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基于FPGA与STM32的光幕靶校验仪
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作者 陈果 蔡荣立 +1 位作者 李翰宗 许健男 《计算机测量与控制》 2024年第5期325-333,共9页
光幕靶是一种能够对弹丸飞行速度测量的仪器,对光幕靶进行检定与校准是保证其测试数据准确、可靠的必备工作,针对现阶段有关光幕靶校验测试设备中存在操作繁琐复杂、造价高、专用性不强、测量效率低等问题,设计了基于FPGA与STM32的便携... 光幕靶是一种能够对弹丸飞行速度测量的仪器,对光幕靶进行检定与校准是保证其测试数据准确、可靠的必备工作,针对现阶段有关光幕靶校验测试设备中存在操作繁琐复杂、造价高、专用性不强、测量效率低等问题,设计了基于FPGA与STM32的便携式光幕靶校验仪;提出了光幕靶校验仪的总体方案,分析和设计同步检定与异步校准信号,介绍了DDS技术的原理;设计了FPGA、STM32、DA模块硬件电路与光电夹具、串口触摸屏、电池模组,完成了对应芯片与所用器件的选型;在LabVIEW平台完成对FPGA的开发,利用FPGA采用DDS技术通过DA模块实现触发信号的生成,STM32完成数据处理与数据传输,使用串口触摸屏实现人机交互功能,最终由光电夹具输出信号;实验结果表明:该光幕靶校验仪输出信号同步时间一致性误差在330~370 ns之间,异步延时精确度在±0.1μs以内,具有误差小、精度高、便携轻量等特点,满足光幕靶快速校验的应用需求,为提高光幕靶的装调精度提供技术保证。 展开更多
关键词 光幕靶 校验 DDS STM32 FPGA LABVIEW
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基于激光光幕的高速小目标信噪比研究
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作者 许鹏 李旭东 +3 位作者 刘俊良 陈明刚 樊家豪 赵辉 《光电子技术》 CAS 2024年第1期13-18,33,共7页
通过对目标过靶时光电探测器与运算放大器所产生信号和噪声的研究,推导出信噪比与激光出射功率、原向反射屏逆反射效率的理论关系;进行多组实验验证激光功率、反射效率对信号信噪比的影响。结果表明所设计的激光光幕系统,通过适当提高... 通过对目标过靶时光电探测器与运算放大器所产生信号和噪声的研究,推导出信噪比与激光出射功率、原向反射屏逆反射效率的理论关系;进行多组实验验证激光功率、反射效率对信号信噪比的影响。结果表明所设计的激光光幕系统,通过适当提高激光功率、采用逆反射效率高的反射屏,可以有效提升高速小目标过靶信号的信噪比。 展开更多
关键词 激光光幕系统 高速小目标 光电探测器 原向反射屏 信噪比
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激光靶海量通道信号模块化并行采集系统设计 被引量:16
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作者 何凯平 徐达 +1 位作者 熊伟 李华 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期810-813,共4页
为了解决测试弹幕武器弹着点激光靶信号通道过多的难题,提出了模块化的系统组成以及基于现场可编程门阵列加中央处理器的并行数据采集方案,分析了被测弹丸飞行参量及数据采集和存储速度要求,给出了平行阵列激光靶的坐标定位原理,设计了... 为了解决测试弹幕武器弹着点激光靶信号通道过多的难题,提出了模块化的系统组成以及基于现场可编程门阵列加中央处理器的并行数据采集方案,分析了被测弹丸飞行参量及数据采集和存储速度要求,给出了平行阵列激光靶的坐标定位原理,设计了结构简单、可靠性高的光电检测电路,推导了电路灵敏度调整方法,并进行了数据采集实验验证。结果表明,该系统易安装调试、工作可靠性高,采集和存储速度满足弹幕武器密集度测试需要。 展开更多
关键词 测量与计量 并行信号采集 现场可编程门阵列+中央处理器 光电检测电路 激光光幕靶
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区截测速系统校准及测量不确定度的评定方法 被引量:5
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作者 易春林 赵传荣 +2 位作者 周岚 张皋 吕永柱 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期181-183,共3页
针对现有区截测速系统不确定度的评定方法没有考虑被校系统动态特性的问题,基于统计学原理分别研究了影响区截测速系统速度测量不确定度各因素的评定方法,建立了区截测速系统速度测量不确定度的评定模型。选用外弹道飞行特性优良的某型&... 针对现有区截测速系统不确定度的评定方法没有考虑被校系统动态特性的问题,基于统计学原理分别研究了影响区截测速系统速度测量不确定度各因素的评定方法,建立了区截测速系统速度测量不确定度的评定模型。选用外弹道飞行特性优良的某型"标准"弹道枪为速度源进行多发校准实验,采用上述不确定度的评定模型对实验数据进行分析,获得了被校区截测速系统速度测量不确定度的值,说明该评定模型具有一定的工程意义。 展开更多
