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一种光幕阵列外弹道参数测试装置及方法

文献发布时间:2023-06-19 16:06:26



技术领域

本发明涉及炮弹外弹道测试技术,具体涉及一种光幕阵列外弹道参数测试装置及方法。

背景技术

外弹道测试是兵器测试领域的一项重要内容,直接关系到新型武器研制、生产、交验整个过程,其中外弹道参数中关于弹丸的飞行速度、飞行矢量角(偏航角、俯仰角)、速度衰减规律以及空间着靶坐标又是极其重要的关键参数。上述技术指标直接标志着武器在有效射程内命中目标概率的高低、毁伤性能评估等,因此各国在靶场测试技术中对弹丸密集度及毁伤性能的测量都相当重视。另一方面,近些年来,随着对防恐/反恐武器和非致命武器等课题研究的深入,对弹丸外弹道各项参数测量逐步重视,也因此对武器的外弹道参数测试提出了更高的要求。

随着测试技术的发展,外弹道参数测试设备从最初的利用纸靶、网靶、木板靶等接触式测量设备,到如今已发展为利用各类光电器件形成的如四光幕光幕靶、六光幕光幕靶、六光幕天幕靶、CCD交汇式精度靶,以及声学精度靶等多种手段的非接触测量。

上述的接触式测量设备,一般情况下仅能测试一种参数,如纸靶或木板靶用来测试射击密集度,但是无法解决重孔和脱靶问题,而且使用时耗材量大、成本高,最重要由于需要人工换纸靶,存在及其严重的安全隐患。另一种网靶测试设备,仅能测试弹丸速度,且该方法由于其原理限制,测试精度很低,同样存在安全隐患。总之,接触式测量设备属于传统测试方法,由于方法落后已不能满足新武器研制对外弹道测试的要求。

非接触式测试设备,包括光电靶、声学靶和电磁靶。其中光电靶目前已有成熟的光幕测速靶、光幕精度靶、CCD交汇精度靶等,但是这些设备测试结果参数单一,如光幕测速靶仅能测试一段区域内弹丸平均速度,光幕精度靶仅能测试弹丸在某一平面内着靶坐标,CCD交汇精度靶不能测试弹丸速度。声学靶不能测试低音速弹丸,电磁靶不能测试弹丸着靶坐标且易被干扰。

综上所述,目前现有的接触式及非接触式外弹道测试设备,均无法一次性完成弹丸速度、衰减系数、矢量角、着靶坐标的综合测量,使用场合受到限制。因此,本专利公开的一种光幕阵列外弹道参数测试装置及方法,弥补了上述不足。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光幕阵列外弹道参数测试装置及方法,以克服现有技术存在的不能实现外弹道参数综合测量的缺点。

根据本发明的一个方面,提供了一种光幕阵列外弹道参数测试装置,包括包括光幕阵列探测器、上位机信号处理及控制装置、光电信号采集装置;所述的光幕阵列探测器包括双光幕光电探测器、双光幕光电探测器、三光幕光电探测器,共包含七个探测光幕,每个探测光幕当弹丸穿过探测光幕时,实时输出对应的电信号;所述的双光幕光电探测器包含两个具有30°~120°的夹角且与弹道线存在交点的两个扇形探测光幕,分别为探测光幕和探测光幕,探测光幕垂直于平面yoz且与xoy平面具有10°~30°的夹角,探测光幕垂直于平面xoz平面且与yoz平面具有10°~30°的夹角,两个扇形探测光幕和的顶点相交且汇聚于一点;所述的双光幕光电探测器放置于沿弹道线方向的双光幕光电探测器的后方,包含两个具有30°~120°的夹角且与弹道线存在交点的两个扇形探测光幕,分别为探测光幕和探测光幕,探测光幕垂直于平面yoz且与xoy平面具有10°~30°的夹角,探测光幕垂直于平面xoz平面且与yoz平面具有10°~30°的夹角,两个扇形探测光幕和的顶点相交且汇聚于一点;所述的三光幕光电探测器,包含三个相互平行与弹道线存在交点的垂直于xoz平面且平行于xoy平面的探测光幕、探测光幕、探测光幕,此三个探测光幕可以为任何平面几何形状;所述的上位机信号处理及控制装置,包含计算机、连接线、无线数传装置、处理软件系统,通过空中通讯链路与光电信号采集装置建立通讯;所述的光电信号采集装置,包括光电信号采集仪、无线数传装置、连接线,通过空中通讯链路与上位机信号处理及控制装置建立通讯。

进一步地,所述双光幕光电探测器沿弹道方向设置于双光幕光电探测器的前方,三光幕光电探测器沿弹道方向设置于双光幕光电探测器的后方,或设置于双光幕光电探测器和三光幕光电探测器的中间。

