[發明專利]一種高精度網格光幕測速裝置

在審

• 申請號: 201611217570.1
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN108241072A
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 黃潔;黃訓銘;文雪忠;李晶;姜林;羅錦陽;宋強
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心超高速空氣動力研究所
• 主分類號: G01P3/68
• 分類號: G01P3/68
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 程然

本發明屬于超高速飛行器測控技術領域，具體涉及一種高精度網格光幕測速裝置，目的在于提供一種高精度網格光幕測速裝置，實現在高速、超高速運動狀態下的小目標速度探測。其特征在于，它包括網格光幕探測部件、光電轉換處理部件和上位機；網格光幕探測部件與光電轉換處理部件連接；光電轉換處理部件與上位機連接；網格光幕探測部件測量目標的穿越時間和位置，將測量數據發送給光電轉換處理部件；光電轉換處理部件接收網格光幕探測部件發送的數據，將數據進行光電轉換，并對數據進行處理，將處理后的數據發送給上位機；上位機接收光電轉換處理部件發送的數據，對數據進行顯示和存儲。

技術領域

本發明屬于超高速飛行器測控技術領域，具體涉及一種高精度網格光幕測速裝置。

背景技術

目前，一般采用片光光電測速的方法，用來測量運動物體的速度。這種方法利用物體對光進行遮擋，通過識別光信號變化，將其轉換為電信號。該方法可以實現對一定大小的物體的運動速度進行識別，一旦探測目標偏離預定的垂直片光的運動軌跡，片光探測到的目標通過時間內目標運動距離無法確定，造成較大的測速測量誤差。再者，探測目標較小(如亞厘米級)，片光易發生衍射，繞過目標，光電轉換裝置則不能夠實現對目標的準確探測，造成測速失敗或測速結果精度降低。在高速、超高速運動狀態下的小目標(亞厘米量級)速度探測過程中，光電探測失敗率提高，這在對可靠性要求較高的科研試驗領域是一個亟需解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高精度網格光幕測速裝置，實現在高速、超高速運動狀態下的小目標(亞厘米量級)速度探測。

本發明是這樣實現的：

一種高精度網格光幕測速裝置，包括網格光幕探測部件、光電轉換處理部件和上位機；網格光幕探測部件與光電轉換處理部件連接；光電轉換處理部件與上位機連接；網格光幕探測部件測量目標的穿越時間和位置，將測量數據發送給光電轉換處理部件；光電轉換處理部件接收網格光幕探測部件發送的數據，將數據進行光電轉換，并對數據進行處理，將處理后的數據發送給上位機；上位機接收光電轉換處理部件發送的數據，對數據進行顯示和存儲。

所述的網格光幕探測部件包括兩組正交光纖、兩個光學透鏡、一個光纖及光學透鏡固定結構和兩個外置激光光源；兩組光纖呈正交設置，兩個光學透鏡也呈正交設置，分別安裝在光纖及光學透鏡固定結構的相應卡槽中；調節兩個激光光源使正交光幕位于同一平面，形成單站網格光幕。

如上所述的網格光幕探測部件為兩站或兩站以上；將兩站或兩站以上的網格光幕探測部件光幕調節至平行，實現對穿過光幕的目標穿越時間和位置的測量。

如上所述的光纖及光學透鏡固定結構整體為上下開口的中空的方形框結構，在方形框結構的上端面兩條相交的邊正交設置有兩個光纖固定槽，在另外兩條相交的邊正交設置有兩個光學透鏡安裝槽；在方形框結構上端面的四個角設置有四個多光幕拓展安裝孔。

如上所述的光纖固定槽整體為長方形槽，在底面上設置有光纖槽，用于放置光纖；沿光纖槽向方形框結構內壁方向開設有光纖固定槽狹縫，用于保護光纖并透光；在光纖固定槽中，光纖槽上方的空間為光纖壓板安裝位，用于安裝光纖壓板從而固定光纖。

如上所述的光學透鏡安裝槽整體為“L”形槽，在“L”形的橫邊上設置有光學透鏡安裝位，用于放置光學透鏡；沿光學透鏡安裝位向方形框結構內壁方向開設有光學透鏡安裝槽狹縫，光纖透過光學透鏡安裝槽狹縫形成片光，防止雜光的干擾，使得光纖傳導的信號更容易準確識別；在光學透鏡安裝槽的“L”形豎邊上的空間為透鏡壓板安裝位，用于安裝透鏡壓板從而固定光學透鏡。