基于线阵CCD的水下弹丸速度测量方法研究

介绍了一种用于水下枪械外弹道及中间弹道研究高速CCD速度测量系统,对系统的工作原理、CCD布站方式及高速数据采集接口电路设计的实现方法等作了较为详细的探讨,通过大量实验比较证明,该方案是可行的。     

脉冲X射线仪用作基准测速系统的研究

利用脉冲Ｘ射线仪及过零触发装置等组成的基准测速系统，能够获得弹丸通过不同区截装置瞬间的正交脉冲Ｘ射线照片，以及弹丸通过两区截装置的精确时间，从而可知弹丸通过区截装置时产生的脱靶量、弹道偏移量、精确的靶距和弹丸运动速度，并能够定量研究区截装置的非对称性、弹丸偏弹道中心、测时仪输入端阻抗变化等因素对测速精度的影响。     

基于线阵像机的弹丸速度与姿态测量

为测定弹丸的瞬时速度与姿态,利用标定过的线阵像机,在镜面摄像法下从2个视角对运动中的弹丸进行扫描成像.在研究了线阵像机的动态成像方程后,利用若干个目标特征点和对应的图像点,建立测量问题数学模型;通过两步法求解出弹丸的速度、姿态和初始位置8个参数.对不同像机参数下的不同弹丸几何尺寸和不同的运动姿态参数进行了图像仿真和测量实验,结果表明算法的姿态测量误差优于0.4°,合速度的相对测量误差优于2%.利用线阵像机成像模型和最优化算法测量弹丸速度与姿态参数具有较高的精度.     

基于序列线阵图像分析的飞行目标攻角测试

为解决飞行目标攻角高精度测试问题,在深入分析狭缝摄影测试攻角方法的基础上,结合双线阵CCD交汇测试过靶坐标原理,给出了基于双序列线阵图像分析获得攻角的方法,研究了轴上点有效数据的识别算法,解决了攻角计算中2个方向的尺度对应问题,并设计了测试系统.实验室低速目标攻角测试实验验证了测试方法的可行性,研究的测试系统能够对长度(mm)/速度(m/s)大于0.3的圆柱形目标进行攻角测试.     

基于CPLD的线阵CCD驱动和数据采集处理系统

基于CPLD的驱动和数据采集系统,以TCD1501D线阵CCD为图像传感器.其数据采集系统由时序发生器驱动、视频信号预处理、视频信号采集和处理、LCD数字显示电路构成.系统由计算机发出命令驱动各器件,对产生的数据实时采集并在计算机和LCD上显示.该系统可实现对线阵CCD的正确驱动和数据实时采集存储处理.     

线阵CCD测距系统的类别方差法数据处理

在分析线阵CCD测量的信号特征的基础上,介绍线阵CCD测距系统的组成,对比研究了均值阈值法和类别方差法两种数据处理方法,实验结果表明：线阵CCD测距系统的类别方差法可以显著提高测量的精度。     

基于线阵CCD枪弹位置图像处理的方法研究

针对枪弹位置的线阵CCD测量图像信息处理问题,研究了线阵CCD在测量枪弹射击中枪弹的提取、噪声的剔除、枪弹中心的确定等问题.常用的背景差分算法在实际系统的运算过程中存在速度慢、噪声多等问题,根据线阵CCD测量系统采集到的枪弹图像信息的特点,提出了在背景差分法的基础上通过图像的一种改进的互相关性快速提取枪弹图像的算法,进而确定枪弹位置.通过比较该算法和背景差分法对枪弹图像的采集与处理,可以得出用该算法计算出的枪弹位置精确度高,耗时短,提高了线性CCD测量系统实时处理的效率,在连发的高精度自动报靶系统中具有一定的实用性.     

基于CCD线阵的雷达模拟跟踪设计

从单片机应用的基本控制原理出发,针对末制导雷达航向工作过程研究,介绍一种用于该项目仿实弹模拟的系统设计,并在实践中对相关的测试理论和软、硬件设计进行探讨和验证.该系统采用线阵CCD作为多通道光电转换器件,通过比较器对数据进行二值化后送入单片机系统分析处理,最终实现以较低廉的成本对末制导雷达导引头跟踪目标真实模拟的目的.     

基于线阵CCD的火炮身管内径测量技术

基于线阵CCD的火炮身管内径测量系统,由测量头、导头、定中装置、接杆、数据采集与处理等部分组成.平行光经测量刀照射在CCD传感器上,CCD将光信息转化成电信号.处理后显示结果或输入到计算机进行数据分析.也可通过计算机对其输入参数进行控制.该技术提高了测量精度和准确性,能实现数据采集与处理的自动化.     

基于CPLD的可调积分时间线阵CCD驱动的设计

提出了一种在不改变CCD工作频率的情况下,通过改变CCD积分周期中的像元周期数来调整CCD积分时间的方法,用一片MAX7128设计出TCD1501D可调积分时间工作所需的驱动波形.     

