激光光幕破片测速靶技术特点研究

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超快激光光谱测量技术的研究与应用

超快激光光谱测量技术的研究与应用随着科技的不断发展，光学领域也在不断地进行着自身的革新和突破。

其中，超快激光光谱测量技术便是近年来备受瞩目的一种新兴技术。

这项技术通过利用超快激光振荡的原理，能够对物质的光、电特性进行准确的测量和分析，成为多个学科领域中不可或缺的测量工具。

一、技术原理超快激光光谱测量技术的基本原理是利用超快激光脉冲与物质分子之间的相互作用，以测量物质的光、电特性。

在具体实践中，首先通过激光释放其中的电子，使电子在分子内部形成电子云，并且在其原本的能量位上产生自由运动的状态。

接着利用专门的仪器对这些运动状态下的电子进行捕获和记录，得到最终的光谱图像。

该技术的测量结果能够直观地反映物质本身的光电特征，具有相当的准确性与可靠性。

二、应用领域超快激光光谱测量技术由于其高精度和大范围等特点，目前已得到了广泛的应用。

在生物医学领域中，该技术能够对重要的生物大分子和细胞结构进行观察和测量，从而为基础生物化学和医学研究提供有力支持。

在材料科学和纳米技术领域中，超快激光光谱测量技术能够为新材料的研制和生产提供实用的测量工具，尤其在新型半导体材料和纳米材料的制备方面有着重要的应用价值。

此外，该技术也在化学合成、光学通信、环境研究和能源储备等领域得到广泛的应用。

三、技术发展及优势虽然超快激光光谱测量技术的应用领域很广，但该技术本身也存在着诸多技术瓶颈。

例如，测量结果受到温度、环境等因素的影响，需要精密的调节和控制；目前设备较为昂贵和复杂，较难普及；同时该技术还存在着一定的性能限制。

尽管如此，随着现代科学技术的不断发展，这些问题也有望在未来得到解决。

相信未来的超快激光光谱测量技术将迎来更多的机遇和突破。

与传统光谱测量技术相比，超快激光光谱测量技术的优势在于其速度和精度。

超快激光光谱测量技术中，测量对象与激光相互作用的时间每隔适当的时间，可以达到非常短的纳秒或者皮秒级别，这种测量方式将得到精确、准确的光谱。

光幕靶测速系统的优势

光幕靶测速系统的优势李晋利摘要:光幕靶是速度测试中常用的区截装置，因其操作简便、测量精度高、稳定可靠等优点，但在大口径弹丸测速上由于强烈的冲击波和振动造成严重的光切割，使得光幕靶未能得到有效的使用。

本文主要就如何排除这些干扰因素，使光幕靶适用于大口径弹丸内弹道初速测速进行了分析，提出了光幕靶应用于大口径弹丸测速的方法，论述了光幕靶测速系统的优势。

主题词：光幕靶、振动、光栅、光幕、计算机、采集板光幕靶是一种以光电转换技术为核心的探测弹丸到达空间指定位置时刻的仪器，两台光幕靶与一台测时仪器配合，用来测试弹丸的飞行速度，光幕靶由于采用光电转换原理，属于非接触测量，测量精度优于其他原理的测量仪器，国内最早出现的光幕靶是在２０世纪８０年代，经过三十多年的发展，光幕靶已逐步替代钢板靶、网靶以及线圈靶实现弹丸速度的测量，尤其是小口径弹测试中得到了很好的应用，但在大口径弹、亚音速弹的应用上还存在障碍。

一、区截法测速原理内弹道测速方法一般采用的是平均法测速，而平均法最典型又是区截法测速，它是在发射管前方设置两个测速靶，配合相应的测时仪器进行速度测试。

弹丸发射时，当弹丸经过第一个靶时产生一个信号，该信号传输给测时仪器，测时仪器开始计时，当弹丸经过第二个靶时，产生第二个信号，该信号传输给测时仪器，测时仪器停止计时。

根据弹丸经过两靶的时间和两靶之间的距离，用距离除以时间就是弹丸经过两靶的平均速度二、区截装置的分类当前内弹道测速主要使用的区截装置有：钢板靶、网靶、箔靶、线圈靶、天幕靶、光幕靶等等，各有各的特点。

钢板靶是一块钢板上面装有两个惯性断路器，弹丸打到钢板上钢板摆动，惯性断路器断开，状态改变，它只能使用在小口径弹上；网靶是一个靶框上面绕有镀银铜丝，当弹丸经过时打断铜丝，铜丝由导通变为断开，状态改变，缺点是靶的松紧度带来隐形靶距误差，不能使用真引信，需人工缠绕靶线；箔靶是一个中间是绝缘纸两面是铝箔的铝箔纸，当金属弹丸穿过靶纸后靠弹丸的金属部分接通了两面铝箔，铝箔由断开状态变为导通状态，状态改变，缺点也是不能使用真引信，另外当弹丸接触它时，发生使铝箔和绝缘层受力、拉伸和破裂过程，存在着靶距误差，所以箔靶只能用于小口径弹丸；线圈靶是一个绕有漆包线的线圈，当带磁性的弹丸经过线圈时会产生感生电流，以此作为特征信号计算速度，缺点是只能用于可磁化弹丸；天幕靶是带有镜头和狭缝的光电管，接受自然光，当其视场内有弹丸经过时，光电管上电流发生变化，以其变化作为特征信号计算速度，缺点是受外界光线影响明显；光幕靶与天幕靶类似只是将自然光改为人工光源，可避免受制于外界光线。

光幕靶测试系统测量不确定度分析

读误差小于延迟时间的一半，因此可以认为由光电接收器引起的误差为５ｓ０ｎ；
２测量不确定度分析
激光光幕靶测试系统采用间接测量弹丸速
度的计算公式为：
一
（）集仪采集时间精度为２ｓ以４２采５ｎ（０
第２卷９
２００９年
第５期
９月
核电子学与探测技术
ＮｕｌａｌｃｒｎｃｃｒｅｔｏｉｅＥｓ＆ＤｅｅｔｎＴｅｈｏｏｙｔｃｉｃｎｌｇｏ
Ｖｏ９Ｎｏ５Ｌ２．
ｓｐ２０ｅ．０９
光幕靶测试系统测量不确定度分析
收稿日期：０９０ —０２０ —３３
作者简介：唐孝容（９５）女，１７一，硕士研究生，研，助主据集 — 堡 — 数采ｒ叫祥形嘉葬崭
图１系统测试框图
激光
误差组成。
｜／ｌ
ｆ
／
（）电接收器的技术参数可知：电接收１光光管延迟时间１０ｎ，、两个靶板均采用相同０ｓ前后延迟时间的光电接收管，据相关武器研制的根
图２系统测试示意图
经验，在延迟时间相同的条件下，测试结果的判
Ｌ△ ／
（）１
ＭＢ采集速度计算）即最大时间误差为２ｓ，５ｎ；
（）３电缆长度引起的时间误差为５ｎ／ｓｍ，
由公式（）以看出，成测量误差的因素１可造有两个：块光幕靶之间的距离Ｌ和弹丸穿越两

