[發明專利]交匯式激光精度靶及其測試方法

無效

• 申請號: 201210005244.X
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN102538594A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 蔡榮立;高芬;李海
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: F41J5/02
• 分類號: F41J5/02
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

技術領域

本發明涉及槍、彈的密集度測試、實彈射擊訓練及體育射擊比賽中著靶位置測試設施技術領域，具體涉及一種交匯式激光精度靶及其測試方法。

背景技術

由于靶場測量設備是武器及其彈藥現代化的重要環節，所以近年來世界各國都非常重視常規靶場測量設備的研制和更新。其中武器系統射擊精度是現代武器系統性能優劣的一項重要指標，衡量其好壞的標準既是武器系統發射彈丸的著靶坐標密集度，該項指標直接標志著武器在有效射程內命中目標概率的高低，因此各國在靶場測試技術中對彈丸精度和密集度的測量都相當重視。近些年來，隨著對防恐/反恐武器和非致命武器等課題研究的深入，對彈丸著靶坐標密集度的關注也越來越高，因此該項技術取得了不斷的更新和發展，從最初的利用紙靶、網靶、木板靶等設備接觸式測量，到如今已發展為利用各類光電器件形成的如四光幕光幕靶、六光幕光幕靶、六光幕天幕靶、CCD交匯式精度靶，以及聲學精度靶等多種手段的非接觸測量。

接觸式測量相對于非接觸式測量，一般被認為是傳統的測試方法。該法在測量時先要在預定的彈道上放置一個垂直于預定彈道的靶板，射擊時瞄準中心標記射擊一定次數之后人工測量射擊精度，再計算出其他的相關數據。此方法對靶材耗費嚴重，人工判讀時的誤差無法消除，無法解決重孔和脫靶的問題，在測試中需要更換靶面時給靶場安全帶來隱患。

對于非接觸式測量，現有的設備如聲學精度靶，通過聲傳感器器件測試超音速彈丸在飛行中產生基波信號，根據各個傳感器接收的信號時間差既可以確定彈丸的著靶坐標，此設備使用方便，但原理上無法完成飛行速度低于聲速的彈丸測試，很多場合無法使用，如現在警用手槍彈速一般為320米/秒，聲學精度靶就無法對其測試；六光幕天幕靶是用天幕靶設備在空間形成交匯光幕陣列，記錄彈丸依次穿過各個光幕的時刻并結合布陣的幾何關系得出彈丸著靶坐標，此法從設備上對明亮的天空背景產生依賴，無法在陰天或夜晚測試；四光幕光幕靶和六光幕光幕靶，用天幕靶代替光幕靶，通過空間布陣（四個或六個光幕）使彈丸依次穿過各個光幕，記錄時刻點后結合布陣的幾何關系計算著靶坐標，該法彌補了天幕靶對明亮天空的依賴，但設備結構比天幕靶稍顯復雜，不但在使用時需要靶面的對正，且在組合光幕陣列的搭建過程也會帶來誤差，影響結果精度；CCD交匯式精度靶雖然性能較好但其昂貴的造價不宜在我國普及。

在申請號為“200710103685.2”，名稱為“多層扇形光幕槍彈投影定位靶面”的文件中，給出了這樣的方案，靶框采用中空的金屬結構，靶框內側開有出射光窗口（狹縫光闌），靶框內安裝有多組半導體激光線光源（激光器）和光敏管排（光敏器件陣列）。每組的半導體激光線光源與光敏管排組成單個扇形光幕面，多個扇形光幕面位于不同的層面內，各自獨立工作。當槍彈穿過各層扇形光幕時，在光敏管排上形成陰影段，根據陰影段的長短和位置計算槍彈的著靶坐標。以類似的方式增加光幕坐標系的層數，進一步提高測試可靠性和精度。但是，該方法存在這樣的致命問題：1）從測試原理上來看，槍彈在光敏管上形成的陰影段位置和長短在彈徑未知的情況下不存在唯一對應關系，故不能得出槍彈的著靶坐標；2）即使單層扇形光幕得出槍彈著靶坐標，但由于測試誤差是離散隨機分布，增加扇形光幕的層數不能提高測試精度；3）光敏管排由于單個元件的尺寸限制，不能精確得出槍彈在光敏管排上投影的精確長度。

發明內容

本發明要提供一種交匯式激光精度靶及其測試方法，以克服現有技術存在的不能得出槍彈的著靶坐標和測試精度差的缺點。

為克服現有技術存在的問題，本發明采用的技術方案為：

一種交匯式激光精度靶，包括靶框、激光器、光敏器件陣列和處理電路，靶框內側壁上開有狹縫光闌，其特征在于：所述激光器為一字線形激光器，所述光敏器件陣列設置為“L”形，激光器和光敏器件陣列分別設置有兩組，每組與對應的狹縫光闌位于同一平面內，所形成的兩個平行的第一探測光幕面和第二探測光幕面在彈道方向上具有一定的距離，且第一探測光幕面和第二探測光幕面的光軸在垂直平面內的投影相互交匯；

所述光敏器件陣列包括光敏探測單元和可編程邏輯器件，所述光敏探測單元由一個限流電阻與一個光敏三極管串聯組成，n個光敏探測單元的輸出信號并行連接到可編程邏輯器件的IO管腳上，可編程邏輯器件內部核心邏輯為并行輸入串行移位輸出，n個可編程邏輯器件級聯，最終的輸出信號連接到處理電路上。