双N形六光幕阵列角度参数反演算法

针对双N形六光幕阵列光幕面间的角度难以测量的问题,研究了一种反求角度参数的方法.假定飞行弹丸做匀速直线运动,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,依据空间两点距离相等的原理建立方程组,求解方程组从而得所要测量的角度参数.化简了双N形六光幕阵列测量公式,推导了反演公式,并进行了仿真验证.仿真结果表明:在给定的仿真条件下,通过计算所得的角度参数α、β的最大值分别为8.016 7°和25.082 7°,最小值分别为7.980 9°和24.919 4°,与假设的角度最大差值小于0.1°.说明所提的反求角度参数的方法可行.其研究结果为双N形六光幕阵列角度参数测量与校准提供参考.     

非理想状态下斜幕面对四光幕阵列精度靶测量误差的影响

四光幕阵列精度靶广泛用于测量弹丸飞行参数,其在工程实际中常因斜幕面不垂直于基准面而带来测量误差.文中通过建立非理想状态下的四光幕阵列精度靶测量模型,推导误差传递公式并对各因素影响下的测量误差分别进行分析,得到靶面内误差分布规律,最终在工程模型下完成四光幕阵列精度靶测量误差的估计.结果表明:为使工程实际中四光幕阵列精度靶测量误差不大于2mm,需限制斜光幕的倾斜角均不大于0.03°,研究结果可对四光幕阵列精度靶的优化设计和工程应用提供参考.     

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．     

六幕光幕靶测量破片群飞行参数算法

为了准确测试破片群的飞行方向和位置,研究了六幕光幕靶测量破片群飞行参数测试算法.依据位置标识器上的破片位置坐标和破片穿过六个光幕的时刻序列,提出了一种识别各破片实际飞行速度和位置的算法.根据实际破片飞行的约束条件和位置标识器上留下的破片穿孔位置坐标,计算出穿过光幕靶的每一枚破片的飞行参数.在计算机上对所提算法进行了仿真,结果表明研究的算法能够有效地剔除虚假时间组合序列,可准确计算出完整穿过六光幕阵列中每一枚破片的飞行速度.     

光幕与图像融合式自动报靶系统

针对现有射击比赛用图像报靶系统无法识别弹孔重合的技术难题,研究了一种将图像采集系统和光幕传感器阵列相结合的自动报靶系统.图像采集系统利用面阵相机拍摄目标靶图像,通过剪影法判定弹孔位置,光幕传感器阵列利用反射镜将单光幕转换为具有一定角度的多光幕.该系统可以准确判定重孔位置并计算出着靶坐标.系统结构简单,测量误差不大于1mm,弥补传统图像报靶系统无法识别重孔的不足,测量精度满足使用要求,可用于各类射击训练和比赛中的自动报靶.     

光幕靶靶面光能分布均匀性的研究

为了提高光幕靶的测量精度,讨论了影响光幕靶测量精度的一个重要因素--光幕靶靶面光能分布的均匀性.首先对单个发光二极管进行分析,对其做近似处理,建立数学模型,用代数叠加的方法来推导光幕面内某一点的光能量.进而推导整个光幕面内的光能分布状况,并进一步分析得到各参数间的函数关系.为了验证理论结果,通过实测光幕面上不同位置点的光能,借助Matlab工具对实验数据进行处理,得到光幕面内光能量的分布图形,并且验证了各参数间的关系.经过比较,理论结果和实验结果基本一致.     

装于活动靶车的立靶测试系统光幕结构与误差分析

针对车载环境,提出了一种将六幕天幕立靶测试系统装于运动轨道车上的车载立靶光幕结构。文中分析了在活动靶车上有限的空间内测试系统的光幕结构,对测试系统的射击精度,其中包括:方位角、俯仰角误差以及位置误差,进行了误差分析并在M atlab上进行了仿真,分别比较了各个参数对于测量结果的影响。结果表明提出的光幕结构是适合于活动靶车的最佳光幕结构。     

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‰.     