基于大靶面光幕靶30mm口径弹丸速度测试技术

２００８年第２２卷第１期测试技术学报（总第６７期）ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＴＥＳＴＡＮＤＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶ０１．２２Ｎｏ．１２００８（ＳｕｍＮｏ．６７）文章编号：１６７１—７４４９（２００８）０１—００１７—０７基于大靶面光幕靶３０ｍｉｔｔ口径弹丸速度测试技术倪晋平，蔡荣立，田会，冯斌（西安工业大学光电工程学院，陕西西安７１００３２）摘要：针对室内外全天候条件下用光幕靶测试大口径弹丸速度的需求，本文研究了一种新型大靶面光幕靶．采用红外发光二极管阵列作为发光光源，红外光电二极管线阵列组成接收装置，铝合金型材作为结构支撑架，构建的光幕靶探测区域面积最大可以到３ｍＸＩｍ，探测敏感面长度为１ｍ，且该长度可以任意扩展．文中给出了大靶面光幕靶的光幕结构以及电路的详细设计．用１２．７ｍｒｓ。

１４．５ｍｍ以及３０ｒｉｌｌ弹丸进行了实弹试验验证，结果表明；设计的光幕靶能抗炮口火光的干扰，对无曳光或曳光较弱的的弹丸能可靠的工作．对曳光较强的弹丸尚无法测试，文中对该问题进行了分析，提出下一步工作思路．关键词：速度测量；大靶面光幕靶，弹丸ｌ靶场中图分类号：ＴＪ８１＋０．６ｆＴＪ０１２．３＋６文献标识码：ＡＶｅｌｏｃｉｔｙＭｅａｓｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒ３０ｍｍ－ＣａｌｉｂｅｒＦｌｙｉｎｇＰｒｏｊｅｃｔｉｌｅｓＢａｓｅｄｏｎＬａｒｇｅＡｒｅａＬｉｇｈｔＳｃｒｅｅｎｓＮＩＪｉｎｐｉｎｇ，ＣＡＩＲｏｎｇｌｉ，ＴＩＡＮＨｕｉ，ＦＥＮＧＢｉｎ（Ｓｃｈｏｏｌｏｆ０ｐｔｏ—ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００３２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｌａｒｇｅ－ｃａｌｉｂｅｒｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅｓｗｉｔｈｌｉｇｈｔｓｃｒｅｅｎｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅ—ｓｉｇｎｅｄｎｏｖｅｌｌａｒｇｅ—ａｒｅａｌｉｇｈｔｓｃｒｅｅｎｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇｉｎｆｒａｒｅｄｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅｓ，ｉｎｆｒａｒｅｄｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｄｉｏｄｅｓａｎｄａｎａｌｕｍｉｎｕｍ－ａｌｌｏｙｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｆｒａｍｅ．Ｔｈｅａｃｔｉｖｅｓｅｎｓｉｎｇａｒｅａｏｆｔｈｅｌｉｇｈｔｓｃｒｅｅｎｃａｎｒｅａｃｈ３ｍ×１ｍ，ａｎｄｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔｌｉｎｅａｒａｒｒａｙｉｓｌｍ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｕｎｌｉｍｉｔｅｄｌｙｅｘｔｅｎｄｅｄ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｓａｎｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｃｒｅｅｎｓｗｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓｏｆ１２．７ｍｍ，１４．５ｍｍａｎｄ３０ｍｍ－ｃａｌｉｂｅｒｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅｓｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｌｉｇｈｔｓｃｒｅｅｎｉｓｃａｐａｂｌｅｏｆｐｒｏｈｉｂｉｔｉｎｇｔｈｅｇｕｎｐｏｉｎｔｌｉｇｈｔａｎｄｃａｎｗｏｒｋｒｅｌｉａｂｌｙｆｏｒｌｉｇｈｔｔｒａｃｅｒｓｗｉｔｈｗｅａｋｌｉｇｈｔｂｕｔｎｏｔｆｏｒｉｎｔｅｎｓｉｖｅｌｉｇｈｔｔｒａｃｅｒｓ．Ｔｈｅｒｅａｓｏｎｗａｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｔｈｅｉｍｐｒｏｖｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗａｓｇｉｖｅｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｅｌｏｃｉｔｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｌａｒｇｅ—ａｒｅａｌｉｇｈｔｓｃｒｅｅｎ；ｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅ；ｓｈｏｏｔｉｎｇｒａｎｇｅ０引言在武器装备的研制和生产中，弹丸飞行速度和射频是需要经常测试的关键参数．光幕靶‘卜１０３作为常规靶场测试上述参数的生产校验仪器，已逐步替代线圈靶成为骨干仪器．光幕靶是一种区截装置，能敏感弹丸到达光幕的时刻，两台光幕靶与一台测时仪共同组成一套测速系统．目前国内靶场普遍使用的小靶面光幕靶，弹丸穿过的有效靶面一般不超过７００ｍｍ×８００ｍｍ，比如ＸＧＫ一９１—１型光幕靶有效面积为３３０ｍｍ×４００ｍｍ，奥地利的Ｂ４７０，Ｂ４７１光幕靶‘７３的有效靶面为６００ｍｍＸ８００ｍｍ，这些靶用于测试·收稿日期：２００７—０２—２６作者简介ｔ倪晋平（１９６５－），男，教授，主要从事光电测试技术、盲信号处理、阵列信号处理等研究．１８测试技术学报２００８年第１期１２．７ｍｍ口径以下小口径弹丸能够满足要求，用于测试口径大于１２．７ｍｍ的弹丸时，因靶面小，存在安全隐患．国外有几家研制靶场测速仪器的公司，如ＯＥＬＨＥＲＲＥＡＲＣＨ公司、ＰＲＯＴＯＴＹＰＡ公司、ＫＵＲＩＩＥＩＴ公司，设计有大靶面的光幕靶，但国内仅进口了奥地利的Ｂ４７１．由于进口仪器价值昂贵，测试单位未用于测试大口径弹丸．国内虽然有研究者设计了靶面较大的光幕靶，测试小口径弹丸时工作正常，但在测试１２．７ｍｍ以上口径弹丸时，容易受到炮口火光的干扰，测试数据异常．测试曳光弹时，由于弹尾曳光的光干扰，造成测试数据异常．大口径弹丸的测速一般在室外进行，采用天幕靶测速，测速点距离炮口较远，这样可以减弱炮口火光对天幕靶的影响．天幕靶因受自然光的限制，无法在夜间和室内使用，虽然配置人工光源天幕靶也可以使用，但人工光源与天幕靶配对很难布置，靶距很难精确标定，造成测速误差增大．现代兵器技术的发展为靶场提出了新的测试需求，靶场迫切需要一种能全天候工作的大靶面测速光幕靶，实现对１２．７ｍｍ～３０ｍｍ口径弹丸速度的全天候测试，以保证生产的正常进行．光幕形成原理与结构设计常规的光幕靶构成的测速系统由两台光幕靶和一台测时仪组成嘲，也可以不用测时仪直接采用数采嘲．测速系统中的核心部件是光幕靶．两台光幕靶前后相距一定距离放置在预定弹道上，光幕靶的探测面与弹道垂直．当弹丸飞过光幕靶的探测面时，弹丸遮住一部分到达接收器件的光线，从而引起接收圈１光幕靶结构示意图Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｖｉｅｗｏｆｏｆ器件光电流的变化，光幕靶中的光电转换电路放大和处理该微弱变化的信号，最终输出一个电压脉冲信号，该信号的前沿代表弹丸某位置到达或触及光幕的时刻，测时仪记录弹丸飞过两台光幕靶的时间．构成光幕的主体是发射装置（也叫光源）和接收装置．本文设计的发射装置的功能是形成朝一个方向发光的线光源，接收装置接收线光源的光能量，在发射装置与接收装置间形成厚度均匀的光幕ｎ州．发射装置与接收装置用连接杆固定在一起，形成一个整体，如图１所示．图１中，发射装置中发光器件阵列有效发光长度为１。

