JYJ-90型天幕靶的人工光源设计

当天空亮度不足时,为了使天幕靶正常工作,需要为天幕靶配备人工光源。针对JYJ 90型天幕靶视场范围的特点,设计了一种基于高亮白色聚光圆头发光二极管的弧形线状LED光源。实验结果表明该光源可以保证天幕靶的正常工作,并且可以增加天幕靶的灵敏度,提高天幕靶的分辨力。该光源性能稳定、携带方便、结构简单。     

天幕靶光锥聚光光电转换方法

针对天幕靶存在视场角小和灵敏度不高的问题,提出了新的聚光光电转换方法,在采用同样的光学镜头和光电转换器件的情况下,利用光锥对进入光阑狭缝的光线进行传输汇聚,使天幕靶视场角由24°提高到44°,平均信噪比提高了17%,灵敏度大大提高。经实弹靶试验证,装备了光锥聚光光电转换系统的天幕靶性能满足靶场测试的要求。     

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。     

基于LED的天幕靶标定技术研究

在弹丸测速试验中,若天幕靶处于非工作状态会导致测量结果的偏差,因此在试验前对天幕靶进行标定有着重要的实际意义。文中设计了标定系统电路,通过控制白色LED光源的亮灭来模拟弹丸穿过天幕靶光幕的场景。实验结果表明系统输出的两路激励信号的脉宽和时间间隔与天幕靶光电管采集回来的感应信号的脉宽和时间间隔基本一致,实现了对天幕靶系统的准确标定,为天幕靶标定技术提供了一种有效的手段。     

天幕靶光电探测性能改善研究

建立了LBS-1型立靶精度测量系统中的天幕靶,对天幕靶探测性能存在的各种影响因素,如:光电转换接收器件及其探测电路、天空背景亮度的强弱等进行了分析.提出选择拼接长条形、具有高频响应、低噪声的光电接收管作为探测器件,采用可调光阑、多路可调比较电压、提高电路放大倍数的措施,可以提高天幕靶的探测灵敏度.天幕靶能在大于500 lx条件下正常稳定工作.实践证明,采取的改善措施,工作可靠、稳定性好,达到了改善天幕靶光电探测性能的目的.     

红外天幕靶信号采集及调理电路设计

介绍了红外天幕靶的光电探测系统及信号处理电路.当弹丸穿过天幕时,光电探测系统能够成功获取弹丸过靶信号,实现对弹丸运动的研究,同时以CPLD为载体设计了数字滤波电路,有效地剔除了干扰信号.通过实弹测试表明红外天幕靶有效靶区大、灵敏度高、抗干扰能力强以及使用灵活方便等优点,适用于多种口径弹丸速度测量,也可用作其它设备(如狭缝相机等)的触发信号源.     

基于天幕靶的弹丸飞行时间计算方法

在用天幕靶对各种弹丸的速度等外弹道参数进行测量时，往往需要测得弹丸飞越两个天幕靶靶面的时间间隔，进而计算弹丸速度、立靶坐标等其它参数。在对天幕靶输出弹丸模拟信号进行分析的基础上，提出一种用于计算弹丸飞行时间的相关算法。该算法采用数字信号处理的方法，对用数字采集仪采集到的天幕靶输出的弹丸模拟信号进行处理，可以计算得到弹丸飞过天幕靶靶面的时间间隔，经试验论证：该方法较常规方法计算时间更加准确，并且可以提高测试系统的抗干扰能力。     

红外天幕靶信号采集及调理电路设讨

介绍了红外天幕靶的光电探测系统及信号处理电路。当弹丸穿过天幕时,光电探测系统能够成功获取弹丸过靶信号,实现对弹丸运动的研究,同时以CPLD为载体设计了数字滤波电路,有效地剔除了干扰信号。通过实弹测试表明红外天幕靶有效靶区大、灵敏度高、抗干扰能力强以及使用灵活方便等优点,适用于多种口径弹丸速度测量,也可用作其它设备（如狭缝相机等）的触发信号源。     

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.     

大靶面光幕靶背景光源状态监测与故障定位

针对室内10m×10m大靶面光幕测速系统配接的背景光源中个别LED发生闪烁故障,所引起光幕探测器持续输出误触发信号的问题,提出了大靶面光幕靶背景光源状态监测与故障定位方法。该方法采用线阵列相机配合光学镜头搭建光源状态监测装置,利用差影法获取目标图像行、列灰度特征值,快速提取目标图像中的缺陷,结合缺陷所占像素位置与光源模块结构对应像素数之间的转换关系,实现故障的精确定位。试验验证表明所提出的故障定位方法有效可行,故障定位精度优于5mm,为大靶面光幕测速系统的可靠工作提供技术保障。     

枪械振动测试用光电六维位移传感器的设计

枪械振动测试包含刚体线位移和角位移六维运动参数.其测试方法是,将光电传感器光源与被测体固结在一起,通过求解光源在三个投影屏上随着被测体运动变化的数学模型而实现的.该传感器由激光器、投影屏、光电探测器件及处理电路、数据采集、数据处理等部分组成.并以固结在被测体上的三个激光器的交点为基点,建立其线位移数学模型;以方向余弦法来确定被测体的角位移,建立其角位移数学模型.     