关键词 区截测速系统 统计学原理 校准 测量不确定度 光幕靶
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基于光幕靶的便携式弹丸速度测量系统 被引量:9
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作者 唐波 王选择 晏红 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2004年第6期533-536,共4页
根据光电转换原理及单片机中断技术与定时计数的思想 ,设计了一套便携式弹丸速度测量系统 .在单片机及计算机的控制下 ,该系统可以实现弹丸速度的自动测试功能 .当弹丸通过光幕靶区时 ,将引起光幕强度的变化 .系统将捕捉到的变化发送给... 根据光电转换原理及单片机中断技术与定时计数的思想 ,设计了一套便携式弹丸速度测量系统 .在单片机及计算机的控制下 ,该系统可以实现弹丸速度的自动测试功能 .当弹丸通过光幕靶区时 ,将引起光幕强度的变化 .系统将捕捉到的变化发送给单片机进行处理 .单片机对弹丸穿过光幕的时间进行计数 ,计算出弹丸通过光幕靶的区截时间 ,实现单片机与计算机的串行通信 .最后 ,根据光幕靶间的距离与单片机的记时误差分析了系统对弹丸速度的测量误差 . 展开更多
关键词 单片机 计算机 系统 串行通信 发送 便携式 中断技术 弹丸 计数 距离
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基于重心法的激光光幕弹丸过靶信号特征点提取算法 被引量:5
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作者 张斌 赵冬娥 +1 位作者 刘吉 刘小彦 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2015年第3期68-71,共4页
针对弹丸激光靶测速系统中弹丸过靶时间提取算法影响测试精度的问题,提出使用重心法提取过靶信号特征点的方法。该方法求解过靶波形重心作为过靶信号特征点,通过对重心法、斜率法、下降沿一半法和峰值法的仿真分析可知,重心法具有最佳... 针对弹丸激光靶测速系统中弹丸过靶时间提取算法影响测试精度的问题,提出使用重心法提取过靶信号特征点的方法。该方法求解过靶波形重心作为过靶信号特征点,通过对重心法、斜率法、下降沿一半法和峰值法的仿真分析可知,重心法具有最佳的抗噪声性能,误差最小。试验验证表明:对比使用不同处理方法解算得到的速度值,发现重心法弹丸过靶信号特征点提取算法具有最高的速度精度,对提升激光靶精度有一定的工程应用参考价值。 展开更多
关键词 激光靶 重心法 弹丸 速度测量
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一种光幕测速信号的图像处理技术 被引量:2
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作者 黄战华 王东 +1 位作者 赵杰 蔡怀宇 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期95-98,104,共5页
在光幕靶精密测速系统中,提出了一种基于图像处理算法的信号处理技术,消除随机噪声对光电探测信号的干扰,从而可以精确获取物体通过前后两光幕靶的间隔时间。该技术将间隔时间的计算转换为图像中目标物体尾部位置的计算。首先去除孤立... 在光幕靶精密测速系统中,提出了一种基于图像处理算法的信号处理技术,消除随机噪声对光电探测信号的干扰,从而可以精确获取物体通过前后两光幕靶的间隔时间。该技术将间隔时间的计算转换为图像中目标物体尾部位置的计算。首先去除孤立点、毛刺等图像缺陷,得到只有一个连通区的图像,再用图像面积除以平均宽度计算物体的长度,求出对应的尾部位置。从前后光幕图像的尾部位置分别得到了物体通过前后两光幕靶的准确时间,两者相减最终得到间隔时间。实验表明系统采用该处理技术能够精确获取间隔时间,实测的速度数据稳定、有效,测量精度可以达到0.05%。 展开更多
关键词 光电传感器 速度测量 图像处理 光幕靶 随机噪声
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10m×10m大靶面激光立靶设计 被引量:11
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作者 董涛 倪晋平 +1 位作者 马群 马时亮 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期368-371,共4页
针对10m×10m大靶面、高精度立靶坐标测量的要求,提出了一种激光阵列式光电立靶坐标测量系统,该立靶采用半导体激光平行光管形成平行光光源,高灵敏度光电二极管及相应信号放大、转换电路组成接收阵列,光源和接收器件相距10m,当飞行... 针对10m×10m大靶面、高精度立靶坐标测量的要求,提出了一种激光阵列式光电立靶坐标测量系统,该立靶采用半导体激光平行光管形成平行光光源,高灵敏度光电二极管及相应信号放大、转换电路组成接收阵列,光源和接收器件相距10m,当飞行弹丸穿越激光形成的光幕时,分别在X和Y方向上挡住了投射在某一个或几个光电二极管上的光线,该光电二极管对应的信号放大、转换电路将二极管产生的微弱电信号放大、整形,最后输出脉冲信号,后续信号编码识别电路将判断出被挡住光线的光电二极管的编号,进而得出弹丸穿越该光幕的X坐标和Y坐标。经实弹试验证明,系统具有测量靶面大,精度高的优点。 展开更多
