[发明专利]一种反射式多目标着靶坐标测试装置与方法

权利要求书

1.一种反射式多目标着靶坐标测试装置，其特征在于，包括主体框架(1)和上位机(2)，所述主体框架(1)内部设有激光光源、两个L型光敏二极管编码阵列以及与其对应的信号采集仪；两个所述L型光敏二极管编码阵列接收到探测信号经信号采集仪传到上位机(2)，所述上位机(2)用于将所述信号采集仪传输的探测信号进行处理与显示；在所述主体框架(1)内通过激光光源发射激光光束经两个圆柱形反射镜反射形成90°扇形光幕，两个90°扇形光幕交汇形成第一探测靶面，再经过四个矩形反射镜，形成第二探测靶面和第三探测靶面；

所述主体框架(1)包括正方形结构且依次并排竖向设置的第一框架(3)、第二框架(4)和第三框架(5)，所述第一框架(3)、第二框架(4)和第三框架(5)的顶部两侧分别通过支架连杆(8)连接，底部设置有底部壳体(31)；

两个所述L型光敏二极管编码阵列分别为第一L型光敏二极管编码阵列架(6)和第二L型光敏二极管编码阵列架(7)，所述第一L型光敏二极管编码阵列架(6)和第二L型光敏二极管编码阵列架(7)对称设置在所述第二框架(4)和第三框架(5)之间；

所述第一框架(3)和第二框架(4)底部分别相对设置有第一激光光源(16)和第二激光光源(17)，及第一圆柱形反射镜(18)和第二圆柱形反射镜(19)；四个所述矩形反射镜分别为第一矩形反射镜(10)、第二矩形反射镜(11)、第三矩形反射镜(14)和第四矩形反射镜(15)，所述第一矩形反射镜(10)、第二矩形反射镜(11)相对设置在所述第一框架(3)和第二框架(4)的内壁，所述第三矩形反射镜(14)和第四矩形反射镜(15)设置在所述第一框架(3)和第二框架(4)的同侧且相对设置；

在所述第一框架(3)中，激光光源经过第一矩形反射镜(10)到第一L型光敏二极管编码阵列架(6)形成第二探测靶面，在所述第二框架(4)中，激光光源经过第二反射镜反射到第二L型光敏二极管编码阵列架(7)形成第三探测靶面；

所述第一框架(3)的激光探测面与第二框架(4)的激光探测面距离短且相互平行，第一框架(3)和第二框架(4)内的激光探测面交汇形成第一探测靶面。

2.根据权利要求1所述的反射式多目标着靶坐标测试装置，其特征在于，所述第一L型光敏二极管编码阵列架(6)和第二L型光敏二极管编码阵列架(7)均包括支撑架和设置在所述支撑架上的多个光敏二极管(21)。

3.根据权利要求2所述的反射式多目标着靶坐标测试装置，其特征在于，所述第一L型光敏二极管编码阵列架(6)和第二L型光敏二极管编码阵列架(7)分别与其对应边框下的第一信号采集与处理仪(26)和第二信号采集与处理仪(27)连接，分为两路通过数据接口与上位机(2)相连，上位机(2)将经过第二探测靶面和第三探测靶面的过靶信号进行匹配。

4.根据权利要求1所述的反射式多目标着靶坐标测试装置，其特征在于，所述底部壳体(31)上设置有水平仪(20)。

5.根据权利要求1所述的反射式多目标着靶坐标测试装置，其特征在于，所述底部壳体(31)的底部四个角部分别固定有调整底座，每个所述调整底座均包括固定块(22)、旋钮(24)、螺柱(23)和底角(25)；所述固定块(22)设置在所述底部壳体(31)底部，所述螺柱(23)两端分别与所述固定块(22)和底角(25)螺接，所述旋钮(24)与所述螺柱(23)螺接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的反射式多目标着靶坐标测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、沿目标飞行方向且距一定距离处摆放所述反射式多目标着靶坐标测试装置，将装置固定，观察水平仪(20)状态，调节底部壳体(31)底部的调整底座使装置水平状态；

第二步、所述反射式多目标着靶坐标测试装置通过数据接口与所述上位机的通讯端连接，分别给所述反射式多目标着靶坐标测试装置和上位机供电；

第三步、以第一框架(3)上的第一圆柱形反射镜(18)圆心作为原点建立坐标系XOY，其中，设置两个圆柱形反射镜中心点之间的距离和三个矩形反射镜长度均为L；从竖直方向开始向下依次计算每个光敏二极管对应的角度，计算第n个光敏二极管对应的角度δ，进一步获得多个目标在三个矩形反射镜上的投影位置与编码位置的函数关系；

第四步、假设有X个目标穿过第一探测靶面，其中在第一L型光敏二极管编码阵列有N个光敏二极管接收到信号，第二L型光敏二极管编码阵列有M个光敏二极管接收到信号，这样就存在Y＝MN个目标坐标信息，其中X≤Y；假设第一L型光敏二极管编码阵列有第n个光敏二极管接收到信号，对应在第一探测靶面的坐标为(x_n,y_n)，假设第二L型光敏二极管编码阵列有第m个光敏二极管接收到信号，对应在第一探测靶面的坐标为(x_m,y_m)，连接第一框架(3)上的第一圆柱形反射镜(18)中心和(x_n,y_n)的直线，连接第二框架(4)上的第二圆柱形反射镜(19)中心和(x_m,y_m)的直线，两直线的交点即为单一目标的坐标信息；由于多个目标在穿过第一探测靶面发生遮挡，每个目标坐标信息的真伪仍需要进一步确定；

第五步、多个目标继续飞行穿过第二探测靶面和第三探测靶面，由于第二探测靶面和第三探测靶面与第一探测靶面存在一定角度，则多个目标穿过第二探测靶面和第三探测靶面位置不同，多个目标穿过光幕的时间也不同，根据采集信号的时间不同，将穿过第二探测靶面和第三探测靶面的多个目标进行匹配，得到每个目标的着靶坐标；

第六步、以第二探测靶面和第三探测靶面匹配所得坐标向第一探测靶面进行投影预测，判断投影位置是否满足第一探测靶面所得多个目标着靶坐标范围，以排除假目标的坐标信息，并以投影点坐标为多个目标着靶坐标的匹配点；

其中n∈[1,N],m∈[1,M],且x∈[0.L],y∈[0,L]

第七步、比较每个目标穿过第二探测光幕和第二探测光幕投影得到的匹配点与目标穿过第一探测靶面的着靶坐标范围，若满足第一探测靶面所得着靶坐标范围的匹配点即为真目标着靶坐标，不满足即为伪目标着靶坐标，即可得到多个目标着靶的坐标信息。