激光光幕靶测速系统设计

针对室内外全天候条件下高精度测量弹丸速度的需求,设计了一种新型激光光幕靶.该激光光幕靶采用线性排列的红外激光管阵列作为发光光源,两列平行排布的红外光敏二极管作为接收器件,形成具有两个光幕的双光幕光幕靶.采用主动式光源,该测速系统测试效率高、精度高且不受天气影响,一次测量系统的CPLD数字逻辑电路可计算得到弹丸的两个飞行时间,便于互相比较和对照.野外实弹试验表明,该测速系统灵敏度高,工作稳定可靠,测试数据准确.

大面积激光光幕靶有效靶区的建模分析及优化

目的 研究大面积激光光幕靶有效靶区的光路结构合理性 .方法 对椭圆柱面反射镜及圆柱面反射镜分别进行了建模分析及优化 .结果 分析结果表明 ,两种模型都能满足大面积有效靶区及像差要求 ,且各有优势 .

FPGA在新型激光光幕靶中的应用

结合坐标采集和处理在新型激光光幕靶中的应用,针对传统激光光幕靶处理器I/O紧缺、处理速度慢、存在错报、漏报,无法测试子弹连发坐标等问题,提出了一种以FPGA为核心的坐标采集和处理系统的设计方法。设计中采用了自顶向下的设计方法,将该系统依据逻辑功能划分为3个模块,并在ISE 14.1和Modelsim中进行设计、编译、仿真,最后的仿真结果表明该系统能够很好地采集到子弹的坐标。

激光光幕靶探测性能研究

为了改善光幕靶的探测性能,通过建立激光光幕靶的探测灵敏度模型分析了其探测性能。利用红外波段的线激光器构造光幕靶的发射光源,给出了线激光器数量与探测光幕盲区之间的关系;从探测灵敏度的定义出发,结合光幕靶的探测原理,建立了激光光幕靶的探测灵敏度计算模型,说明了靶面内光能分布情况,分析了影响激光光幕靶探测性能的因素。利用仿真对比了激光光强与可见光LED的光强,并说明了激光光幕靶的探测灵敏度与激光器功率的大小成正比。通过实验验证了激光光幕靶的探测性能要明显优于以可见光LED构造光源的传统光幕靶。

平面镜反射式激光光幕靶测试技术研究

为解决分体式光幕靶结构易变形、靶面较小的不足,提出一种将发射和接收集成在一起的收发一体化激光光幕靶.采用线结构光半导体激光器作为发射光源,高反射率前表面反射镜作为反射装置,线性阵列红外光电二极管接收,构建了一种大靶面激光光幕靶.对有效光幕区内的光功率密度的分布进行了分析,在330 mm×400 mm靶面的原理样机上对气枪弹九穿过有效靶面波形进行了测试,给出了试验气枪弹丸过靶信号波形数据.平面反射式激光光幕靶原理正确可行,利用所提出的一体化光幕靶结构,选用适配激光光源可实现10 m×10 m面积的大区域光幕靶,满足光幕靶应用于常规弹丸测试要求.

一种大面积抗干扰高射频激光光幕靶设计

提出了一种能同时测量高射频火炮射击速度和密集度的大面积激光光幕靶设计方案。采用半导体激光脉冲调制、光电传感器列阵接收和单片机数字处理技术,不仅实现了光靶与计时系统一体化,而且有效地去除诸如炮口闪光、外界自然光及蚊虫等干扰,提高了测量的灵敏度、精度和可靠性。

弹丸激波在激光光幕靶测量中的影响分析

分析了弹丸在飞越激光光幕靶时弹丸激波对激光传播的影响。针对难于实际测量由激波形成的空气折射率分布问题,应用弹丸超音速绕流场的数值计算结果和折射定律,借助SolidWorks软件分析了激波内折射率为常数的情况下光线穿过激波时的折射和出射轨迹,并用模拟实验验证了其正确性。讨论了激波对激光光幕靶测量的影响,为光幕靶的设计与应用提供了依据。

采用线结构光激光器的光幕靶设计及实验

针对现有光幕靶灵敏度低、有效靶面小的不足.文中给出了一种采用线结构光激光器作为光源,硅PIN光电二极管作为接收器件的激光光幕靶设计,采用两个激光器拼接视场,接收装置设计成L形状,二者共同作用形成激光光幕,分析了光幕靶光源性能,给出结构设计,对有效靶面内的灵敏度进行了分析.气枪弹试验验证,设计的激光光幕靶在5 m×5 m有效靶面内,能够探测飞行中的气枪弹.设计的光幕靶灵敏度高、工作稳定可靠,可以用于弹丸速度和密集度的测量.

基于多单片机系统的小口径火炮激光光幕靶设计

针对高射速、高射频火炮射速和密集度检测的难题,应用光电检测和单片机技术,研究设计了一种以多单片机系统为核心,适用于高射速、高射频小口径火炮射速和密集度检测的激光光幕靶系统。提出了一种新的激光光幕设计方案,推导了弹着点计算公式,阐述了系统中的关键技术。在实验室条件下进行了弹射枪模拟实验,结果表明:激光光幕靶操作简便,工作稳定可靠,能够有效克服自然光干扰,检测速度快,精度高。

激光复合光幕靶测速系统设计

针对天幕靶存在不能全天候测试的缺点,文中以点状阵列激光为发射光源,两列二极管作为接收器件,设计了一套激光复合光幕靶测速系统。与普通的光幕靶测速系统相比,该系统可以实现对同一位置弹丸速度的两次测量。且利用CPLD实现对蚊虫、飞鸟,冲击波等干扰信号的剔除。经实弹测试,结果表明:该系统精度高、抗干扰能力强,且与天幕靶相比,不依赖自然光,受外界自然环境影响较小。满足靶场测试要求。

激光靶海量通道信号模块化并行采集系统设计

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。

激光测速仪速度算法改进研究

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%。

弹丸初速测试系统设计

弹丸初速测试是轻武器试验中的一个重要的测试项目，长期以来一直使用区截装置与多路计时仪相结合的方法进行测试，其中区截装置主要包括线圈靶、锡箔靶、天幕靶和光幕靶等。本文主要介绍采用激光光幕靶与多路计时仪相结合的方法进行弹丸初速测试，该方法具有布靶速度快、操作简单灵活、性能稳定可靠、测试精度高、抗干扰能力强、室内外和白天黑夜均可以使用等优点。