大口径弹丸光幕靶测速技术

针对大口径弹丸速度测试的需求,提出了一种采用光幕靶测试大口径弹丸飞行速度的测试方法;在光幕靶工作原理的基础上,分析了大口径弹丸穿过光幕时的信号特征,通过几种测速算法的比较,得出现有单一测速算法的缺点,并提出了一种适应性测速算法。根据不同类型弹丸过靶波形的特点,建立软件适应性测速算法;由分析可知,设计的测速算法能够满足大口径弹丸光幕靶测速需求。     

速射身管武器外弹道弹丸同时穿过光幕概率分析

在速射身管武器射击密集度试验中,一个身管先后射出的多发弹丸可能会同时穿过一个光幕面。 在此情况下,某些光电靶测试系统无法测量到弹丸的外弹道参数。为了能获得这些测量值,必须对此现象做出定性分析,为选择出一种合理的光电靶测试系统来提供参考。对弹丸同时穿过光幕的现象做出简化数学描述;基于弹丸速度确定及不确定两种条件,分别构建弹丸同时穿过光幕概率的两种数学模型;根据最优化数学模型获得弹丸同时过幕的概率与其飞行距离的变化规律,确定了弹丸过幕的概率临界距离、直射距离上最大过幕的概率以及任意距离段上弹丸同时过幕的概率3项重要参数。经试验验证,经过合理选择的光电靶测试系统,可避免弹丸同时过幕而对试验数据造成的影响。     

两种天幕靶光幕交汇立靶测量系统分析

为了改善飞行弹丸立靶坐标测量系统的布置复杂、集成度低等缺点,提出了2种新型天幕靶的设计方法;根据立靶坐标的几何测量原理,采用单镜头双狭缝措施,设计了单镜头双狭缝交汇和单镜头双狭缝平行的天幕靶.利用两镜头构建了多光幕交汇测量弹丸坐标模型,采用高响应、低噪声阵列长条形光电探测器件,简化天幕靶结构设计,改善天幕靶探测性能.结合多光幕交汇测量系统数学模型,应用微分法分析了测量系统误差.靶场实弹试验结果表明,设计的2种新型天幕靶可以实现飞行弹丸坐标的测量,在高空大靶面条件下,坐标测量误差小于20 mm.     

激光复合光幕靶测速系统设计

针对天幕靶存在不能全天候测试的缺点,文中以点状阵列激光为发射光源,两列二极管作为接收器件,设计了一套激光复合光幕靶测速系统。与普通的光幕靶测速系统相比,该系统可以实现对同一位置弹丸速度的两次测量。且利用CPLD实现对蚊虫、飞鸟,冲击波等干扰信号的剔除。经实弹测试,结果表明:该系统精度高、抗干扰能力强,且与天幕靶相比,不依赖自然光,受外界自然环境影响较小。满足靶场测试要求。     

复杂可编程器件和单片机在坐标测试中的应用

针对控制器I/O口不足的问题,提出将复杂可编程器件(CPLD)和单片机相结合应用于激光光幕坐标靶测试.采用CPLD作为坐标数据采集和存储装置,单片机控制CPLD的工作,并处理、显示数据.对7.62 mm弹丸的过靶坐标进行了测试实验,结果证明CPLD和单片机在激光光幕坐标靶测试的应用中不仅继承了光电靶的众多优点,还解决了传统激光光幕测坐标靶的处理器I/O紧缺、处理速度慢等缺点,满足靶场对与弹丸坐标采集测试靶面大、可测连发的要求.具有调试简单、灵敏度高、响应速度快、可拼接的优点.     

基于快速互相关的跨声速弹丸测速方法研究

针对室内千米靶道内镜头式光幕测速系统无法对跨声速弹丸速度进行有效测量的问题,采用外弹道学理论与MATLAB仿真技术计算跨声速测速点弹丸飞行速度理论值,使用快速互相关算法处理镜头式光幕测速系统在测速点的弹丸过幕信号,得到该测速点的实测速度值集合,以理论速度值为参考,从速度值集合中选取接近理论值的速度并进行误差分析。采用5.8 mm步枪弹进行实弹验证,实验所得的接近理论速度值的实测速度与理论值之间的相对误差小于0.3%。该方法解决了由于弹丸激波作用测速光幕产生干扰信号带来的影响,为跨声速弹丸速度的准确测量提供一种新思路。     

基于光幕靶的曳光弹速度测量系统

针对光幕靶测试曳光弹时出现测速数据不准确的问题,在分析曳光弹发光机理的基础上,结合光幕靶探测视场的构造原理,提出了一种基于光幕靶测试曳光弹速度的方法,并设计了测量系统.设计了一种测光装置,得到测光信号,常规光幕靶测得弹形信号,通过高速数据采集仪记录2路弹形信号和2路测光信号,再由曳光弹测速算法处理,计算出曳光弹的飞行速...     

一种编码式光幕立靶测试系统

介绍了一种编码式光幕立靶测试系统,系统由两套垂直放置的编码光幕靶和解码处理部分组成.编码光幕靶由编码接收装置和平行光源构成,编码光幕靶可以实现弹丸着靶位置的精确测试,与同类测试系统相比,成本低、易于实现.     

基于红外发光二极管和光敏元件阵列的光电靶

室内大靶面立靶精度测试系统一直是外弹道测试领域研究的热点.目前国内已出现的单靶面激光精度靶存在靶面增大后灵敏度不够、精度不高的问题.基于红外发光二极管和光敏元件阵列的光电靶可以提高灵敏度,有效地增大靶面.弹丸的探测通过X和Y方向各一组光传感器来完成,在靶面上与光传感器对应的另一侧装有红外LED光源,靶面的有效探测区域由光传感器与光源形成的光幕确定.弹丸通过靶面时由邻近的几个传感器单元探测到,并通过软件精确识别确定弹丸过靶的坐标.传感器通过设置灵敏度,可仅探测快速移动的物体,避免误触发.单靶能够测量射击精度、射击频率,给出弹序、弹丸的X、Y坐标和R50与R100,当连接两套或更多光电靶时可测量弹丸飞行速度和弹丸偏角及倾角.     

电磁轨道炮速度测量方法研究

电磁轨道炮武器系统进行发射试验时,速度是评价武器性能的一个重要参数.结合实际工程,利用平均速度测量原理,设计了基于网靶、光幕靶和阴影照相3种速度测量系统.通过在电磁轨道炮发射试验中使用3种速度测量方法,分析速度相对误差及其影响因素,比较每种测速方法的优缺点及主要适用范围.结果表明,网靶测速造价简单,比较实用;靶道阴影照相测速比较直观,能再现高速发射过程;光幕靶测速具有精度高、测量重复性好等优点.试验研究结果对评估电磁轨道炮发射性能具有指导意义.