更进一步地,所述处理软件系统包括:

数据采集模块,用于光幕阵列外弹道参数测试装置数据采集;

数据管理模块,用于光幕阵列外弹道参数测试装置数据管理;

用户界面模块,用于光幕阵列外弹道参数测试装置用户界面处理;

算法模块,用于光幕阵列外弹道参数测试装置算法处理;

所述数据采集模块包括:

7通道同步采集单元,用于7通道同步数据采集;

触发通道单元,用于触发通道选择;

采样设置单元,用于设置采样时间、设置预采样时间;

所述数据管理模块包括:

曲线数据单元,用于曲线数据处理;

参数单元,用于参数处理;

测试数据单元,用于测试数据处理;

所述用户界面模块包括:

曲线数据显示和操作单元,用于曲线数据显示和操作;

参数设置单元,用于参数设置;

测试结果数据显示单元,用于测试结果数据显示;

所述算法模块包括:

曲线数据滤波单元,用于曲线数据滤波处理;

计算算法单元,用于算法处理;

7光幕阵列弹道参数模型算法单元,用于7光幕阵列弹道参数模型算法处理。

根据本发明的又一个方面,提供了一种光幕阵列外弹道参数测试方法,包括:

当枪炮发射装置发射弹丸后,弹丸沿弹道线依次穿过探测光幕、探测光幕、探测光幕、探测光幕、探测光幕、探测光幕、探测光幕,光幕阵列探测器依次输出具有时间序列的七个电信号,被光电信号采集装置采集并传输给上位机信号处理及控制装置进行处理;

信号采集处理方法为:光电信号采集装置采集到七个电信号后传输给上位机信号处理及控制装置,由处理软件系统计算出七个电信号相对时间值,根据七个探测光幕布放参数,计算出弹丸沿弹道方向的两个速度分量,再计算出弹丸在该区域的速度衰减系数,结合空间坐标与光幕阵列的结构参数,最终计算出弹丸速度值、弹道偏航角、弹道俯仰角、弹着点坐标。

本发明的优点:

本发明运用非接触式光电测试原理,通过多光幕阵列方式,能够精确测试出弹丸发射后外弹道参数,丰富了传统测试设备的功能,具有测试精度高、操作简便、实时性强等优点。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。

图 1 是本发明的光幕阵列布放结构组成示意图;

图 2 是本发明的光幕阵列布放侧视图;

图 3 是本发明的光幕阵列布放俯视图;

图 4 是本发明的光幕阵列坐标图;

图 5 是本发明的工作流程图;

图 6 是本发明的处理软件功能框图;

图 7 是本发明的数据流图;

图 8 是本发明的软件部署和构件图;

图 9 是本发明的光幕阵列外弹道参数测试装置系统结构框架图。

附图标记:

1-光幕阵列探测器;

2-上位机信号处理及控制装置;

3-光电信号采集装置;

10-计算机;

12-弹道线;

16-光电信号采集仪;

18-双光幕光电探测器I;

19-双光幕光电探测器II;

20-三光幕光电探测器;

131-双光幕光电探测器I的探测光幕1;

132-双光幕光电探测器I的探测光幕2;

133-双光幕光电探测器II的探测光幕1;

134-双光幕光电探测器II的探测光幕2;

135-三光幕光电探测器的探测光幕1;

136-三光幕光电探测器的探测光幕2;

137-三光幕光电探测器的探测光幕3;

201-连接线;

202-连接线;

301-无线数传装置;

302-无线数传装置;

303-通过空中通讯链路;

401-处理软件系统。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

一种光幕阵列外弹道参数测试装置,包括包括光幕阵列探测器1、上位机信号处理及控制装置2、光电信号采集装置3;所述的光幕阵列探测器1包括双光幕光电探测器18、双光幕光电探测器19、三光幕光电探测器20,共包含七个探测光幕,每个探测光幕当弹丸穿过探测光幕时,实时输出对应的电信号;所述的双光幕光电探测器18包含两个具有30°~120°的夹角且与弹道线12存在交点的两个扇形探测光幕,分别为探测光幕131和探测光幕132,探测光幕131垂直于平面yoz且与xoy平面具有10°~30°的夹角,探测光幕132垂直于平面xoz平面且与yoz平面具有10°~30°的夹角,两个扇形探测光幕131和132的顶点相交且汇聚于一点;所述的双光幕光电探测器19放置于沿弹道线12方向的双光幕光电探测器18的后方,包含两个具有30°~120°的夹角且与弹道线12存在交点的两个扇形探测光幕,分别为探测光幕133和探测光幕134,探测光幕134垂直于平面yoz且与xoy平面具有10°~30°的夹角,探测光幕133垂直于平面xoz平面且与yoz平面具有10°~30°的夹角,两个扇形探测光幕133和134的顶点相交且汇聚于一点;所述的三光幕光电探测器20,包含三个相互平行与弹道线12存在交点的垂直于xoz平面且平行于xoy平面的探测光幕135、探测光幕136、探测光幕137,此三个探测光幕可以为任何平面几何形状;所述的上位机信号处理及控制装置2,包含计算机10、连接线201、无线数传装置301、处理软件系统401,通过空中通讯链路303(无线方式)与光电信号采集装置3建立通讯;所述的光电信号采集装置3,包括光电信号采集仪16、无线数传装置302、连接线202,通过空中通讯链路303(无线方式)与上位机信号处理及控制装置2建立通讯。

