[发明专利]一种靶弹遭拦截撞击后的时间测量装置和方法

摘要

本发明公开了一种靶弹遭拦截撞击后的时间测量装置和方法，其中，所述测量装置包括：光发射单元、光纤感知网络、光电探测单元、数据采集处理单元和解算模块；光发射单元发出光信号；光纤感知网络将光信号传输至光电探测单元；光电探测单元将光信号转化为电信号并输出通光状态；数据采集处理单元根据通光状态，以固定时间间隔τ上报与所述通过状态相匹配的数据帧；解算模块根据数据帧的类型和数量推算靶弹在撞击过程中的生存时间T₁及靶弹中靶时刻T₂。通过本发明实现了对靶弹生存时间和中靶时刻的解算，具有频带宽、不受电磁波干扰、体积小、质量轻、可绕性强、耐腐蚀、成本低等优点，全面、综合地对靶弹拦截过程进行测量，为毁伤过程反演提供支撑。

主权项

1.一种靶弹遭拦截撞击后的时间测量装置，其特征在于，包括：光发射单元、光纤感知网络、光电探测单元、数据采集处理单元和解算模块；其中，光纤感知网络布设覆盖靶弹靶面区域；光发射单元，用于发出光信号；光纤感知网络，用于感知光发射单元发出的光信号，将光信号传输至光电探测单元；光电探测单元，用于将所述光信号转化为电信号，对所述电信号进行滤波、放大和判决处理，根据判决结果输出通光状态；数据采集处理单元，用于根据通光状态，以固定时间间隔τ上报与所述通光状态相匹配的数据帧；其中，所述数据帧包括：默认数据帧和携带有撞击光纤断裂编号的有效数据帧；解算模块，用于根据所述数据采集处理单元上报的数据帧的类型和数量推算靶弹在撞击过程中的生存时间T₁及靶弹中靶时刻T₂；其中，T₁＝τ×n₁T₂＝T₀+τ×n₂其中，n₁表示数据采集处理单元上报的第一个有效数据帧到最后一个数据帧之间所有数据帧数目之和；T₀表示靶弹发射时刻时间；n₂表示数据采集处理单元上报的第一个默认数据帧到第一个有效数据帧之间所有数据帧数目之和；其中，所述光电探测单元，包括：光电转换模块和信号采集处理模块；所述光电转换模块，用于将所述光信号转化为电信号；所述信号采集处理模块，用于对所述电信号进行滤波和放大处理；将滤波和放大处理后的电信号的幅度与预设阈值进行比较；若所述滤波和放大处理后的电信号的幅度大于所述预设阈值，则初步判定发生了高速撞击事件，输出用于指示光纤发生断裂的第一状态信号；否则，输出用于指示光纤未发生断裂的第二状态信号；其中，数据采集处理单元，具体用于：当检测到所述光电探测单元上报的光纤通断状态信号始终为第二状态信号时，以固定时间间隔τ上报默认数据帧；当检测到所述光电探测单元上报的光纤通断状态信号由第二状态信号变化为第一状态信号时，以固定时间间隔τ上报有效数据帧；当检测到所述光电探测单元上报的光纤通断状态信号始终为第一状态信号时，以固定时间间隔τ上报默认数据帧；其中，所述数据采集处理单元在当检测到所述光电探测单元上报的光纤通断状态信号由第二状态信号变化为第一状态信号时，以固定时间间隔τ上报有效数据帧时，包括：当检测到所述光电探测单元上报的光纤通断状态信号由第二状态信号变化为第一状态信号时，获取变化状态信号；判断在设定时间间隔周期内所述变化状态信号发生的次数；若所述变化状态信号的发生次数小于设定次数阈值，则确定该变化状态信号为真实光纤断裂信息，以固定时间间隔τ上报有效数据帧；否则，确定该变化状态信号为虚假光纤断裂信息，以固定时间间隔τ上报默认数据帧；其中，所述数据采集处理单元在确定该变化状态信号为真实光纤断裂信息，以固定时间间隔τ上报有效数据帧时，包括：在确定该变化状态信号为真实光纤断裂信息时，根据光纤感知网络的布设位置与靶面区域的对应关系解析出发生拦截撞击的位置信息，并对所述位置信息进行封帧处理，得到携带有撞击光纤断裂编号的有效数据帧，以固定时间间隔τ上报所述有效数据帧。