能识别破片群飞行方向和位置的速度测量方法

tract : For measuring velocity and impacting position of single f ragment of warhead , a non2contact measuring met hod was proposed , in which a six2light2screen array , a location identifying board , a multi2channel chronograp h , and a computer are used. A principle of measurement is described. The key of t he system is a light screen array sensor which consist s of six light screens wit h a certain geo2 met rical parameters. When t he f ragment flies t hrough t he light screen array , t he time when it passes t hrough each of t he screens is recorded by t he multi2channel chronograp h. According to t he time data and t he geomet rical parameters of t he array , t he velocity vector and t he location can be calculated im2 mediately. The met hod presented can be used to locate t he f ragment and to measure t he velocity t hat is t he real velocity on t he fly orientation of f ragment . It can be also used for measuring velocity of f rag2 ment group after f urt her research on engineering. Key words : inst rument and meter technique ; f ragment ; direction ; position ; velocity measurement ; light screen ; t rajectory

平面镜反射式激光光幕靶测试技术研究

报
第３Ｏ卷
知，该光照区域中既有激光器Ｃ的入射光线，又有
遮光面积Ｓ— ｈ× ，中ｈ为光敏器件光阑狭缝其
其反射光线．各处光功率密度为
宽度，为弹丸遮挡的阵列光敏器件的有效长度．
ｌ＝十 … ＝一 —＿＋＿一两。＝：｛＿十ｖ一
１光幕靶有效光幕区的形成原理
收发一体化光幕靶结构如下图１所示，由光源发射装置、反射装置、接收装置、阑及连接装置组光成．中，其光源发射装置选用线结构光激光器，以确
保得到连续分布的光源；反射装置选用高反射率前表面反射镜；收装置采用ＰＮ光电二极管拼接接Ｉ
起的收发一体化激光光幕靶．用线结构光半导体激光器作为发射光源，性阵列红外光电二极管接收，建了一种大靶面激光光幕靶．有效光构对幕区内的光功率密度的分布进行了分析，３０ｍｍＸ４０ｍｍ靶面的原理样机上对气枪弹九在３０
第３０卷第３期
２１０Ｏ年Ｏ月６
西
安
工
业
大
学
学
报
ＶｏＯＮｏ３Ｌ３．
ＪｕｎｌｆＸｉａｃｎｌｇｃｌｉｅｓｔｏｒａ ’ ｎＴｅｈｏｏｉａｖｒｉｏＵｎｙ
Ｊｒ２１ｕＬ００
文章编号：１７ —９５２１）３２８０６３９６（０００— ２— ６
靶结构，采用光源与接收装置集成在一侧，利用前反射镜反射原理构建大面积光幕，用一体化结构采可以解决常规多光幕光幕靶结构易变形的缺点，同

光幕靶测量破片群初速的方法

光幕靶测量破片群初速的方法
赵锦;倪晋平
【期刊名称】《测试技术学报》
【年(卷),期】2007(021)003
【摘要】针对计算战斗部杀伤概率和引战配合参数,提出一种六幕光幕靶对战斗部破片群初速进行测量的方法.给出了六幕光幕靶的测量原理.可以通过测量多个破片的飞行速度与飞行姿态角,推导出速度衰减系数.采用多台六幕光幕靶圆形放置,同时参与测试,再根据破片速度衰减公式确定破片群的初速.同时对沿战斗部轴向的破片初速进行了探讨,用其初速分布更准确地表示战斗部的初速分布,讨论了误差影响因素.
【总页数】5页(P214-218)
【作者】赵锦;倪晋平
【作者单位】西安工业大学,光电学院,陕西,西安,710032;西安工业大学,光电学院,陕西,西安,710032
【正文语种】中文
【中图分类】TJ81+0.6
【相关文献】
1.六幕光幕靶测量破片群飞行参数算法 [J], 庞秋红;田会;倪晋平
2.双缝光幕靶的靶距精确测量方法和装置 [J], 安莹;倪晋平;高芬;田会
3.基于光幕靶的亚音速弹和预制破片速度测量算法 [J], 马时亮;倪晋平;田会
4.测量小破片群的光幕靶测试技术 [J], 唐孝容;孙永强;龚晏青;王广军;李剑峰
5.光幕靶破片速度测量方法及误差分析 [J], 禄晓飞;易成龙;邹卫科;涂国勇;杨红兵因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