高射速火炮连发初速测试技术

针对火炮连发初速测试的现状和需求,提出一种高射速连发初速测试方法及系统。利用数据采集仪代替计时仪,直接对天幕靶输出的弹形模拟信号进行采集,再经过广义相关算法,测试出每发弹丸经过两靶的飞行时间,根据两靶的距离以及飞行时间,从而计算出每发射丸的飞行速度,实现了在高射速、长连射发数、多目标等环境下的火炮连发初速测试。经在高射速小口径火炮上进行多次验证表明,该方法能满足高射速连发初速的测试需求,实现初速、立靶密集度与测试项目相结合,减少试验用弹量,提高工作效率。     

基于Hopfield自联想神经网络的天幕靶信号识别技术

为了提高天幕靶系统测试精度和可靠性,探索测试产生各种干扰噪声如弹头激波、弹底激波、蚊虫飞鸟、振动等干扰因素的影响规律,利用Hopfield自联想神经网络的方法,识别并剔除典型因素干扰。通过对实弹射击试验得到的数据进行分析,充分验证了天幕靶系统的准确性和可靠性。分析结果表明：与电平信号识别相比,在射频为5发/min、口径为23 mm的炮弹测试中,自联想神经网络信号识别率提高了17.2%;在弹型为穿甲弹,口径为23 mm的测试中,Hopfield自联想神经网络信号识别率提高了46.7%;对于射频为7 500发/min的天幕靶连发弹丸信号测试条件下,正确信号识别率均达到了93%以上。在复杂环境条件下,Hopfield神经网络算法识别率远远高于传统的电平识别,提高了信号的识别率,能够适应一定区域内的复杂环境因素。     

一种自适应双波门电视跟踪算法

为了解决跟踪空中目标时背景云雾的干扰及目标大小和姿态变化带来的不利影响，提出了用于电视跟踪的一种双波门改进算法。该算法在双波门算法的基础上，加入动态阈值的判断，使之能快速、有效地去除背景云雾干扰，同时根据目标特征自适应调整内波门尺寸，避免因目标大小的剧烈变化导致的跟踪失败。利用视场内帧预测方法，较好地解决了目标丢失的问题。该算法通过半物理仿真实验进行验证，解决了云雾干扰、目标大小和姿态变化等不利影响问题，达到了系统实时性要求，实现了稳定跟踪。     

微光夜视视距模拟研究

从微光夜视探测方程出发，找出影响夜视视距测试的景物参数，从而为室内模拟提供了理论基础。在长４０ｍ的暗道内，研制了均匀的模拟夜无光和符合实际反射率，对比度的目标和场影。得到对某些号微光夜视仪的外场实测，理论计算和室内模拟测试较一致的结果。     

基于正交试验的光电立靶光幕阵列结构参数优化方法

针对光电立靶光幕阵列结构参数标定误差较大的问题,提出一种光幕阵列结构参数反演优化的方法。以测量坐标与纸板靶坐标差值的平方根构建目标函数,借助正交试验在允许误差范围内产生多组不同参数量值的组合,设计了光幕阵列结构参数优化方法。以双N形天幕靶为例,在Matlab中进行仿真,优化后的光幕阵列结构参数更接近给定真值,且结构参数的优化程度与标定的初始值和误差范围相关。用实弹射击试验对设计的方法进行验证,结果表明,优化后的弹丸飞行参数测量结果更接近实际真值,设计的方法有效可行。该优化方法为提高光电立靶测量设备的测量精度提供了一种新思路。     

基于合成孔径雷达图像的伪装遮障目标特性建模技术

针对高分辨率全极化合成孔径雷达（SAR）侦察条件下,伪装目标特性模型存在空白的问题,通过SAR图像特征参数的选取,建立特征向量。设置实验获取SAR图像,在此基础上,引入象限坐标系和变异系数分析不同极化方式下伪装遮障目标特征参数变化规律,构建极化方式与特征参数的数值变化及稳定性关系,实现伪装遮障目标特性模型的定性描述。研究结果表明,使用特征向量能够有效表征不同目标,建立的模型能够用于分析、预测伪装遮障目标的特性,为伪装目标检测与伪装效果评估等应用奠定了基础。     

无线电引信杆试验弹内记录仪设计

杆试验是用来测量无线电引信高频灵敏度的常用方法，早期使用电缆和光缆的传输方法，带来一定误差且不方便。文中介绍了一种小型弹内记录仪的设计与实现，它采用ADuC812芯片和MGL-24064高亮度显示器，使仪器体积足够小到能放入各种口径的弹丸内。通过合理的程序设计，可以快速准确的测量引信接近目标时的高频灵敏度，还具有回调数据、性能分析等功能，测量数据准确稳定，是一种实用新型的弹上测量并存储记录数据的杆试验记录仪。     

小目标和海天背景红外热像模拟

结合小目标和海天背景本身的特性,建立了一套小目标与背景合成红外热像模拟的物理模型,从而计算得到了一系列小目标与背景的动态红外热像。并且为了模拟经探测器成像后输出的图像,在计算机模拟生成的“目标／背景红外图像”中注入了一种服从高斯分布的噪声。研究结果可以为目标识别等提供模拟的动态红外图像。