基于MATLAB的激光光斑图像处理算法

提出了一种基于MATLAB的激光光斑图像处理仿真算法。在MATLAB环境下,首先对采集到的光斑图像进行平滑滤波、亮度调节、阈值分割和边缘检测等图像处理,确定出光斑区域并得到边缘点的位置信息,再根据最小二乘法进行圆拟合进而计算得到光斑中心点的坐标。仿真结果表明,该算法能够快速、准确地得到光斑中心位置点,且达到很高的测量精度。

B571光学靶射击密集度参数测量系统改造设计

针对进口设备B571光学靶测试系统后端信号采集与处理部分故障后无法工作的问题,设计了一种采用数据采集装置的技术升级方案.方案包括硬件、软件和结构参数识别算法,硬件包括四通道数据采集装置和信号隔离仪,通过软件实现弹丸过幕信号的数据采集与处理,采用识别算法获取光学靶光幕探测传感器阵列结构参数.改造后的硬件和软件配合B571光学靶光幕探测传感器阵列,实现小口径弹丸射击密集度参数测量.实弹射击对比结果表明:射击密集度参数的测试误差小于1mm,满足实际靶场试验要求.文中研究的方法可以用于一类四光幕阵列光学靶的技术改造或升级.

双头弹速度测量系统研究

提出了一种基于数据采集卡配合光幕传感器的双头弹速度测试系统,详细地阐述了测量系统的组成与测量原理;采用相关算法分析双头弹穿过光幕靶传感器的输出信号,提高了弹丸时间间隔值求取精度。经实弹射击测试验证,该测量系统具有测量精度高、抗干扰能力强和操作简便等特点。

基于光幕靶的亚音速弹和预制破片速度测量算法

针对亚音速弹和预制破片的速度测量,本文基于光幕靶和数据采集卡组成的弹丸测速系统,研究了一种弹形信号识别算法和测量结果处理算法.对亚音速弹,算法依据分拣电平和信号时间宽度大小,能很好地识别出弹形信号和冲击波信号;对预制破片,算法依据过靶信号脉冲宽度与两靶输出信号的时间间隔,识别出预制破片的过靶信号.通过对弹形信号的相关分析处理,即得到弹丸穿过两个光幕的精确飞行时间,进而确定出弹丸速度.经实弹射击验证,算法准确有效,满足靶场测试要求.

警用刑事实验室枪弹测速系统设计及实现

针对警用刑事实验室对自制枪发射的弹丸速度测试需求,设计了一种区截光幕传感器测量系统.该系统以光幕靶或天幕靶作为区截光幕,配接数据采集卡和处理软件构建了完整的测速系统.针对获取的弹丸波形数据,经过软件处理得到弹丸穿靶速度,从而判定枪弹的杀伤力.实弹射击试验表明,该系统可以准确可靠地测量直径最小为2mm破片的速度,测试相对误差不超过0.1%,能够满足警用刑事实验室枪弹杀伤效果的检验要求.

三轴摇摆台运动算法建模与仿真

为了保证三轴摇摆台在启动、停止及模式切换等过程运行的平稳性.提出了一种摇摆台运动的控制算法.在满足角位移±25°、角速度±30°/s和角加速度100°/s2约束条件下,摇摆台在三个自由度运动方向上以最短的时间实现了平滑过渡.仿真结果表明,摇摆台运动过程中没有出现超调和震荡,且平滑过渡时间不小于2 s.

高射频连发测速弹丸信号识别算法

针对高射频连发射击状态下连续冲击波和弹丸激波对连发弹丸过幕信号严重干扰的问题,提出了一种连发弹丸信号识别算法.通过对连发射击弹形信号和干扰信号的特征分析,结合信号时间宽度、幅值识别阈值以及预定弹丸速度和连发射频等参数,设计了疑似弹形信号识别算法、射频约定准则滤波算法、速度约定准则滤波算法以及过幕时间约定准则滤波算法.实弹射击结果表明:该算法能有效滤除连发射击的冲击波和激波干扰信号,快速识别出连发射击的弹丸信号.

曳光弹速度光幕靶测量算法研究

针对常规光幕靶不能测试曳光弹速度的问题,提出了一种速度测量算法.该方法配合光电互补传感器的光幕靶与数据采集系统,通过对光幕靶输出的曳光和弹体信号进行特征值分析,采用对比和广义相关算法精确计算出弹丸的飞行时间.实弹试验表明,设计的算法可以实现曳光弹测速,也可以实现常规弹测速,在曳光不稳定时也能够测出速度,并能识别有无曳光.测量精度满足靶场对曳光弹测速要求.

基于C51语言智能测时仪的设计与实现

基于单片机高级语言C51设计了可与光幕靶、天幕靶等曲截装置组成弹丸速度测试系统的测时仪器,介绍了该仪器的工作原理以及基于CPLD设计的硬件组成电路和基于C51语言设计的软件流程结构.测时仪配接相应的曲截装置后,可完成4个通道两路测时.靶距通过测时仪器面板装入,弹丸速度值通过仪器面板直接显示.经靶场实弹射击验证,仪器工作性能稳定可靠,效果良好.