关键词 立靶 坐标测量 激光光幕 弹丸
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红外测速光幕靶改进及测量精度分析 被引量:9
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作者 高芬 安莹 +1 位作者 倪晋平 马时亮 《西安工业大学学报》 CAS 2010年第3期205-209,共5页
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... 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‰. 展开更多
关键词 弹丸速度测量 红外光幕靶 激光对准 测速精度
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基于大面积激光光幕的弹丸速度测试技术研究 被引量:42
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作者 赵冬娥 周汉昌 《测试技术学报》 EI 2005年第4期416-419,共4页
针对弹道散布范围大或被测飞行物体尺寸大的测速场合,介绍了一种实现大面积有效靶区激光光幕速度测量的方法.采用圆弧柱面反射镜及置于其两共轭点上的半导体激光二极管和大面积光敏器件形成大面积有效光幕区.当高速飞行物体穿越激光光幕... 针对弹道散布范围大或被测飞行物体尺寸大的测速场合,介绍了一种实现大面积有效靶区激光光幕速度测量的方法.采用圆弧柱面反射镜及置于其两共轭点上的半导体激光二极管和大面积光敏器件形成大面积有效光幕区.当高速飞行物体穿越激光光幕时,光通量的变化被转变为电信号并采集到计算机进行数据处理.文中对圆弧柱面反射镜所引起的像差及有效光幕区内的光功率密度的分布进行了建模分析;利用有效光幕区为900 mm×900 mm及500 mm×500 mm的系统分别对5.6 mm弹丸穿越动物及某大口径弹丸的速度进行了测试,并给出了试验波形及测试数据.试验表明,该测速系统具有有效光幕区面积大、灵敏度高、响应速度快、工作可靠的优点. 展开更多
关键词 激光光幕 速度测量 大面积有效光幕区
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半导体制冷片制作的高能激光靶屏 被引量:2
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作者 章喜 孙华燕 +1 位作者 李亮 范有臣 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期606-610,共5页
为了用热图法测量高能激光强度的时空分布,设计了将半导体制冷片作为激光靶屏的测量方案。研制了由16个50 mm×50 mm的制冷片组装成的总面积为200 mm×200 mm、总制冷功率超4 800 W的靶屏,屏四周安装了8个红外标定物用于校正红... 为了用热图法测量高能激光强度的时空分布,设计了将半导体制冷片作为激光靶屏的测量方案。研制了由16个50 mm×50 mm的制冷片组装成的总面积为200 mm×200 mm、总制冷功率超4 800 W的靶屏,屏四周安装了8个红外标定物用于校正红外图像的畸变。理论上用热传导方程建立了激光辐照半导体制冷片靶屏的加热模型;数值模拟了屏表面温度分布同光强分布的关系,论证了氧化铝陶瓷材料制成的半导体制冷片作为高能激光靶屏的可行性,以及制冷片的制冷功能对测试性能的改善;通过实验验证了研制的靶屏测量光强是可行的。 展开更多
关键词 高能激光 强度分布 热图法 靶屏 半导体制冷片
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利用虚拟靶标检测方法测试轻武器射击速度的研究
12
作者 张从力 王嵘 +1 位作者 李新 段其昌 《国外电子测量技术》 2007年第3期14-17,共4页
为了提高虚拟靶检测方法的准确性,本文基于时间-位移变换法分析了虚拟靶检测技术。在研究四光幕法测试弹丸射击速度的基础上,采用激光源对光幕进行了改进设计。该方法提高了系统的抗干扰能力,从而更适合在恶劣的工业环境下使用。根据该... 为了提高虚拟靶检测方法的准确性,本文基于时间-位移变换法分析了虚拟靶检测技术。在研究四光幕法测试弹丸射击速度的基础上,采用激光源对光幕进行了改进设计。该方法提高了系统的抗干扰能力,从而更适合在恶劣的工业环境下使用。根据该方法研制的测试系统利用45°棱镜无漫射光的特点,形成大面积高质量光幕,结合嵌入式与虚拟仪器技术,使得系统操作使用直观、方便。同时将有序聚类法与样条函数法结合,提高虚拟靶检测方法的准确性,可应用于轻武器射击速度的精确测定。 展开更多
关键词 激光幕 弹丸 虚拟靶标 测试系统
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广角天幕靶靶距测量方法改进
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作者 董涛 李海 马时亮 《西安工业大学学报》 CAS 2008年第3期212-214,223,共4页