激光光幕破片测速信号的特征点检测方法

激光光幕破片测速信号的特征点检测方法
李沅;李佳潞;赵冬娥
【期刊名称】《中北大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2016(037)004
【摘要】激光光幕破片测速系统中,破片过靶信号穿过激光光幕时特征点时刻检测的准确度影响测速的准确度与精度.针对传统的特征点检测方法中对信号直接进行
数值微分会误检测起伏较大的噪声点、峰值检测会受噪声影响而引起信号误判的问题,提出了基于小波变换的模极大值特征点检测法.该算法利用小波模极大值和尺度、李氏指数与破片信号的奇异性之间的关系,选取合适的小波基对破片信号进行小波
模极大值处理,从而实现特征点检测与去噪,可以准确识别破片,并检测到其特征点时刻.经大量测试数据处理表明,小波模极大值法检测破片识别率为96.9％,相比传统峰值检测法,提高了特征点检测的准确率.
【总页数】6页(P419-424)
【作者】李沅;李佳潞;赵冬娥
【作者单位】中北大学信息与通信工程学院,山西太原030051;中北大学信息与通
信工程学院,山西太原030051;中北大学信息与通信工程学院,山西太原030051【正文语种】中文
【中图分类】TH212;TH213.3
【相关文献】
1.一种用于破片测速的环形光幕装置 [J], 田会;金朋刚;田亚男;袁云
2.基于小波滤波及相关分析的激光光幕破片测速信号数据处理 [J], 张斌;李佳潞;赵冬娥;刘吉;李沅;史晓军
3.基于重心法的激光光幕弹丸过靶信号特征点提取算法 [J], 张斌;赵冬娥;刘吉;刘小彦
4.激光光幕战斗部破片速度测试系统的信号处理 [J], 刘吉;赵冬娥;于丽霞;周汉昌
5.激光光幕破片测速靶技术特点研究 [J], 李致成;赵冬娥;张文静;张坤;牛滢
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激光测速的原理及应用研究

激光测速的原理及应用研究1. 引言激光测速是一种利用激光技术测量物体运动速度的方法。

它通过发射激光束，利用光的传播速度和接收到激光的返回时间来计算物体的速度。

激光测速技术在交通管理、工业生产、科学研究等领域有重要的应用价值。

2. 原理激光测速的原理基于光的速度是恒定的这一事实。

当激光束投射到物体上，并被物体反射回来时，通过测量激光的传播时间就可以计算出物体的速度。

2.1 激光发射和接收激光测速系统中使用的激光器发射出一束单色、单频率、单向传播的激光束。

接收器接收到激光束的返回信号并将其转化为电信号进行处理。

2.2 光的传播时间激光束从激光器发射出后，经过一段距离到达目标物体，然后被目标物体反射回来，最后再次返回到接收器。

根据光的速度是恒定的原理，测量激光的传播时间就能计算出目标物体的速度。

3. 应用研究激光测速技术在多个领域有广泛的应用。

以下是激光测速的一些应用研究：3.1 交通管理激光测速技术被广泛应用于交通管理中的速度检测。

交通警察和摄像头经常使用激光测速仪来测量车辆的速度。

这种技术具有高精度和远距离的特点，能够准确测量车辆的速度，有助于交通管理和道路安全。

3.2 科学研究激光测速技术在科学研究中有着重要的应用。

例如，激光多普勒测速仪可以用于测量涡流在流体中的运动速度，有助于研究流体动力学和涡旋的形成机制。

3.3 工业生产激光测速技术在工业生产中也有广泛的应用。

例如，激光测速仪可以用于测量机械设备的转速和振动情况，有助于判断设备的运行状态和故障诊断。

3.4 飞行器导航激光测速技术还可以用于飞行器的导航和自动驾驶。

通过测量飞行器与地面的距离变化，可以实现精确定位和自动避障，提高飞行器的安全性和控制精度。

3.5 运动竞技激光测速技术被广泛应用于各种运动竞技中，如田径、汽车赛车、高尔夫等。

通过测量运动员或车辆的速度，可以进行成绩统计和比赛规则的执行，确保比赛的公平性。

4. 结论激光测速技术凭借其高精度、远距离和快速响应的特点，在交通管理、工业生产、科学研究等领域有广泛的应用。

基于小波滤波及相关分析的激光光幕破片测速信号数据处理

基于小波滤波及相关分析的激光光幕破片测速信号数据处理张斌;李佳潞;赵冬娥;刘吉;李沅;史晓军【摘要】针对激光光幕战斗部破片测速中信号噪声起伏大和无法自动判读的问题,提出了基于小波分析和相关算法的激光光幕破片测速信号自动识别与处理方法.该方法基于离散小波变换的带通滤波性质和多分辨率分析,联合小波阈值去噪方法,对破片过靶信号进行小波滤波;结合波峰检测获取各破片过靶的特征点计时时刻,根据同一破片飞行穿越前后光幕所捕获信号的相关性对各破片波形的归属进行自动识别和数据处理.通过对12组战斗部静爆现场采集到的波形进行处理,研究结果表明:该算法能够很好地滤除激光光幕破片测速信号中的高低频噪声,破片特征点的拾取率为96.9％,破片波形的归属识别率为87.2％.【期刊名称】《兵工学报》【年(卷),期】2016(037)003【总页数】7页(P489-495)【关键词】兵器科学与技术;激光光幕;破片测速信号;小波分析;相关分析;自动识别;速度【作者】张斌;李佳潞;赵冬娥;刘吉;李沅;史晓军【作者单位】中北大学信息与通信工程学院,山西太原030051;中北大学信息与通信工程学院,山西太原030051;中北大学信息与通信工程学院,山西太原030051;中北大学信息与通信工程学院,山西太原030051;中北大学信息与通信工程学院,山西太原030051;晋西工业集团有限公司,山西太原030027【正文语种】中文【中图分类】TG156战斗部利用爆炸后产生的破片杀伤和摧毁目标，因此，破片的飞行速度是衡量其杀伤效能及毁伤效率的主要参数。

我国很多测试场所仍采用通断靶、梳状靶等接触式测试方法。

但由于破片体积小、数量多、形状不规则、速度高、飞行方向任意、散布大、测试环境恶劣、干扰大等因素，破片参数测试困难很大。

为解决这一难题，国内外学者研究了阴影X射线成像［1］、全息成像［2］、光幕区截［3］、侵彻试验数据分析［4］、激光光幕测速［5］等方法。

子弹速度光幕靶综合测试系统

研究Technology StudyI G I T C W 技术18DIGITCW2021.050 引言光幕靶测试系统是对飞行子弹或炮弹在一个相对位置采用红外光转化成脉冲信号而进行的探测的仪器[1]。

