[發(fā)明專利]反射式激光幕測速裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310120399.2
• 申請日: 2013-04-09
• 公開（公告）號: CN104101727A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高進(jìn);周大錚;靳京民;李超位;鈔紅曉;邵小軍;許鎮(zhèn)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(quán)）人: 中國兵器工業(yè)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(yè)集團(tuán)公司專利中心 11011
• 代理人: 劉東升

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于火炮射彈初速測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種反射式激光幕測速裝置。

背景技術(shù)

在火炮及彈藥設(shè)計和生產(chǎn)過程中，炮彈的初速是重要技術(shù)指標(biāo)之一，從而，初速測量設(shè)備也是火炮及彈藥設(shè)計和生產(chǎn)部門的必裝設(shè)備。目前，常規(guī)使用的初速測量設(shè)備存在很多種類，其中，基于區(qū)截測量原理的有：通斷網(wǎng)靶、線圈靶、天幕靶、框架式激光靶等等。這一類初速測量設(shè)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(dá)來進(jìn)行測量的方案，這類方案則是通過多普勒原理來進(jìn)行測速。

現(xiàn)有的基于區(qū)截測量原理的初速測量設(shè)備由于種種原因，基本都存在現(xiàn)場靶距長度誤差大、炮彈過靶時間測量不夠準(zhǔn)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(dá)，則在測速點位置存在不確定性的問題，其測速精度誤差達(dá)到1‰左右，難以滿足精度方面的要求。

有鑒于此，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，如何改善現(xiàn)有技術(shù)中炮彈初速測量過程精度不足的現(xiàn)狀，已成為當(dāng)前迫切需要解決的重要問題。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)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(yùn)載輕便、測量口徑適用范圍廣的要求。

(二)技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)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(tǒng)、第二激光幕系統(tǒng)及信號處理器；所述兩套激光幕系統(tǒng)分別包括：扇形激光器、成像鏡頭、光學(xué)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(shè)置為光源發(fā)出后形成的扇形面垂直于彈丸運(yùn)動方向，所述兩個扇形激光器沿彈丸的發(fā)射方向相隔預(yù)設(shè)定的距離依次設(shè)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(yīng)緊貼設(shè)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(shè)置有一成像鏡頭、一光學(xué)狹縫以及一窄帶濾光片，所述光電探測器、成像鏡頭、光學(xué)狹縫以及窄帶濾光片均與對應(yīng)扇形激光器的扇形面光源處于同一平面內(nèi)；

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(shè)有一激光器驅(qū)動電源。

其中，所述第一激光幕系統(tǒng)及第二激光幕系統(tǒng)各自設(shè)置有一機(jī)械轉(zhuǎn)臺支撐結(jié)構(gòu)；

每個所述機(jī)械轉(zhuǎn)臺支撐結(jié)構(gòu)中設(shè)可固定于地面的底座，所述底座上設(shè)有螺絲孔組，所述螺絲孔組通過螺絲可拆卸地設(shè)置可沿水平方向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺，所述轉(zhuǎn)臺上部設(shè)有可前后移動的拉桿絲杠，所述拉桿絲杠上部設(shè)有固定支架，該固定支架通過可轉(zhuǎn)動的連接軸來與所述激光幕系統(tǒng)相連接。

其中，每一所述扇形激光器所發(fā)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(fā)明技術(shù)方案所提供的反射式激光幕測速裝置，用于對炮火初速進(jìn)行測量，其設(shè)置兩套相隔預(yù)設(shè)定間距的激光幕結(jié)構(gòu)，依靠彈丸通過時產(chǎn)生的反射光，光電探測器將攜帶時間差的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，信號處理器對電信號進(jìn)行分析，結(jié)合預(yù)設(shè)定的間距，從而解算出彈丸在經(jīng)過兩個扇形面光源期間的平均速度。經(jīng)大量實彈驗證，其測速精度不大于0.5‰，屬國內(nèi)首創(chuàng)，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(yùn)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(fā)明技術(shù)方案中激光幕系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明技術(shù)方案中激光幕系統(tǒng)搭載于機(jī)械轉(zhuǎn)臺支撐結(jié)構(gòu)上的結(jié)構(gòu)示意圖。

【附圖標(biāo)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(qū)動電源；

61：光學(xué)隙縫；71：窄帶濾光片；8：信號處理器；

91：機(jī)械轉(zhuǎn)臺支撐結(jié)構(gòu)；

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。