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... 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‰. 展开更多
关键词 广角天幕靶 靶距 激光瞄准 测速精度
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弹丸过靶时间提取的算法研究 被引量:2
14
作者 刘吉 赵冬娥 《微计算机信息》 2009年第25期199-200,193,共3页
针对测速系统中弹丸过靶时间提取算法影响测试精度的问题。在介绍激光光幕测速系统的基础上,讨论了弹丸过靶时间提取的斜率计时法、峰值一半计时法、手动计时法等。分析了过靶波形基础上,提出了计算弹丸过靶时间的相关算法,经论证相关... 针对测速系统中弹丸过靶时间提取算法影响测试精度的问题。在介绍激光光幕测速系统的基础上,讨论了弹丸过靶时间提取的斜率计时法、峰值一半计时法、手动计时法等。分析了过靶波形基础上,提出了计算弹丸过靶时间的相关算法,经论证相关算法方法较常规方法计算更加准确,并且可以提高测试系统的抗干扰能力。 展开更多
关键词 弹丸 过靶时间 光电检测 激光光幕
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激光测速仪速度算法改进研究
15
作者 丁伟杰 张学松 李仰军 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2018年第9期169-173,共5页
弹丸和破片速度测量是武器弹药毁伤威力性能评估中最重要的指标之一,然而多数情况下得到的信号存在信噪比低、目标多、难以识别等困难,降低了速度测试的准确性。提出了基于互相关理论的目标速度测量方法和多发弹丸信号匹配识别方法。推... 弹丸和破片速度测量是武器弹药毁伤威力性能评估中最重要的指标之一,然而多数情况下得到的信号存在信噪比低、目标多、难以识别等困难,降低了速度测试的准确性。提出了基于互相关理论的目标速度测量方法和多发弹丸信号匹配识别方法。推导了利用两激光光幕探测系统输出信号的互相关函数计算目标速度的理论公式,并采用皮尔逊相关系数来描述多个输出信号的相似程度。通过Matlab仿真和5连发实际测试,结果表明:互相关算法可进行目标速度分析,采用互相关算法可对目标经过两激光光幕产生的连发弹丸信号进行匹配识别;实测匹配信号的相似度在0.94以上,测速误差最大为0.39%。 展开更多
关键词 激光光幕靶 弹丸测速 互相关方法 目标识别
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巡飞弹试验光电对抗试验环境构建 被引量:2
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作者 李永涛 吕昕梦 巫风玲 《光电技术应用》 2022年第2期74-78,共5页
分析了巡飞弹战场上面临的光电对抗环境,描述了试验中激光对抗、烟幕、伪装遮障和假目标对抗试验场景,从巡飞弹试验实战化考核试验光电对抗环境构建需求出发,系统分析了构建这些试验场景所需设备的能力要点。对巡飞弹实战化考核中的光... 分析了巡飞弹战场上面临的光电对抗环境,描述了试验中激光对抗、烟幕、伪装遮障和假目标对抗试验场景,从巡飞弹试验实战化考核试验光电对抗环境构建需求出发,系统分析了构建这些试验场景所需设备的能力要点。对巡飞弹实战化考核中的光电对抗环境构建具有重要的借鉴意义。 展开更多
关键词 激光对抗 烟幕 伪装遮障 假目标
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一种激光光幕靶的设计
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作者 张晓阳 朱静 《南京工业职业技术学院学报》 2016年第3期6-9,共4页
针对超声报靶耗材成本高和影像报靶重复次数少的缺点,提出了一种基于激光光幕的报靶系统设计方案,通过检测弹丸对激光光幕的遮挡信号,实现了弹着点的靶面定位;具有高精度、低耗材、稳定可靠的特点。
关键词 激光光幕 恒流驱动 低耗材 报靶精度
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基于光幕靶的曳光弹速度测量系统 被引量:11
18
作者 蔡荣立 倪晋平 +1 位作者 马时亮 陈兴旺 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期92-95,105,共5页
针对光幕靶测试曳光弹时出现测速数据不准确的问题,在分析曳光弹发光机理的基础上,结合光幕靶探测视场的构造原理,提出了一种基于光幕靶测试曳光弹速度的方法,并设计了测量系统.设计了一种测光装置,得到测光信号,常规光幕靶测得弹形信号... 针对光幕靶测试曳光弹时出现测速数据不准确的问题,在分析曳光弹发光机理的基础上,结合光幕靶探测视场的构造原理,提出了一种基于光幕靶测试曳光弹速度的方法,并设计了测量系统.设计了一种测光装置,得到测光信号,常规光幕靶测得弹形信号,通过高速数据采集仪记录2路弹形信号和2路测光信号,再由曳光弹测速算法处理,计算出曳光弹的飞行速度.针对设计的测量系统,进行了靶场实弹射击测速实验,结果表明所提方法原理正确、可行.设计的测量系统既能测试曳光弹速度,还能够测试非曳光制式弹速度. 展开更多
关键词 光幕靶 曳光弹 弹丸速度 测速
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