[发明专利]多线激光交汇编码式目标位置测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及靶场光电测试领域，具体涉及一种多线激光交汇编码式目标位置测试装置及测试方法。

背景技术

在靶场测试领域，弹丸目标的飞行动态参数制约着武器的发展，如飞行速度、飞行方位角、立靶坐标等。这些参数的变化将会对武器的发射性能及毁伤性能有很大的影响，故而目标的飞行参数的获取是靶场测试中重要的技术指标。目前测试设备主要有靶板法测量、多光幕交汇测量法、双CCD交汇测量法。靶板法采用接触式测量，将木板、纸板或纺织布等材料在弹道终点与弹道垂直立一面靶，根据弹丸目标通过靶面留下的弹孔痕迹，用三角尺和圆规等工具测量出坐标等参数。这种方法虽然可靠性高，但是需要人工操作来完成，效率低、容易引起判读误差且测试真弹具有一定危险性，且对重孔无法识别。多光幕交汇测量法包括四光幕交汇法和六光幕交汇法。四光幕交汇测试装置是用光幕靶或天幕靶形成的四光个光幕以特定的位置与角度布置，当弹丸从光幕中穿过，数据计时采集仪将会捕获弹丸穿过四个光幕的是时刻值，根据四个时刻值和光幕的空间位置就可以计算出弹丸穿过光幕靶的空间位置坐标。该方法要求弹丸应垂直入射靶面，当弹丸不垂直穿过靶面时，则用公式推导的弹丸位置坐标与实际值之间将会存在一定的偏差。六光幕交汇测量系统是在原有的四光幕交汇立靶基础上，通过增加两个光幕实现对斜入光幕弹丸的速度、空间矢量角度，该系统成功的解决了四光幕交汇立靶测试装置对弹丸斜入射光幕的立靶点和速度测量不准的不足，但是六光幕交汇测试装置仍存在着系统结构复杂、探测灵敏度不足等问题。双CCD交汇立靶测量系统是用两台CCD相机在空中形成交汇面，以天空背景作为光源，CCD像元对交汇面进行细分。CCD器件的驱动和采集数据电路需要天幕靶或炮口信号作为触发源，从而影响了系统工作的可靠性，并且双CCD交汇立靶测量系统用于室外小口径弹丸测量时,存在探测灵敏度低的缺点。

发明内容

针对上述的不足，本发明提出了一种多线激光交汇编码式目标位置测试装置和测试方法，应用于飞行目标着靶坐标参数的测量。

本发明提出了一种多线激光交汇编码式目标位置测试装置，其包括测试装置主体、智能信号采集仪和上位机，其中，测试装置主体沿枪炮发射的延伸方向一定距离处设置并且与智能信号采集仪相连接，智能信号采集仪与上位机相连接，测试装置主体与水平面呈垂直布置，在测试装置主体上设有光电探测单元和激光发射单元，测试装置主体配置地用于将光电探测单元的信号传输到智能信号采集仪，信号经过处理后再传输至上位机，最后通过分析处理后得到目标着靶坐标。

作为优选，测试装置主体包括依次连接的第一柱体、第二柱体和第三柱体，第一柱体和第三柱体呈竖直布置，第二柱体呈水平布置，第一柱体和第三柱体底部通过连接杆相连接，第一柱体、第二柱体、第三柱体和连接杆构成矩形框架结构，在每个柱体上布置有光电探测单元。

作为优选，光电探测单元包括自适应调节电路板、光电探测器阵列、第二狭缝、滤光片和第一狭缝，其中，滤光片安装在第二狭缝上，光电探测器阵列安装在自适应调节电路板上，自适应调节电路板、光电探测器阵列、第二狭缝、滤光片和第一狭缝在每个柱体内由外侧向内侧依次布置。

作为优选，通过上位机对每个光电探测单元中的光电探测器阵列进行编码识别处理。

作为优选，在第一狭缝和滤光片之间设有光学透镜。

作为优选，激光发射单元包括线激光器，线激光器按照一定角度分别布置在测试装置主体的两侧底角处，每个线激光器能够发出扇形激光束，所有的扇形激光束交叉形成探测光幕即光幕探测靶面。

作为优选，在测试装置柱体的下部设有底座，测试装置主体通过底座固定放置在水平地面上。

本发明还提供一种多线激光交汇编码式目标位置测试方法，其采用上述任一项技术方案中的多线激光交汇编码式目标位置测试装置，方法的步骤如下：

(1)沿枪炮发射的延伸方向一定距离处正确摆放测试装置主体，将光电探测单元的输出信号端口与智能信号采集仪的数据接口连接；利用远程数据线将智能信号采集仪与上位机的通讯端口连接，分别给测试装置主体、智能信号采集仪和上位机供电；

(2)以测试装置的探测靶面区域的左下角为中心原点建立坐标系XOY，进行实弹射击，目标穿过探测光幕引起部分光通量变化，将光电探测单元中每个光电探测器的信号经智能信号采集仪传送给上位机；