1 设计思路本系统设计原理是以子弹出膛后，首先穿过第一个光幕靶，子弹阻断光幕靶的红外光，由光幕靶造成第一个脉冲信号，子弹穿过第一个光幕靶航行一段距离后，进到第二个光幕靶，子弹阻隔光幕靶的红外光，这时，由光幕靶造成第二个脉冲信号，产生的两个脉冲信号送入测试系统，两个光幕靶的间距是已知的，测得两个脉冲信号之间的时间，就可以计算出子弹的飞行速度[2]。

防护装甲的着弹点与光幕靶的距离是已知的，子弹重量是已知的，通过检查靶板的受损情况，来判断防护装甲是否符合质量要求。

如图1所示。

图1 靶试原理图2 技术实现方案2.1 设计内容此方案设计设计内容主要包括：需求分析整理；设备总体原理设计；设备硬件及主要部件的选型；应用软件功能设计；其他附件等的设计。

系统由PXI 测控系统、信号调理及应用软件等构成。

2.2 模块及设备选型PXI 机箱是PXI 类控制器及功能模块的载体；PXI 控制器是系统的计算机单元，管理整个系统；PXI 频率计、计数器、脉宽测量模块，用于计数或脉宽测量；信号调理模块，用于接收光幕靶信号并转换为能被计数器、脉宽测量模块识别的数字信号。

图2 PXI 测控系统构成2.3 设计准则（1）完整性准则：将提供一套完整的、先进的、可靠的、稳定工作的、满足技术要求的全新系统。

（2）安全准则：设备在工业环境下能长期稳定运行，具有一定的抗各种工业电磁干扰的能力和供电保护的要子弹速度光幕靶综合测试系统李　国，谭　华（桂林航天工业学院电子信息与自动化学院，广西桂林 541004）摘要：介绍了一种用于测试子弹速度光幕靶综合测试系统，主要从系统总体设计思路以及各部分实现方案两个方面进行了详述。

该系统使用简便，可对不同型号子弹的运动速度及击中后产生的弹痕深度等参数测试并自动生成数据，检验防护装甲的抗冲击能力，成本相对较低，应用前景广泛。

战斗部破片速度测量方法综述

战斗部破片速度测量方法综述
舰艇战斗部破片速度测量方法主要有激光速度计法、红外激光测速法、电子式空气动力学法、自动测速系统、放射性物质法、电磁波法、无人机
法等。

其中激光速度计法是比较常用的一种测速方法，利用激光测距仪测量
的激光束做为脉冲信号，测量激光束两次发射之间空间移动的距离，从而
计算出物体移动的速度。

红外激光测速法是利用红外激光或者超红外激光
照射能量对物体表面进行激发，再从物体表面反射的激发光中提取信息，
从而可以测量物体的速度。

电子式空气动力学法是一种利用电子技术的测速方法，它主要有动能
损耗法、原地激励法和基析法等。

自动测速系统是由信号处理部分、控制
部分、测量部分和显示部分组成的法的一种测速方法。

放射性物质法是利
用放射性物质衰减的强度来推算物体的移动速度，它可以测量均匀运动、
转弯运动和径向膨胀运动物体的速度。

电磁波法是利用电磁波在空间折射
和衰减的性质，推算物体的移动速度。

无人机法是利用无人机来测量战斗
部破片速度。

它不仅能测量物体移动的速度，还能获取物体的照片、影像
等信息。

基于激光靶的战斗部破片群速度测量方法

ｃａｎｌｃБайду номын сангаасｒｎｏｒｐｎｏｈｎｅｈｏｇａｈａｄａｃｍｐｕｅ．Ｗｈｎｔｅｆａｍｅｔｙｔｒｕｈｔｅｌｓｒｓｒｅｔｒｅｈｇｎｓｆｈｏｇｈａｅｃｅｎ，ｔｅｍｕｔ— ｈａｎｌｃｏ — ｒｌｈｌｉｃｎｅｈｒｎｏ
Ａｂｔａｔ：Ｃｕｒｎｅｓｅｎｔｏｏｅｏｉｆｗａｈａａｍｅｔａｏｒｂｅ．Ｔｈｅｅｏｅ，ａｎｎ—ｏ — ｓｒｃｒｅｔｍａｕｒｍｅｔｍｅｈｄｆｒｖｌｃｔｏｒｅｄｆｇｎｓｈｓｓｍｅｐｏｌｍｓｙｒｒｆｒｏｃｎ
ｔｃａｕｅｎｔｏａｅｎｌｓｒｓｒｅｓｐｏｏｅ．Ｔｈｓｉｓｒｍｅｔｉｃｕｄｓｔａｅｃｅｎａｔｍｅｓｒｍｅｔｍｅｈｄｂｓｄｏａｅｃｅｎｉｒｐｓｄｉｎｔｕｎｎｌｅｗｏｌｓｒｓｒｅｓ，ａｍｕｔ— ｌｉ
第２９卷第１０期２００８年１Ｏ月
仪器仪表学报
ＣｉｅｅＪｕｎｌｏｃｅｔｉｎｔｕｎｈｎｓｏｒａｆＳｉｎｉｃＩｓｒｍｅｔｆ
Ｖ０．９Ｎｏ０Ｉ２．１
０ｃ．２０８ｔ０
ａｄｔｒｍｅｅｓｏｈａｅｃｅｎ，ｔｅｖｌｃｔｅｔｒａｄｐｏｉｉｎｏｖｒａｍｅｒａｃｌｔｄ．Ｔｉｔｏｎｈｅｐａａｔｒｆｔｅｌｓｒｓｒｅｈｅｏｉｙｖｃｏｎｓｔｏｆｅｅｆｇｎｔａｅｃｌｕａｅｙｒｈｓｍｅｈｄｃｎｄｓｒｍｉａｅｔｅｐｓｔｏｎｅｏｉｙｖｃｏｆｓｎｇｅｆａｍｅｔｎｈｎｔｅｖｌｃｔｅｔｒｏｈａｍｅｔａａｉｃｉｎｔｈｏｉｉｎａｄｖｌｃｔｅｔｒｏｉｌｇｎ，ａｄｔｅ．ｈｅｏｉｙｖｃｏｆｔｅｆｇｎｓｃｎｒｒｂａｃｌｔｄａｃｒｔｌｅｃｌｕａｅｃｕａｅｙ，ｗｈｃｉｅｐｕｒｃｌｕａｉｇｔｅａｃｒｔｎｔａｅｏｉｎｔｅｕａｉｎｃｅｃｅｔｏｉｈｓｈｌｆｌｆａｃｌｔｎｈｃｕａｅｉｉｌｖｌｃｔａｄａｔｎｔｏｏｆｉｎｆｏｉｙｉｗａｈａａｍｅｔ．ｒｅｄｆｇｎｓｒ