光幕靶技术研究进展

光幕靶是常规兵器靶场常用的测量仪器,因其成本低、操作简便、测量精度高、稳定可靠等优点,在外弹道速度、立靶密集度等方面得到广泛应用。本文总结和回顾了近几年西安工业大学在光幕靶研究方面的成果,介绍了两种构建光幕靶的原理,分析了光幕靶在测量破片、曳光弹速度的原理,总结了解决连发射击速度测量、室内大面积测速、水下测速以及多目标测试所采用的相关技术,展望了今后的发展趋势。     

光幕靶弹着点坐标测量方法

为了提高激光光幕靶对弹着点的测量精度,提出了一种弹着点测量的新方法,该系统是由发散角为10°的扇形激光器和光电二极管阵列组成的双侧发射——接收光幕。高速飞行的子弹在穿过光幕的瞬间会遮挡激光器发出的光,使对应的光电二极管接收到的信号产生相应变化,通过分析产生变化的信号就可求得弹着点的坐标。与传统的单侧发射——接收测量方式相比,可有效减少由光电二极管排列间隔带来的误差,提高测量精度。给出了系统工作原理及弹丸坐标的计算方法,并进行了弹丸直径为7.62mm的射击实验,结果表明该方法可显著提高弹丸坐标的测量精度。     

多光幕交汇法测量目标飞行坐标的原理与精度分析

为了解决多光幕交汇立靶测量精度分析过程中运用传统微分误差分析法所得结果偏大,且直观性差的问题,介绍了一种采用数值分析和田口试验方法相结合的改进方案.文中详细说明了该方案的原理,分析了影响系统测试精度稳定性的因素,并运用线性回归模型得到了各因素对系统精度的影响规律.运用该方法,在结构一定的条件下,光幕立靶测试系统对于不同测试目标能够达到的稳定测试精度为15 mm,更加接近试验结果,解决了传统微分法的问题.     

双缝光幕靶的靶距精确测量方法和装置

为了解决小靶距双缝光幕靶靶距精确测量问题,提出了一种利用螺纹测长原理及光电转换方式相结合的测距新方案.文中详细介绍了双缝光幕靶及靶距测量装置的结构以及测量靶距的方法.随后对双缝光幕靶靶距进行了测试并进行了测速精度分析.结果表明双缝光幕靶的相对测速精度达到0.1%,该测量精度满足测速要求.     

原向反射式激光光幕测速技术研究

为满足弹道散布范围大或大口径弹丸的测速场合,提出了一种原向反射式激光光幕测速的方法．采用半导体激光器、柱透镜、中心留有激光出射孔的光敏检测器件和原向反射屏形成大面积光幕探测区,当高速飞行物体穿越激光光幕时,光通量的变化被光敏管阵列转变为电信号并采集到计算机进行数据处理．提出了玻璃微珠原向反射器的剩余发散角这个重要概念和利用数字CMOS相机对其进行测试的方法和结果,利用有效光幕区为φ500mm的激光测速系统对7．62mm弹丸的速度进行了测试,给出了试验波形和一组测试数据,试验证明：该方法具有可形成的有效光幕区面积大、光路调整简单、成本低、灵敏度高等优点。     

一种抗光干扰的数字化光幕靶方法研究

为了解决光幕靶在使用过程中受干扰光影响无法测试距炮口较近处弹丸速度的问题,提出了一种数字化光幕靶分析方法,用于测试火光干扰较为严重条件下的弹丸速度.采用数据采集系统配合数字化分析方法,能够精确计算出弹丸穿过两靶的时间,不受炮口火光和弹尾曳光的干扰.与传统的峰值一半电平触发方式相比,能够显著提高测试精度,从而扩大了光幕靶的使用范围.试验证明了采用该方法能准确测试弹径14.5 mm弹丸的速度.测试结果表明,数字化分析方法在测试光干扰严重的弹丸速度时,测试精度能够达到国军标要求.     

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．     

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     

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.     

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.     

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,     

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