[发明专利]一种同时测量破片速度、位置和数量的方法

说明书

本发明涉及破片速度和位置测试领域，具体为一种一种接触式的测量破片速度、位置、数量的方法。本发明由固定相距厘米级距离的两个覆铜板、采集处理电路、框架构成。每张覆铜板由顶层、中间层、底层组成，顶层由多个断线检测小块组成，中间层和底层由多条平行交替梳状铜膜线组成相互垂直的经纬检测线，每个检测小块的长宽方向内检测线不重复，弹片击穿某一块时，通过检测经纬线通断可知其在块内的具体位置。由弹片通过2个靶面位置和时间计算出弹片矢量速度和弹片数量。该方法比传统经纬靶节约了检测线的数量，可以布设到狭小空间测量弹片打击位置、速度、方向，靶面区域的最小弹片数量。

技术领域

本发明属于速度和位置测试领域，具体为一种同时测量破片速度、位置和数量的方法，该方法能够更准确测量爆炸破片位置和速度。

背景技术

弹药爆炸或弹药打击装甲、舰船、建筑物目标时，破片速度和位置是主要毁伤效应物之一，其为测试的关键参数。在破片速度测量领域已经有了一系列测试仪器与装置，较为常用的是区截装置与测试仪组成共同的测速系统，目前国内靶场普遍使用的区截装置是线圈靶、天幕靶、光幕靶、超声波激波法靶、双层电机短路靶、图像处理法等。专利号为CN200610102134.X的激波报靶系统利用弹丸超音速飞行时产生的激波进行检测；专利号为CN201010231582.6报靶系统利用弹丸击穿靶材产生的超声波进行检测，但其对靶材有一定要求，相应的信号处理算法较复杂，不易用嵌入式硬件实现，但舰船舱室、坦克装甲、房间内部超声波由于不规则反射面和空间狭小，超声波复杂反射叠加传播，使得该方法无法识别超声波，导致测试失败。专利CN201310077701.0在2层导电层间夹一层绝缘层，利用弹丸穿过双层电极导通进行检测，无法确定破片在靶面的位置，对非垂直通过靶面的破片速度测量误差较大。专利CN200710019000.6的光幕阵列靶对光幕精度要求较高，采用摄像头或线阵CDD的光幕靶对弹丸检测性能不佳；专利201510487949.3的自动报靶及测速装置及其定位测速方法采用线状连续红外光源，线状CCD测量位置，两个靶面测量速度，但CCD探测器易受到粉尘、烟雾的影响，也无法用于强光环境下。专利CN201310249220.3采用图像识别方法测量速度和着靶位置，但对靶面光洁度有要求，影像在爆炸烟雾、粉尘、强光影响测量不准确，甚至根本不能工作。在实弹打击坦克、舰船舱室、建筑物房间时，测量靶安装空间有限，同时其内部测点的弹片到来方向、弹片速度、弹片大小都是未知的，上述的多种装置和方法都无法安装。

发明内容

为了解决已有的弹片测速靶测量坦克装甲、舰船舱室、建筑物房间等狭窄空间时存在的问题，本发明提供了一种同时测量破片速度、位置和数量的方法。

本发明是采用如下的技术方案实现的：一种同时测量破片速度、位置和数量的方法，采用两张三层的覆铜板固定在相距厘米级的框架上，覆铜板的顶层划分成多个检测小块区域用于检测破片击中大致位置，每个检测小块区域内设置一条连续折弯等间距铜膜，铜膜一端通过信号检测线在采集处理电路端接上拉电阻，另一端接地；中间层在覆铜板长度方向构成铜膜纬线，每条纬线横跨位于同一排的顶层检测小块区域，每个检测小块区域覆盖若干条纬线段，每个检测小块区域宽度内的纬线条数相同，每条纬线一端通过信号检测线在采集处理电路端接上拉电阻，另一端接地；底层在覆铜板宽度方向构成铜膜经线，每条经线竖跨位于同一列的顶层检测小块区域，每个检测小块区域覆盖若干条经线段，每个检测小块区域长度内的经线条数相同，每条经线一端通过信号检测线在采集处理电路端接上拉电阻，另一端接地；采用采集处理电路检测破片通过两个靶面的时间和破片飞行距离获得破片矢量速度。破片击中后铜膜断开，信号检测线上设置检测点，采集处理电路检测到铜膜断开后产生的由低变高的电平信号,顶层检测小块区域用于检测破片击中大致位置,中间层和底层在顶层每个块位置内组成经纬线用于检测精确位置。

上述的一种同时测量破片速度、位置和数量的方法，覆铜板宽度方向上不同检测小块区域内相同位置对应的纬线两端分别连接，覆铜板长度方向上不同检测小块区域内相同位置对应的经线两端分别连接，这样连接后再连接上拉电阻，这种方法有效减少了信号检测线数量。