光幕靶测量破片群初速的方法

2007年第21卷第3期测试技术学报V o l.21　N o.3　2007 (总第63期)JOURNAL OF TEST AND M EASURE M ENT TECHNOLOG Y(Sum N o.63)文章编号:167127449(2007)0320214205光幕靶测量破片群初速的方法Ξ赵　锦,倪晋平(西安工业大学光电学院,陕西西安710032)摘　要:　针对计算战斗部杀伤概率和引战配合参数,提出一种六幕光幕靶对战斗部破片群初速进行测量的方法.给出了六幕光幕靶的测量原理.可以通过测量多个破片的飞行速度与飞行姿态角,推导出速度衰减系数.采用多台六幕光幕靶圆形放置,同时参与测试,再根据破片速度衰减公式确定破片群的初速.同时对沿战斗部轴向的破片初速进行了探讨,用其初速分布更准确地表示战斗部的初速分布,讨论了误差影响因素.关键词:　六幕光幕靶;速度衰减系数;破片初速中图分类号:　TJ81+0.6 文献标识码:AA M ethod for M easur i ng the I n iti al Veloc ity of Fragm en tGroup of W arhead w ith L ight Screen sZHAO J in,N I J in2p ing(X i’an T echno logical U niversity,X i’an710032,Ch ina)Abstract:　A m easu ring m ethod fo r the in itial velocity of fragm en t group w ith six ligh t screen s is p resen ted in o rder to calcu late the p aram eters of k illing p robab ility and the coo rdinati on betw een fuze and w arhead.T he m easu ring p rinci p le of six ligh t screen s is described.A fter m easu ring the velocities of m any fragm en ts and the flying angle,the coefficien t of velocity attenuati on can be calcu lated.M any six2 ligh t2screen system s are p laced in a circle and n fragm en ts can be m easu red in the sam e ti m e.A cco rding to the velocity attenuati on fo r m u la of fragm en ts,the in itial velocity of fragm en t group is deter m ined.A t the sam e ti m e,the velocity distribu ti on along the w arhead ax is is also researched.A t last the influence facto rs on the m easu rem en t erro r are investigated.Key words:six ligh t screen s;coefficien t of velocity attenuati on;in itial velocity of fragm en t group0　引　言战斗部正常破片的初速以及初速分布是武器总体计算引战配合和杀伤概率时的必需参数[1].由于破片体积小,数量多,密集度大,速度矢量方向各不相同,且测试环境比较复杂,干扰严重,使得测试比较困难[2].传统的测试方法有很多种,目前大多还采用梳状靶、电探针方法[3]等接触式测量方法,但只能测量飞行速度最快的破片速度,而且由于破片飞行速度与区截装置的探测面大多成一定的夹角,导致测量值与真值相差较大[3];同时,每次布靶需要耗费大量的人力和物力,效率低下、浪费资源.高速摄影装置和脉冲X射线摄影的方法虽然可以实时记录破片的影像[4,5],最终从拍摄的影像判读实际速度,但对动Ξ收稿日期:2006210229　作者简介:赵　锦(19812),男,硕士生,主要从事光电测试技术的研究.　通讯作者:倪晋平(19652),男,教授,主要从事靶场光电测试技术、信号处理技术研究.态爆破的多个破片识别难度较大,对与预想弹道成大角度飞行的破片,测试误差较大.在瞬态高温、高压、强冲击条件下摄取的脉冲X 射线底片,图像本身模糊、信噪比小,人工判读底片的过程中,不可避免地会引入一定程度的测量误差.加之设备昂贵,测试环境恶劣,布置位置难以确定,极易造成设备损坏而增加使用成本,实际很少有人使用.目前对于战斗部正常破片的初速以及初速分布的测量,国内还没有很好地解决[6～8].本文采用特殊结构的六幕光幕靶,可以测量破片的速度和着靶位置以及飞行方向,文中分析了测量系统的测试原理.再通过一定的方法得出速度衰减系数,进而对破片群的初速和战斗部轴向初速分布进行理论研究.1　六幕光幕靶测量原理六光幕阵是六幕光幕靶的主要组成部分.六光幕阵的6个光幕面分别简称为G 1,G 2,G 3,G 4,G 5和G 6,如图1所示.G 1与G 2平行构成第一套测速光幕靶,垂直距离为S ;G 3与G 4平行构成第二套测速光幕靶;G 5与G 6平行构成第三套测速光幕靶.将G 1作为基准平面(或参考平面),G 5与G 1的夹角为Α,G 3与G 1的夹角为Β.假设破片飞过G 1,G 2,G 3,G 4,G 5,G 6的时刻分别为t 1,t 2,t 3,t 4,t 5,t 6,以t 1为时间零点,相应三套测速光幕靶得到三个时间值Σ1,Σ2和Σ3.图1　六光幕阵结构原理图F ig .1　Schem atic structure of the six ligh t screens’arrays实际飞行弹道与YO Z 平面成Χ角,与X O Z 平面成Η角,则实际飞过两靶的距离为S ′=S co s Ηco s Χ.(1)实际飞行速度应为V =S ′T .(2) 第一套靶、第二套靶和第三套靶测得的速度分别为V ′1,V ′2和V ′3,则角度Η和Χ相应是Σ1,Σ2和Σ3的函数,且可以计算出Χ=arctan c 1co s Α-1c 1sin Α,　c 1=V ′1V ′2,(3)Η=arctan c 2co s Β-1c 2sin Β,　c 2=V ′1V ′2.(4)2　破片群初速的测量原理2.1　速度衰减系数的测量破片在空气运动中受到空气动力、地心引力、科氏力和由于地球旋转产生的惯性离心力多种力的作用.把破片近似为一个质点,由于破片的初速高,飞行时间短,重力可以忽略不计.仅考虑非周期性空气512(总第63期)光幕靶测量破片群初速的方法(赵　锦等)阻力的作用,并假设攻角为零,可以得到破片速度衰减公式v =v 0e-b x s ,(5)b x =ΘS 2mC x 0(M ),(6)式中:b x 为破片速度衰减系数;v 为破片飞行s 距离的瞬时速度;v 0为破片初速;Θ为空气密度;S 为参考图2　与x 有关的光幕在X O Z 平面上的投影F ig .2　P ro jecti on in X O Z p lane面积;M 为马赫数;C x 0为零攻角阻力系数.在实际测试中,由于靶距不长,具有足够的精度保证实测平均速度和两靶中点处的破片速度相等,完全可以采用实测平均速度代替两靶中点处的破片速度.图2为与x 有关的光幕在X O Z 平面上的投影,破片与G 1,G 2,G 5和G 6分别交与A ,B ,C 和D 4点,B 点到D 点沿z 方向的距离为 D F ,G 5与G 6的距离为 D E ,弹道与G 5法线的夹角为Υ,则有 D F = D B co s Χ= D E co s Χ co s Υ=S co s Αco s Χ co s (Α+Χ).(7) 假设破片过G 1,G 2段和G 5,G 6段时的平均速度分别是v 1和v 2,则破片沿z 轴方向的平均速度分别为v 1z 和v 2z ,I 和J 分别为A C ,B D 的中点,则可以得到v Iz =v 1z ,v J z =v 2z ,所以有v Iz =v 1co s Χco s Η=v 0z exp-b x L +S 2,(8)v J z =v 2co s Χco s Η=v 0z exp -b x L +S +S co s 2Α-S co s Αco s Χ2co s (Α+Χ),(9)式中:L 为z 轴方向战斗部爆炸点到G 1面的距离;v 0z 为破片初速v 0沿z 轴方向的速度.由式(8)和式(9)联立得到b x =2co s (Α+Χ)S [(1+2co s 2Α)co s (Α+Χ)-co s Αco s Χ]ln Σ2co s (Α+Χ)Σ1co s Αco s Χ.(10)因此可由测得的时间,通过式(3),式(4)算出角度Α和Χ,进而得出破片衰减系数b x .