利用转速测试弹丸炮口速度的方法研究

介绍了一种利用转速测试弹丸炮口速度的方法。地磁传感器与测试电路安装在弹丸或引信里,当弹丸发射、地磁传感器的线圈随弹丸旋转时,线圈切割磁力线而产生周期性感应电动势。测试电路采集到感应电动势信号并存储于电路内部的存储器里。在实弹测试回收测试电路后读取存储器里的数据,可以得到弹丸在炮口处的转速值,结合火炮的炮口缠度可以计量或计算出弹丸在炮口的初速值。经过实弹测试验证,该测试方法可测量炮口处弹丸的速度。     

基于双激光幕的弹丸初速测量系统研究

弹丸初速的标称值与实际值存在着差异,此误差影响火炮的射击精度,因此有必要对弹丸的实际初速进行测定。基于双激光幕区截原理的弹丸初速测量系统,采用激光测距机和光栅尺进行距离的测量和标定,选用ARM和CPLD对测速过程进行全过程记录采集,通过平均测速法计算得到弹丸初速,对系统的测量误差进行了分析,系统样机经过实弹射击试验得到某口径弹丸的试验数据。对系统的误差分析及实弹射击证明,双激光幕测速系统在弹丸初速测量的精度和可靠性等方面有了显著的提高,可较好地进行初速的校准测量。     

高空高速目标测速系统的研究

系统论述了线阵CCD用于高空高速目标瞬时速度实时测量的总体设计思想、有关的硬件组成及关键技术, 并探讨了该系统的实际应用。     

基于高速摄像弹道跟踪原理的弹丸章动角测试方法

弹丸章动角是影响火炮射击密集度的重要因素之一,一直是火炮研究领域的热点问题。为得到弹丸出炮口段附近弹丸章动角测试结果,采用基于高速摄像的弹道跟踪法开展弹丸章动角测试方法研究。利用高速数字摄像机和弹道跟踪架建立弹道跟踪系统,记录弹丸飞行轨迹图像,借助于图像分析软件获得弹丸上下章动角测试结果。采用弹道跟踪系统对某火炮弹丸进行实例验证,得到弹丸出炮口段附近弹丸上下章动规律,各发弹丸之间弹丸章动角数值分散性较大,第1发弹丸章动角最大值为-5.2°. 研究结果表明,弹道跟踪法是获取弹丸章动角测试结果的理想方法。     

基于测量预估高速弹丸随动摄影方法研究

提出了一种的弹丸姿态进行实时跟踪拍摄的新方法,能够解决对高速弹丸飞行姿态的实时随动拍摄问题。通过高速线阵CCD阵列预测弹丸的运动信息,利用分光镜和高速面阵CCD组成图像位置检测系统来实时校正反射镜扫描速率,实时获得清晰的炮弹等高速目标的运动姿态,跟踪拍摄范围可达到100～200m。并着重对拍摄系统的组成和拍摄方法作了研究,对拍摄误差做了一定的分析并进行了数值仿真研究。该方法对研究弹丸的飞行和尾翼张开、发动机点火控制等问题的研究有重要意义。     

基于红外区截法的高炮射弹初速测量技术研究

针对高炮初速闭环校射中炮弹初速测量的需要,研究了利用红外区截法实现高炮射弹初速实时随动测量技术。在炮口后效区设置两个相邻的光电靶,利用炮弹出炮口飞行时对红外线信号的遮挡效应,检测炮弹经过两个光电靶的时刻,经过解算得到射弹的炮口初速。经外场实弹射击试验证明,该技术可在后效区内实现射弹初速测量。     

基于FPGA的弹载测速方法研究

为了提高系统的测量精度和可靠性,文中利用FPGA（现场可编程门阵列）的可编程和运算速度快的特点,实现了弹载测速。本方法将Verilog HDL设计的计时电路和除法电路集成在FPGA中。通过Xilinx ISE Simulator的仿真和Synplify的综合,证明了该方法具有较高精度和可行性。该方法还可方便地在线修改,为弹丸精确定距起爆提供重要参数。     

基于相位法的炮口初速测量系统设计

针对某型小口径自动炮的炮口初速测量困难的问题,设计了一种基于相位法的炮口初速测量系统。介绍了测量系统的基本原理和测试流程,使用集成金属接近探测器 CS209A和模拟锁相环 NE564搭建硬件电路,由锁相环电路输出经 CS209A获取的弹丸通过炮口两确定距离上的感应线圈时产生的始末相位的相位差信号,并采用 LabVIEW编写的处理软件对采集的相位差信号进行分析计算,获得弹丸炮口初速。试验结果表明,该测量系统测试结果可靠,适合部队推广使用。     

基于发射装药技术提高穿甲弹初速研究

针对目前现役坦克炮配备的穿甲弹难以击穿未来主战坦克装甲的现实,从大口径火炮发射装药角度,研究分析了采用高能发射药、提高装填密度、设计合理的发射药几何形状、采用温度补偿技术、探索随行装药技术、研究相适应的点传火方式等提高穿甲弹初速的有效途径。     

高速弹丸二维近距跟踪摄影方法建模仿真

研究了一种利用2个伺服电机控制一面可旋转的反射镜进行二维跟踪摄影的方法.对二维近距跟踪摄影的原理建模,举例进行了仿真,分析了在不同拍摄距离及不同射角条件下伺服电机角加速度的变化规律,举例分析了定位误差的影响,对跟踪的初始加速方式进行了探讨.验证了二维跟踪摄影的可行性,得到100m摄距为最佳拍摄距离,此时水平跟踪拍摄范围可达200 m,满足误差要求并可在任意射角下拍摄.