[發明專利]一種飛行目標探測靶裝置及探測方法

有效

• 申請號: 201811275369.8
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109253661B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 姜林;文雪忠;李晶;羅慶;黃雪剛;宋強;羅錦陽;黃潔;龍耀;周毅;趙凱國;丁建文;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: F41J5/00
• 分類號: F41J5/00
• 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;周嬌嬌

本發明涉及一種飛行目標探測靶裝置，包括計算模塊和兩站交匯光幕，每站交匯光幕均包括兩個收發模塊，該站兩個收發模塊間隔設置，位于同一平面，兩站交匯光幕的測量區域平行相對，計算模塊與各個收發模塊均連接，用于計算目標穿過各站交匯光幕時與該站的兩個收發模塊的距離，進而求解目標穿過該站交匯光幕時的位置，得出目標在兩站交匯光幕之間的真實飛行距離，結合飛行時間，計算目標的真實飛行速度。該裝置結構簡單，可以同時測量目標的位置及速度，有效減小目標飛行過程中的各方向偏轉帶來的誤差。本發明還涉及一種飛行目標探測方法，采用上述飛行目標探測靶裝置進行靶場測量，操作簡單，且測速精度高。

技術領域

本發明涉及靶場測量技術領域，尤其涉及一種飛行目標探測靶裝置及探測方法。

背景技術

飛行速度是衡量物體飛行效果的主要特征參數，它是影響物體飛行距離的一個重要因素，是檢驗物體飛行精度是否滿足設計要求的一個重要技術指標。飛行速度測量結果的精確性直接影響飛行器的生產、研究、發展和應用。

目前，高速飛行目標的速度測量通常采用光幕靶等裝置完成。基于雙光幕靶的區截測速方法是最簡單的光幕靶測速方案，實現成本低且使用方便。其缺點在于使用過程中要求目標的飛行方向與光幕垂直，但在實際的靶場測量中，由于場地限制和發射的不確定性，很難滿足這一理想條件。目標飛行方向偏移光幕法線方向將引入額外的測速誤差，例如飛行方向與光幕法線方向偏差8°時，引入的額外誤差就接近10‰，成為誤差的主要來源，且由于雙光幕靶不能測量飛行目標的坐標位置，無法對該誤差進行修正。其他測速方案中，四光幕靶、六光幕靶通過設置多個不同角度的光幕，可提高測量精度，并且兼顧坐標位置測量，但系統復雜，實現成本和調校維護的難度都比較高。

發明內容

本發明的目的是提供一種系統簡單、操作方便的飛行目標探測靶裝置及探測方法，實現利用雙站探測靶同時測量飛行目標的速度和坐標位置，以減小目標偏轉帶來的誤差，提高測量精度。

為了實現上述目的，本發明提供了一種飛行目標探測靶裝置，包括計算模塊和兩站交匯光幕；

每站所述交匯光幕均包括兩個收發模塊；兩個所述收發模塊間隔設置，每個所述收發模塊均包括發射單元、接收單元和相差測量單元，所述發射單元用于出光形成光幕，兩個光幕位于同一平面，交疊的區域為該站所述交匯光幕的測量區域，所述接收單元用于接收目標穿過測量區域引起的回波反射，所述相差測量單元與所述發射單元、所述接收單元均連接，用于獲取收發信號相位差；兩站所述交匯光幕的測量區域平行相對，間隔設置；

所述計算模塊與各個收發模塊均連接，用于計算目標穿過各站所述交匯光幕時與該站的兩個所述收發模塊的距離，進而求解目標穿過該站所述交匯光幕時的位置，得出目標在兩站所述交匯光幕之間的真實飛行距離，結合飛行時間，計算目標的真實飛行速度。

優選地，還包括計時模塊，所述計時模塊與各站所述交匯光幕均連接，用于測量目標飛行穿過兩站所述交匯光幕所用的飛行時間。

優選地，所述收發模塊的發射單元為線激光器，接收單元為探測接收器，所述線激光器出光后形成扇形的光幕，所述探測接收器設于所述線激光器處。

優選地，每站所述交匯光幕的兩個所述線激光器出光方向正交，交點為該站所述交匯光幕測量區域的坐標原點。

本發明還提供了一種飛行目標探測方法，采用如上述任一項所述的飛行目標探測靶裝置進行探測，包括以下步驟：

S1、設置飛行目標探測靶裝置，使兩站交匯光幕與預定靶道垂直，設于預定測量位置，并建立三維空間坐標系；

S2、沿預定靶道發射目標，測量目標飛行穿過兩站所述交匯光幕所用的飛行時間，并根據收發信號相位差計算目標穿過各站所述交匯光幕時與該站的兩個收發模塊的距離，結合各個收發模塊的位置，求解目標分別穿過兩站所述交匯光幕時的位置；