之后再由式(5)得到v 0=ve b x s .(11)最终可以得到单个破片的初速v 0.2.2　破片群初速的测量在武器试验靶场,可以采用多台六幕光幕靶同时测量.在实际试验使用中,还要考虑防护问题,可以在整体靶前放置中心开有小窗的防护钢板,并且每个发射和接收装置都要有金属防护罩覆盖;如果靶的位置长期固定,则可以修建中心夹有钢板的水泥防护墙,以更好地保护测试系统.试验场地布置图如图3所示.由于爆炸后的破片以球形向外飞散,所以3台六幕光幕靶放置在战斗部的同心圆上,半径为L ,互成一定的角度,保证每台六幕光幕靶在有限的角度空间内可以接收到3到4枚破片.理想情况下,假设有N 个破片先后穿过六光幕阵,六光幕阵中每个光幕分别产生N 个脉冲,但是实际破片飞行情况很复杂,会出现虚假值.可以采用组合算法,把多组坐标计算值与位置标记器的真值作比较,得到实际值(多破片的识别算法另文详述).之后对测得的破片速度进行数据处理.在图4中,O 1O 2为战斗部到六幕光幕靶G 1光幕面的距离,Q 1点为破片在理想靶面的坐标点,由于六幕光幕靶可以计算出破片在理想靶面的坐标值,则可以得到12612测试技术学报2007年第3期O 2Q 1 =x 2i +y 2i ,(13)l i = O 1O 2 2+ O 2Q 1 2=L 2+x 2i +y 2i ,(14)式中:x i =S (t i 5-t i 1)co s (Α+Χi )(t i 2-t i 1)sin Αco s Χi +x ′,(15)y i =S (t i 3-t i 1)co s (Β+Ηi )(t i 2-t i 1)sin Βco s Ηi +y ′.(16)i =1,2,3,…,n .x ′和y ′是图1坐标系到图4坐标系的转换系数.在得到n 个破片的速度v i 和距离l i (i =1,2,3,…,n )以后,代入式(11)得v 0i =v i e b x l i .(17) 最终就可以求得n 个破片的初速度v 0i (i =1,2,3,…,n ).图3　试验场地布置图F ig .3　Schem atic diagram of the layout in blast test field 图4　测量破片初速示意图F ig .4　Schem atic fo r m easuring initial velocity of fragm ents2.3　战斗部轴向破片初速分布为了满足武器设计总体要求,需要提供战斗部破片的初速分布.通常以破片群的初速代表战斗部的图5　测量战斗部轴向破片初速分布示意图F ig .5　Schem atic fo r m easuring initial velocity distributi on of fragm ents along the w arhead axis 初速分布.但是,这种代表性与真实情况存在一定的差距.如果假定战斗部径向破片速度是均匀的,将测得的有限的n个破片初速处理成沿战斗部轴向初速分布,就能更准确地表示战斗部的初速分布.由前面已知破片的飞行角度Χ,Η和在G 1靶面的坐标值,由于时间很短,可以假定破片在战斗部爆炸后到达G 1靶面的过程中,功角为零,即飞行方向没有变化.由图5所示,测得多个破片的角度Ηi 和y i ,则根据空间位置关系得到h i =h 0+y i +L tan Ηi (i =1,2,3,…,n ),(18)式中:h 0为坐标系原点对于战斗部原点的相对高度.得到相应的n 个破片对应的n 组(v 0i ,h i )参数,应用最小二乘法,将n 组参数进行拟合,则可以得到沿战斗部轴向方向的破片初速分布曲线.3　误差分析六幕光幕靶安装在一体化靶架上,安装时经过严格的校准,以保证相互的靶距和角度.由式(11)可以得到破片初速v 0的误差由v 和b x 的误差合成.d v 0=e b x s d v +vse b x s d b x .(19)712(总第63期)光幕靶测量破片群初速的方法(赵　锦等)而d b x和d v都与Χ,Η和测时误差有关.令T5=t5-t2,T4=t4-t1,T6=t6-t3,则dΧ =(T5-T4)T5 sin2ΑdΑ+1T5tanΑd T4+T4T25tanΑd T5co s2Χ,(20)dΗ =(T6-T4)T6 sin2ΒdΒ+1T6tanΒd T4+T4T26tanΒd T6co s2Η.(21)再对式(2),式(10)求取全微分,最终得到破片初速v0的误差与测时误差和飞行姿态角有关,本文不作讨论.4　结　论本文通过理论分析和数学推导,提出了一种新型的六幕光幕靶测量战斗部破片群初速和初速分布的方法.能够实现非接触性测量,而且由于考虑到了破片在空间的飞行方向和实际路程,更准确地计算出破片速度衰减系数,从而得出战斗部破片群的初速.而且对沿战斗部轴向的破片初速进行了探讨,简单进行了误差分析.文中提出的方法,对于进一步工程的实现,具有理论指导意义.参考文献:[1]　杨彦通,龙洪明.导弹战斗部破片杀伤实验误差分析[J].国防技术基础,2003(3):28229.Yang Yantong,L ong Hongm ing.E rro r A nalysis of K illing T est on fragm ents of m issile w arhead[J].T echno logy Foundati on of N ati onal D efence,2003(3):28229.(in Ch inese)[2]　L u S T,Yu A T,Chou C.E lectro2op tics target fo r po siti on and speed m easurem ent[C].IEEE P roceedings2A,1993,140(4):6232628.[3]　谢盘海,曾凡群,马冰.破片群初速的电探针测量法[J].爆炸与冲击,1994,14(4):3632368.X ie Panhai,Zeng Fanqun,M a B ing.E lectric P robe M easurem ent T echnique O f T he Initial V elocities Fo r F ragm ents[J].Exp lo si on A nd Shock W aves,1994,14(4):3632368.(in Ch inese)[4]　马宏伟,王珂,李艳,等.基于数字图像处理的破片速度参数测量[J].测试技术学报,2004,18(4):3552358.M a Hongw ei,W ang Ke,L i Yan,et al.F ragm ent V elocity M easurem ent Based on D igital I m age P rocessing[J].Journal O f T est A nd M easurem ent T echno logy,2004,18(4):3552358.(in Ch inese)[5]　李良威,娄国伟.高速摄影法测量弹丸的破片速度[J].光学学报,1991,20(4):4382441.L i L iangw ei,L ou Guow ei.M easurem ent of the F lying A part Speed of Shell F ragm ent w ith H igh Speed Pho tography[J].A cta Pho tonica Sinica,1991,20(4):4382441.(in Ch inese)[6]　倪晋平,王铁岭,李晋惠.一种新的模拟导弹战斗部破片群单个速度测试系统[J].西安工业学院学报,1999,19(4):2742278.N i J inp ing,W ang T ieling,L i J inhui.A new velocity m easuring system fo r single fragm ent of si m ulated m issilew arhead[J].Journal O f X i’an Institute O f T echno logy,1999,19(4):2742278.(in Ch inese)[7]　黄正祥,高森烈,李良威.小口径弹丸破片的测速方法研究[J].南京理工大学学报,2000,24(5):4662468.H ang Zhengxiang,Gao Senlie,L i L iangw ei.T he Study of F ragm ent V elocity M easurem ent fo r Sm all CaliberP ro jectiles[J].Journal of N anjing U niversity of Science and T echno logy,2000,24(5):4662468.(in Ch inese)[8]　M ccarthy B rian D,R egan Bernard J.Po siti on m easuring apparatus and m ethod[P].U SA,U S4885725,1989212.812测试技术学报2007年第3期。

