[发明专利]一种高精度网格光幕测速装置

说明书

本发明属于超高速飞行器测控技术领域，具体涉及一种高精度网格光幕测速装置，目的在于提供一种高精度网格光幕测速装置，实现在高速、超高速运动状态下的小目标速度探测。其特征在于，它包括网格光幕探测部件、光电转换处理部件和上位机；网格光幕探测部件与光电转换处理部件连接；光电转换处理部件与上位机连接；网格光幕探测部件测量目标的穿越时间和位置，将测量数据发送给光电转换处理部件；光电转换处理部件接收网格光幕探测部件发送的数据，将数据进行光电转换，并对数据进行处理，将处理后的数据发送给上位机；上位机接收光电转换处理部件发送的数据，对数据进行显示和存储。

技术领域

本发明属于超高速飞行器测控技术领域，具体涉及一种高精度网格光幕测速装置。

背景技术

目前，一般采用片光光电测速的方法，用来测量运动物体的速度。这种方法利用物体对光进行遮挡，通过识别光信号变化，将其转换为电信号。该方法可以实现对一定大小的物体的运动速度进行识别，一旦探测目标偏离预定的垂直片光的运动轨迹，片光探测到的目标通过时间内目标运动距离无法确定，造成较大的测速测量误差。再者，探测目标较小(如亚厘米级)，片光易发生衍射，绕过目标，光电转换装置则不能够实现对目标的准确探测，造成测速失败或测速结果精度降低。在高速、超高速运动状态下的小目标(亚厘米量级)速度探测过程中，光电探测失败率提高，这在对可靠性要求较高的科研试验领域是一个亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度网格光幕测速装置，实现在高速、超高速运动状态下的小目标(亚厘米量级)速度探测。

本发明是这样实现的：

一种高精度网格光幕测速装置，包括网格光幕探测部件、光电转换处理部件和上位机；网格光幕探测部件与光电转换处理部件连接；光电转换处理部件与上位机连接；网格光幕探测部件测量目标的穿越时间和位置，将测量数据发送给光电转换处理部件；光电转换处理部件接收网格光幕探测部件发送的数据，将数据进行光电转换，并对数据进行处理，将处理后的数据发送给上位机；上位机接收光电转换处理部件发送的数据，对数据进行显示和存储。

所述的网格光幕探测部件包括两组正交光纤、两个光学透镜、一个光纤及光学透镜固定结构和两个外置激光光源；两组光纤呈正交设置，两个光学透镜也呈正交设置，分别安装在光纤及光学透镜固定结构的相应卡槽中；调节两个激光光源使正交光幕位于同一平面，形成单站网格光幕。

如上所述的网格光幕探测部件为两站或两站以上；将两站或两站以上的网格光幕探测部件光幕调节至平行，实现对穿过光幕的目标穿越时间和位置的测量。

如上所述的光纤及光学透镜固定结构整体为上下开口的中空的方形框结构，在方形框结构的上端面两条相交的边正交设置有两个光纤固定槽，在另外两条相交的边正交设置有两个光学透镜安装槽；在方形框结构上端面的四个角设置有四个多光幕拓展安装孔。

如上所述的光纤固定槽整体为长方形槽，在底面上设置有光纤槽，用于放置光纤；沿光纤槽向方形框结构内壁方向开设有光纤固定槽狭缝，用于保护光纤并透光；在光纤固定槽中，光纤槽上方的空间为光纤压板安装位，用于安装光纤压板从而固定光纤。

如上所述的光学透镜安装槽整体为“L”形槽，在“L”形的横边上设置有光学透镜安装位，用于放置光学透镜；沿光学透镜安装位向方形框结构内壁方向开设有光学透镜安装槽狭缝，光纤透过光学透镜安装槽狭缝形成片光，防止杂光的干扰，使得光纤传导的信号更容易准确识别；在光学透镜安装槽的“L”形竖边上的空间为透镜压板安装位，用于安装透镜压板从而固定光学透镜。