[發明專利]反射式激光幕測速裝置

在審

• 申請號: 201310120399.2
• 申請日: 2013-04-09
• 公開（公告）號: CN104101727A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 高進;周大錚;靳京民;李超位;鈔紅曉;邵小軍;許鎮寰;郭旻;張倩;焦明剛;馬茂冬;洪麗娜;劉朋科;曹馨;張鵬飛
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業第二〇二研究所
• 主分類號: G01P3/68
• 分類號: G01P3/68;G01P11/00
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉東升

技術領域

本發明屬于火炮射彈初速測量技術領域，具體涉及一種反射式激光幕測速裝置。

背景技術

在火炮及彈藥設計和生產過程中，炮彈的初速是重要技術指標之一，從而，初速測量設備也是火炮及彈藥設計和生產部門的必裝設備。目前，常規使用的初速測量設備存在很多種類，其中，基于區截測量原理的有：通斷網靶、線圈靶、天幕靶、框架式激光靶等等。這一類初速測量設備的測量原理為：在已知靶距的前提下，測取炮彈的過靶時間，計算靶距中點位置的平均速度。此外，還有借助于測速雷達來進行測量的方案，這類方案則是通過多普勒原理來進行測速。

現有的基于區截測量原理的初速測量設備由于種種原因，基本都存在現場靶距長度誤差大、炮彈過靶時間測量不夠準確、抑或測量火炮口徑范圍受限等問題；而對于多普勒測速雷達，則在測速點位置存在不確定性的問題，其測速精度誤差達到1‰左右，難以滿足精度方面的要求。

有鑒于此，對于本領域技術人員而言，如何改善現有技術中炮彈初速測量過程精度不足的現狀，已成為當前迫切需要解決的重要問題。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是，如何提供一種炮彈初速測量裝置，通過該裝置能夠提供高精度的炮彈初速測量工藝，同時亦需滿足運載輕便、測量口徑適用范圍廣的要求。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供一種反射式激光幕測速裝置，所述測速裝置包括：第一激光幕系統、第二激光幕系統及信號處理器；所述兩套激光幕系統分別包括：扇形激光器、成像鏡頭、光學狹縫、窄帶濾光片以及光電探測器；

所述兩個扇形激光器分為第一扇形激光器及第二扇形激光器，每一所述扇形激光器均為超薄的扇形面光源，其設置為光源發出后形成的扇形面垂直于彈丸運動方向，所述兩個扇形激光器沿彈丸的發射方向相隔預設定的距離依次設置，以使得彈丸出膛后以垂直的角度依次穿過所述第一扇形激光器及第二扇形激光器的扇形面光源；

所述兩個光電探測器也分為第一光電探測器及第二光電探測器，所述兩個光電探測器分別對應緊貼設置于所述第一扇形激光器及第二扇形激光器上；在所述兩個光電探測器上方，分別設置有一成像鏡頭、一光學狹縫以及一窄帶濾光片，所述光電探測器、成像鏡頭、光學狹縫以及窄帶濾光片均與對應扇形激光器的扇形面光源處于同一平面內；

所述兩個光電探測器分別連接所述信號處理器。

其中，每一所述扇形激光器均連接設有一激光器驅動電源。

其中，所述第一激光幕系統及第二激光幕系統各自設置有一機械轉臺支撐結構；

每個所述機械轉臺支撐結構中設可固定于地面的底座，所述底座上設有螺絲孔組，所述螺絲孔組通過螺絲可拆卸地設置可沿水平方向旋轉的轉臺，所述轉臺上部設有可前后移動的拉桿絲杠，所述拉桿絲杠上部設有固定支架，該固定支架通過可轉動的連接軸來與所述激光幕系統相連接。

其中，每一所述扇形激光器所發出的為頻率在630nm～680nm且厚度為4mm～6mm的紅光。

其中，每一所述扇形激光器的功率不高于1W。

(三)有益效果

本發明技術方案所提供的反射式激光幕測速裝置，用于對炮火初速進行測量，其設置兩套相隔預設定間距的激光幕結構，依靠彈丸通過時產生的反射光，光電探測器將攜帶時間差的光信號轉換為電信號，信號處理器對電信號進行分析，結合預設定的間距，從而解算出彈丸在經過兩個扇形面光源期間的平均速度。經大量實彈驗證，其測速精度不大于0.5‰，屬國內首創，尚無國外測試方案可以借鑒，其不僅能夠提供高精度的炮彈初速測量工藝，同時亦滿足運載輕便、測量口徑適用范圍廣的要求。

附圖說明

圖1及圖2為本發明技術方案中激光幕系統的結構示意圖。

圖3為本發明技術方案中激光幕系統搭載于機械轉臺支撐結構上的結構示意圖。

【附圖標記說明】

11：第一扇形激光器；12：第二扇形激光器；

21：第一光電探測器；22：第二光電探測器；

31/32：成像鏡頭；4：彈丸；51：激光器驅動電源；

61：光學隙縫；71：窄帶濾光片；8：信號處理器；

91：機械轉臺支撐結構；

具體實施方式

為使本發明的目的、內容、和優點更加清楚，下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。