[發明專利]一種用于彈道靶的高速模型速度連續測量裝置及方法有效

申請號：	201811087661.7	申請日：	2018-09-18
公開（公告）號：	CN109085601B	公開（公告）日：	2020-11-24
發明（設計）人：	柳森;羅慶;姜林;黃潔;羅錦陽;周毅;龍耀;文雪忠;李晶;陳萍;趙凱國;趙浩龍	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：	G01S17/58	分類號：	G01S17/58;F42B35/00
代理公司：	北京格允知識產權代理有限公司 11609	代理人：	李亞東
地址：	621051 ***	國省代碼：	四川;51
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種用于彈道高速模型速度連續測量裝置方法
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【說明書】：

本發明涉及一種用于彈道靶的高速模型速度連續測量裝置，包括激光器、環形器、探頭、光電探測器和示波器，激光器通過光纖與環形器的第一端口連接，環形器的第二端口通過光纖與探頭連接，第三端口通過光纖與光電探測器連接，探頭正對待測的模型，光電探測器與示波器連接，該裝置檢測差拍干涉信號，根據多普勒頻移得到頻率與時間關系，用以計算模型速度與時間的關系，得到速度變化歷程。該裝置可用于連續測量高速模型的速度變化歷程，實現在微秒/毫秒量級的測量時間內對高速模型速度從0到km/s量級的連續測量。本發明還提供了一種用于彈道靶的高速模型速度連續測量方法，采用光學直接測量，電信號直接處理方式，簡化了測量系統的復雜性。

技術領域

本發明涉及速度測量技術領域，尤其涉及一種用于彈道靶的高速模型速度連續測量方法。

背景技術

在彈道靶的高速模型內彈道參數測量中，速度是內彈道測量的關鍵因素之一，尤其是測量模型從速度0啟動到出炮口發射的速度變化歷程，是非常關鍵的測量技術指標。目前應用較多的是雷達測量、VISAR漫反射干涉測速等技術手段，相對建設成本較高、系統設備規模較復雜，而且雷達測量技術用于內彈道高速目標速度測量時，發射管道內壁對雷達信號影響較大，因此需要一種系統結構簡單可用于彈道靶高速目標內彈道速度連續測量方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于彈道靶的高速模型速度連續測量裝置及方法，實現彈道靶高速模型速度連續測量。

為了實現上述目的，本發明提供了一種用于彈道靶的高速模型速度連續測量裝置，包括激光器、環形器、探頭、光電探測器和示波器；

所述激光器通過光纖與所述環形器的第一端口連接，所述激光器用于產生固定頻率的激光束由第一端口進入所述環形器；

所述環形器的第二端口通過光纖與所述探頭連接，第三端口通過光纖與所述光電探測器連接，所述環形器用于將第一端口接收到的激光束分為兩路，一路由第二端口進入所述探頭作為測量光，另一路由第三端口進入所述光電探測器作為參考光；

所述探頭處于所述模型的運動路徑上，用于正對待測的模型發射測量光，并接收測量光在模型表面反射后的信號光，使信號光由第二端口進入所述環形器，由第三端口進入所述光電探測器，與參考光干涉形成拍頻光信號；

所述光電探測器用于檢測拍頻光信號，進行光電轉換，并將轉換到的電信號輸入示波器；

所述示波器與所述光電探測器連接，用于對輸入的電信號進行采集，并對電信號進行短時傅里葉變換得到頻率與時間關系，以計算模型的速度與時間關系。

優選地，所述光纖為單模光纖。

優選地，所述激光器產生的激光束為無間隔連續激光。

優選地，所述激光器產生的激光束功率范圍為300～500mW，光譜線寬度＜100KHz。

優選地，所述探頭為準直探頭，所述探頭的焦點在光纖端面處，激光通過所述探頭后轉換為平行光射出。