所述双光幕光电探测器18沿弹道方向12设置于双光幕光电探测器19的前方,三光幕光电探测器20沿弹道方向12设置于双光幕光电探测器19的后方,或设置于双光幕光电探测器18和三光幕光电探测器19的中间。

所述处理软件系统包括:

数据采集模块,用于光幕阵列外弹道参数测试装置数据采集;

数据管理模块,用于光幕阵列外弹道参数测试装置数据管理;

用户界面模块,用于光幕阵列外弹道参数测试装置用户界面处理;

算法模块,用于光幕阵列外弹道参数测试装置算法处理;

所述数据采集模块包括:

7通道同步采集单元,用于7通道同步数据采集;

触发通道单元,用于触发通道选择;

采样设置单元,用于设置采样时间、设置预采样时间;

所述数据管理模块包括:

曲线数据单元,用于曲线数据处理;

参数单元,用于参数处理;

测试数据单元,用于测试数据处理;

所述用户界面模块包括:

曲线数据显示和操作单元,用于曲线数据显示和操作;

参数设置单元,用于参数设置;

测试结果数据显示单元,用于测试结果数据显示;

所述算法模块包括:

曲线数据滤波单元,用于曲线数据滤波处理;

计算算法单元,用于算法处理;

7光幕阵列弹道参数模型算法单元,用于7光幕阵列弹道参数模型算法处理。

一种光幕阵列外弹道参数测试方法,包括:

当枪炮发射装置11发射弹丸后,弹丸沿弹道线12依次穿过探测光幕131、探测光幕132、探测光幕133、探测光幕134、探测光幕135、探测光幕137、探测光幕136,光幕阵列探测器1依次输出具有时间序列的七个电信号,被光电信号采集装置3采集并传输给上位机信号处理及控制装置2进行处理;

信号采集处理方法为:光电信号采集装置3采集到七个电信号后传输给上位机信号处理及控制装置2,由处理软件系统计算出七个电信号相对时间值,根据七个探测光幕布放参数(距离、夹角),计算出弹丸沿弹道方向(z轴)的两个速度分量,再计算出弹丸在该区域的速度衰减系数,结合空间坐标与光幕阵列的结构参数,最终计算出弹丸速度值、弹道偏航角、弹道俯仰角、弹着点坐标。

如图1所示,本发明提供了一种光幕阵列外弹道参数测试装置光幕阵列布放结构组成示意图,包括双光幕光电探测器I、三光幕光电探测器、双光幕光电探测器II。其中,双光幕光电探测器I包括两个探测光幕131和探测光幕132;双光幕光电探测器II包括两个探测光幕133和探测光幕134;三光幕光电探测器包括三个探测光幕,分别是探测光幕135、探测光幕136和探测光幕137。上述组成图中七个探测光幕与弹道线12均存在交点。

双光幕光电探测器I沿弹道线放置于双光幕光电探测器II的前方,两者之间距离为L;三光幕光电探测三个探测光幕相互平行,其中每个探测光幕间距为d/2 。弹道线垂直于xoy平面,xoz平面为水平面,yoz平面垂直于xoy平面且垂直于水平面xoz。

参照图2,是本发明的光幕阵列布放侧视图。双光幕光电探测器I中的探测光幕131垂直于平面yoz且与y轴夹角为α1;双光幕光电探测器II中的探测光幕134垂直于平面yoz且与y轴夹角为α2;三光幕光电探测器具有三个相互平行且垂直于弹道线的三个探测光幕135、136、137,三个探测光幕之间距离相等且两两之间间距为d/2,其中,探测光幕135在yoz平面内与z轴交点坐标为k1(0,0,k1);探测光幕131与探测光幕134沿z轴距离为L。

参照图3,是本发明的光幕阵列布放俯视图。探测光幕131和探测光幕134平行于x轴;探测光幕132垂直于xoz平面,且与x轴夹角为β1;探测光幕133垂直于xoz平面,且且与x轴夹角为β2。

