[發(fā)明專利]一種大靶面彈丸著靶坐標及速度測量方法

有效

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• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109654953B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 姜坤;王青;蒲濤
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: F41J5/02
• 分類號: F41J5/02;F42B35/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱寶慶

本發(fā)明提供了一種大靶面彈丸著靶坐標及速度測量方法，包括：設置兩個區(qū)截靶，每一區(qū)截靶的兩端分別設置若干激光模組和若干激光接收管，激光接收管接收相應激光膜組發(fā)射的扇形一字線激光；以區(qū)截靶第一個發(fā)光的激光模組為坐標原點O建立坐標系XOY，其光軸方向為X軸，激光模組組成的陣列方向為Y軸；彈丸穿過由激光組成的光幕，通過彈丸遮擋住光幕的部分識別被遮擋的每個區(qū)截靶的激光接收管和激光模組的位置坐標；獲得彈丸過靶的位置坐標；根據彈丸通過兩個區(qū)截靶的時差與兩個區(qū)截靶間的距離獲取彈丸速度。

技術領域

本發(fā)明涉及一種靶場彈道測試技術，特別是一種大靶面彈丸著靶坐標及速度測量方法。

背景技術

在槍炮彈藥武器的研制和生產中，立靶精度是靶場測試中的一項重要研究內容，具體包括射擊準確度以及射擊密集度，即武器散布中間偏差和散布程度。射擊準確度可以理解成“接近真值的程度”，即散布中心對目標點的偏離程度，以諸元精度的大小來衡量，因此射擊準確度也稱為諸元精度。射擊密集度可以理解成“相互接近的程度”，指彈體著靶點相對于散布中心的離散程度，用散布誤差的大小來衡量，因此射擊密集度也稱為散布程度。目前常用的非接觸式測量方法有聲靶法、雙線陣CCD交匯法、多光幕交匯法等。

聲學原理立靶雖然能實現彈丸著靶坐標的測量，但是由于其受測量環(huán)境影響較大，如現場的氣壓和環(huán)境溫度等，因此聲學測量方法誤差較大，且不能用于低音速彈丸的測量。

雙線陣CCD交匯立靶測量方法是近年來迅速發(fā)展起來的一個非接觸式測量技術，由于CCD立靶具有結構簡單、使用方便、測量精度高、實時性強和自動化程度高等諸多優(yōu)點，目前在靶場測試中使用較為普遍。但是現有雙線陣CCD交匯立靶在用于室外小口徑彈丸測量時，存在靈敏度低、難以形成較大靶面的缺陷。

多光幕交匯測量法具體有四光幕交匯法和六光幕交匯法。四光幕交匯立靶系統(tǒng)主要由四個光幕靶、光幕靶固定靶架、電源、信號處理設備和遠程計算機這五個部分組成，預先在空間上以交匯的方式放置四個光幕靶，通過測試彈丸穿過這四個光幕靶的時間間隔，配合相應的機械結構參數，由相關公式可以計算出飛行速度和著靶坐標。該方法要求彈丸垂直入射預定靶面，當不垂直時，采用的測算公式計算出的坐標值與實際相差較大。六光幕交匯測試系統(tǒng)是在四光幕交匯測量方法的基礎上，增加兩個光幕實現對斜入射彈丸速度、彈道俯仰角和著靶坐標的測量，消除了對于彈丸不垂直入射靶面時測量不準的影響。但是多光幕測量系統(tǒng)較為復雜，不能夠實現靶面測量，同時在用于室內彈丸坐標測量時，需要配備多個光源，使得測量系統(tǒng)更復雜。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種大靶面彈丸著靶坐標及速度測量方法，包括以下步驟：設置兩個區(qū)截靶，每一區(qū)截靶的兩端分別設置若干激光模組和若干激光接收管，激光接收管接收相應激光膜組發(fā)射的扇形一字線激光；以區(qū)截靶第一個發(fā)光的激光模組為坐標原點O建立坐標系XOY，其光軸方向為X軸，激光模組組成的陣列方向為Y軸；彈丸穿過由激光組成的光幕，通過彈丸遮擋住光幕的部分識別被遮擋的每個區(qū)截靶的激光接收管和激光模組的位置坐標；獲得彈丸過靶的位置坐標；根據彈丸通過兩個區(qū)截靶的時差與兩個區(qū)截靶間的距離獲取彈丸速度。

本發(fā)明與現有技術相比，具有以下優(yōu)點：(1)測量裝置系統(tǒng)體積小，在單個光幕靶上即可完成著靶坐標的測量，通過兩個光幕靶的配合可進一步測量彈丸運動速度、彈丸運動俯仰角度等多個彈道參數；(2)選用激光光源，光幕面能量均勻，抗干擾能力強，在室內和室外都可以使用；(3)光源器件和接收器件做成線陣陣列布局，可以擴展陣列長度從而擴大光幕面的尺寸，可實現大靶面光幕靶測量；(4)通過兩個區(qū)截靶裝置正交放置對彈丸著靶坐標位置構成時間和位置雙重高精度測量。

下面結合說明書附圖對本發(fā)明作進一步描述。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的區(qū)截靶裝置示意圖。

圖2是本發(fā)明的供電單元的時序特性圖。

圖3是本發(fā)明的信號處理電路流程圖。