能识别有无曳光.测量精度满足靶场对曳光弹测速要求.     

仰角天幕靶的設計及精度分析

一槪述天幕靶的工作原理是:利用光学的方法形成两个光幕,在弹丸穿过光幕时,产生遮拦,引起照射到光电接受器上的光能发生变化,通过光电接受器的光电变换,变成电信号,作为时间信号输出。通过测定弹丸穿过一定距离的两个光幕的时间,来测定弹丸的飞行速度,其原理如图1所示。     

光幕阵列天幕立靶测试系统

正射击密集度参数是国防工业中的基础参数,在舰炮、自行火炮等武器系统的研制、生产和试验中均需要测量。针对这一现实需求,西安工业大学凭借多年来在光电测试技术方面的积累,研制出了光幕阵列天幕立靶测试系统。该系统主要用于单管炮、多管转管炮等武器单发和连发射击密集度的测量,也可以用于靶位落速的测量和近炸引信脱靶量的测量。该系统采用多个探测光幕组成光幕阵列,当飞行弹丸穿过光幕阵列,各光幕依次输出弹丸穿过     

激光靶光电探测系统优化设计

介绍了一种新颖的激光光幕靶弹丸速度测量系统.系统由半导体激光光源准直、扩束形成原向反射屏反射后形成一定直径的反射光斑,光斑经用以扩大接收面积的光纤光锥会聚后由光电探测器接收.给出了苏格兰片反射率测试的方法和测试结果以及3 mm飞行物体的过靶波形.试验结果表明,采用原向反射屏和光纤光锥构成的光电探测系统具有较高的信噪比和灵敏度.     

警用刑事实验室枪弹测速系统设计及实现

针对警用刑事实验室对自制枪发射的弹丸速度测试需求,设计了一种区截光幕传感器测量系统.该系统以光幕靶或天幕靶作为区截光幕,配接数据采集卡和处理软件构建了完整的测速系统.针对获取的弹丸波形数据,经过软件处理得到弹丸穿靶速度,从而判定枪弹的杀伤力.实弹射击试验表明,该系统可以准确可靠地测量直径最小为2mm破片的速度,测试相对误差不超过0.1%,能够满足警用刑事实验室枪弹杀伤效果的检验要求.     

四光幕交汇立靶测试系统及纸靶校准方法

介绍了一种新的测试方法：将四个矩形光幕以特定的角度分别放置在六面体的两个面和两个对角面上，当弹丸从光幕穿过，用测时仪记录弹丸穿过四个光幕的时刻，依据四个时刻值计算出弹丸穿过光幕的位置坐标．文中分析了四光幕交汇立靶测试测试系统的原理．提出一种用纸靶测量坐标值对测试系统的测量结果进行校准的方法，推导了校准公式．根据纸靶弹孔位置坐标，对原始公式进行修正，修正后的结果，减少了与纸靶比对的误差．     

弹丸扭度自动测量系统的设计

基于弹丸几何尺寸测量系统的设计,研制了新型弹丸扭度测量系统。该系统集光、机、电于一体,设计了高精度的垂直运动--水平运动双坐标台（即X-Y双坐标台）和精密微位移调整装置及显微镜成像系统,实现了自动精密测量。本文详细论述了系统的工作原理及组成、总体结构及控制系统设计,并进行了精度分析,有效提高了测量速度和精度。