基于天幕靶的弹丸飞行时间计算方法

在用天幕靶对各种弹丸的速度等外弹道参数进行测量时,往往需要测得弹丸飞越两个天幕靶靶面的时间间隔,进而计算弹丸速度、立靶坐标等其它参数。在对天幕靶输出弹丸模拟信号进行分析的基础上,提出一种用于计算弹丸飞行时间的相关算法。该算法采用数字信号处理的方法,对用数字采集仪采集到的天幕靶输出的弹丸模拟信号进行处理,可以计算得到弹丸飞过天幕靶靶面的时间间隔,经试验论证:该方法较常规方法计算时间更加准确,并且可以提高测试系统的抗干扰能力。

红外测速光幕靶改进及测量精度分析

为提高XGK-2002型红外测速光幕靶的测量精度及安装调试速度,提出采用双辅助激光器实现光源和接收精确对准的光幕靶改进方案.在现有红外测速光幕靶工作原理及结构基础上,对光源和接收对准中存在的问题进行了探讨,分析了其影响.提出了在光幕靶两端分别设置一激光器实现对准的光幕靶改进方案,并从测时误差及靶距误差两方面对改进后测量精度进行了分析.结果表明,改进后的光幕靶可快速、直观的实现光源和接收的对准,测试精度及安装可靠性提高,改进后测速精度可达到1‰.

声阵列与光探测组合测试弹着点坐标的研究

在立靶密集度测试中,为构建更大的测试靶面(10m×10m),且要求测试系统具有较高的精度,在声探测阵列中增加了光探测器,组成了一种新的测量模型。该模型既具有声阵列能构成巨大测试靶面的特点,又通过引入光探测来提高测试系统的精度。推导了该模型的测量公式,并进行误差分析和仿真,得到了x坐标误差为5mm、y坐标误差为15mm的理论测试精度。

一种高射频武器电控系统设计

提出一种高射频武器电控系统的设计方法.采用计算机控制六路序列脉冲发生器,单路序列脉冲发生器由一片MCS51系列单片机和一片CPLD器件组成.单片机作为序列脉冲发生器的控制单元,采用CPLD器件设计时序逻辑电路.设计的电控系统能够在计算机上设置指定序列的时间间隔,由计算机发送控制指令,单片机控制时序逻辑电路输出点火脉冲阵列.该电控系统能够输出高频率脉冲阵列,实现了高射频多管武器的击发控制.

便携式二维激光位移传感器

设计了一种能应用于野外环境的便携式二维激光位移传感器,能够实时探测635nm激光在传感器靶面所呈光斑的二维位置坐标。利用CCD图像传感器和DSP数字信号处理电路进行图像的采集和处理。采用窄带滤光片和中性密度衰减滤光片消除太阳光的干扰,提高了图像对比度。采用超短焦距大视场镜头将传感器靶面成像在CCD靶面上,增大了量程,缩小了体积。编写算法校正了图像畸变。最后通过实验验证了该传感器有较高的测量精度。

非线性LMS算法实现盲源分离

在经典的最小均方(LMS)算法中引入非线性函数,得到一种非线性LMS算法.该算法根据LMS算法建立了相应的对照函数,用自然梯度推导出了自适应盲源分离算法,并且分别给出了实数算法和复数算法的详细推导过程.结果发现得到的算法即为最大化熵和最小化互信息(ACY)算法,从而揭示了ACY算法与LMS算法的关系,同时也得到ACY算法的复数形式.计算机仿真试验验证了算法的有效性.

广角天幕靶靶距测量方法改进

为了提高现有广角天幕靶的靶距测量精度,提出了一种采用激光瞄准对两台广角天幕靶进行布放和调整的方案.将激光器安装于每台广角天幕靶的箱体上,使得激光器发出的激光束与天幕靶光幕面垂直,现场布靶时用两台天幕靶的激光器相互瞄准,便可以使两台广角天幕靶光幕面达到较高平行度,同时保证两靶高度一致,从而提高广角天幕靶的靶距测量精度,使靶距测量误差由原来3‰减小到0.04‰.

图像数据异地采集同步电路设计

在兵器靶场测试中,为了获得不同位置弹丸炸点同一时刻的图像,需要将多台异地测量站放置的摄像机同步采集图像数据,提出了图像数据异地同步采集方案,采用GPS技术设计了一种高精度时统系统。该系统采用GPS授时,由时统控制电路和计数器电路实现本地时钟功能,记录每个测量站摄像机起拍时间,从而实现图像数据采集的异地同步,同步精度可以达到微秒级。

激波压力传感器信号处理电路设计

针对声学靶装置中采用的一种激波传感器,设计了相应的传感器输出信号转换、处理电路,该信号处理电路由电荷放大电路和滤波电路组成。采用运算放大器OPA604设计了电荷放大电路,信号滤波电路采用集成有源滤波器UAF42进行设计。经实弹测试验证,利用该信号处理电路,得到了较好的弹丸激波压力波形。

基于模糊控制的天幕靶高灵敏度技术研究

探测灵敏度是衡量天幕靶性能优劣的重要指标,针对以往探测灵敏度控制方法存在的缺点,现提出了一种基于模糊控制原理的自动增益控制(AGC)方法。该方法用背景天空亮度高低和背景噪声大小作为控制用的调节因素,通过压控增益放大器改变模拟信号通道的电压增益,实现了灵敏度的自动控制。通过实验表明,采用AGC模糊控制方法,在相同的实验条件下,在提高了探测灵敏度的同时,弹丸信号幅值波动范围减小为原来的1/2,实现了天幕靶高稳定性、高灵敏度、自适应性强的目的。

非理想状态下斜幕面对四光幕阵列精度靶测量误差的影响

四光幕阵列精度靶广泛用于测量弹丸飞行参数,其在工程实际中常因斜幕面不垂直于基准面而带来测量误差.文中通过建立非理想状态下的四光幕阵列精度靶测量模型,推导误差传递公式并对各因素影响下的测量误差分别进行分析,得到靶面内误差分布规律,最终在工程模型下完成四光幕阵列精度靶测量误差的估计.结果表明:为使工程实际中四光幕阵列精度靶测量误差不大于2mm,需限制斜光幕的倾斜角均不大于0.03°,研究结果可对四光幕阵列精度靶的优化设计和工程应用提供参考.