激光光幕战斗部破片速度测试系统的信号处理

激光光幕战斗部破片速度测试系统的信号处理刘吉;赵冬娥;于丽霞;周汉昌【摘要】为解决战斗部破片速度测试中信号难于处理的问题,讨论了破片信号处理算法.采用小波分解、重构的方法对信号进行去噪；采用峰值法进行破片计时特征点的拾取；采用双正交小波,依据波形趋势及宽度在不同尺度上查找峰值,解决波形起伏大的问题；采用相关系数法,解决破片先进后出的问题；采用Gabor变换,解决破片波形叠加的问题.进行了多种战斗部破片速度测试试验,结果表明:破片密度≤20片/m2时,捕获率可达98％以上,并可给出各破片的速度值.【期刊名称】《弹箭与制导学报》【年(卷),期】2013(033)002【总页数】3页(P49-51)【关键词】激光光幕;战斗部破片;速度;信号处理【作者】刘吉;赵冬娥;于丽霞;周汉昌【作者单位】仪器科学与动态测试教育部重点实验室,太原030051【正文语种】中文【中图分类】TJ410.330 引言战斗部利用爆炸后产生的破片进行杀伤和摧毁目标，因此，破片的飞行速度是衡量其杀伤效能及毁伤效率的主要参数。

但由于破片体积小、数量多、形状不规则、速度高、飞行方向任意、散布大、测试环境恶劣等因素，破片速度参数测试困难很大。

以激光幕为核心的破片速度测试技术，可实现非接触的多破片速度测试。

但爆炸场中测试环境恶劣，破片过靶信号容易受到干扰。

因此，破片信号处理技术成为该系统关键技术之一。

1 激光光幕战斗破片速度测试系统激光光幕破片速度测试系统，由激光测试主机、地面合作目标、高速数据采集系统、计算机或嵌入式主机及破片参数测试专用数据处理软件组成，如图1所示。

每个激光测试主机以激光作光源，利用发射光学系统产生两个相互平行、距离确定的激光光幕，匹配地面反射装置，分别作为启动激光幕和停止激光幕，构成区截靶，如图2所示。

激光光幕投射到合作目标，反射到接收光学系统，由光电探测模块接收。

当破片飞过光幕区时，光电探测模块将光通量的变量转化成电信号，经光电信号调理模块形成破片过靶信号，高速数据采集装置将破片过靶信号读入计算机并处理获得各破片速度。

一种激光光幕靶的设计

目前市场上报靶产品有基于图像处理的坐标靶、光电坐标靶、ＣＣＤ线阵靶、声电坐标靶、光纤编码定位靶等 … 。基于图像处理的坐标靶直观可靠，
但摄像头与靶纸不能垂直，报靶数的线性性质与距离的变化不一致，同时受到靶纸表面微小不平度的
图１激光靶系统框图
１．２光幕及光电管布局
机械结构四部分组成。光幕靶中的光源有些采用红外发光管，靶面射击面积较大时，为了得到较强的光电感应信号，光源可以选用大功率激光发射器。选用激光光源的光幕靶通常被称为激光靶。相比其他
不依赖于光幕，但需修正风速和风向的影响，此外测量亚音速弹丸较为困难。光纤编码定位靶结构简
单，由于靶面较小，无法实现远距离射击。光电坐标靶是利用光电信号转换的原理测量弹
着点位置，系统由光学系统、光敏元件、处理电路及
光电管阵列的布局有 “ Ⅱ” 型和双 “ Ｌ ” 型两种。 “ ｎ” 型系统中左右激光器光幕共面，结构紧凑，顶部
光幕分别在光敏元件上产生遮挡信号，各采集板数
收稿日期：２０１６—０９—０８
基金项目：江苏省智能传感网工程技术研究开发中心２０１４年度开放基金资助项目（编号：ＺＫ１４ — ０２～Ｏ７）作者简介：张晓阳（１９７９一），男，南京工业职业技术学院讲师，工程师，南京理工大学信息与通信工程专业２０１５级博士研究生。