参照图4,是本发明的光幕阵列坐标图。整个坐标系xyz内,弹道方向为z轴,水平面为xoz平面。探测光幕131与平行于z轴且与z轴距离为h/2(x轴负向偏移)的直线交点为P1,探测光幕132与平行于z轴且与z轴距离为h/2(x轴负向偏移)的直线交点为P5,P1与P2的距离为m;探测光幕133与平行于z轴且与z轴距离为h/2(x轴正向偏移)的直线交点为P4,探测光幕134与平行于z轴且与z轴距离为h/2(x轴正向偏移)的直线交点为P2;探测光幕131与探测光幕132之间夹角为β,探测光幕133与探测光幕134之间夹角为α。

如图5所示,本发明提供了一种光幕阵列外弹道参数测试装置工作流程方法。测试试验开始后,首先依据布放图(如图1、图2、图3、图4)中标示布靶连线、测量和记录参数,然后整体装置上电启动,静态检测装置能正常连接,若正常启动,则通过光电信号采集装置采集背景噪声,并判断背景噪声是否正常,若结果正常根据背景噪声设置采集阈值后设置布靶测量参数;系统测试功能启动后,等待发射状态(是否触发),若正常触发,进行数据采集、保存、处理计算、显示结果,处理结束后进行下一发测试,若试验结束,则关闭相关软件及设备,完成一次完成测试任务。

本发明涉及到的一种光幕阵列外弹道参数测试方法,数据处理过程如下:

准备阶段:测试前首先布靶连线,测量布放参数,布放参数包括:双光幕光电探测器I和II的间距L,I、II两个光电探测器间距的中心点为系统原心,三光幕光电探测器第一个探测光幕到系统原心的间距k1,三光幕光电探测器三个光幕之间间距都为d/2。

当一发弹丸穿越测试区域的所有光幕后,每个光幕因为瞬时光通量的变化会通过光电转换产生相应的电信号,通过对电信号的采集和分析处理,得到7个时间值t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7,其中:t1、t2对应双光幕光电探测器I的两个探测光幕产生的电信号时间值,t3、t4对应双光幕光电探测器II的两个光幕产生的电信号时间值,t5、t6、t7对应三光幕光电探测器的三个光幕产生电信号时间值。

第一步:使用t5、t6和参数d,获得光幕137处的弹丸速度(光幕135和光幕136间的平均速度)在z轴(沿弹道方向)的速度分量v0。

然后,使用t5、t7和参数d/2计算光幕135、光幕136间的平均速度v1;使用t6、t7和参数d/2计算光幕137、光幕1366间的平均速度v2;通过v1、v2和参数d/2计算本发弹丸的速度衰减系数B。

第三步:使用光幕137产生的时间t7计算其它六光幕产生的时间到光幕7的相对时间。

T1=t1-t7; T2=t2-t7; T3=t3-t7; T4=t4-t7; T5=t5-t7; T6=t6-t7;

第四步,利用速度衰减系数B和六个相对时间计算弹道和六个光幕交汇点在z轴的投影分量到光幕137的距离分量。即六个距离分量s1、s2、s3、s4、s5、s6。

第五步,将6个距离分量s1、s2、s3、s4、s5、s6分别代入六幕公式中计算得到速度在x、y、z上的向量m、n、p和弹道过第一个光幕的空间位置x0,y0,z0。

m =

-(2*cosb1*k1*sinb2*t5 - 2*cosb2*k1*sinb1*t5 - 2*cosb1*k1*sinb2*t6 +2*cosb2*k1*sinb1*t6 - 2*cosb1*l1*sinb2*t2 + 2*cosb2*l1*sinb1*t3 + 2*cosb1*l1*sinb2*t5 - 2*cosb2*l1*sinb1*t5 + L*cosb1*sinb2*t5 + L*cosb2*sinb1*t5 - L*cosb1*sinb2*t6 - L*cosb2*sinb1*t6)/(2*sinb1*sinb2*(t2 - t3)*(t5 - t6));

n =

(2*cosa1*k1*sina4*t5 + 2*cosa4*k1*sina1*t5 - 2*cosa1*k1*sina4*t6 -2*cosa4*k1*sina1*t6 - 2*cosa1*l1*sina4*t1 - 2*cosa4*l1*sina1*t4 + 2*cosa1*l1*sina4*t5 + 2*cosa4*l1*sina1*t5 - 2*cosa1*m1*sina4*t5 + 2*cosa4*m1*sina1*t5 +2*cosa1*m1*sina4*t6 - 2*cosa4*m1*sina1*t6 - 2*h*sina1*sina4*t5 + 2*h*sina1*sina4*t6 + L*cosa1*sina4*t5 - L*cosa4*sina1*t5 - L*cosa1*sina4*t6 + L*cosa4*sina1*t6)/(2*sina1*sina4*(t1 - t4)*(t5 - t6));

p =

-l1/(t5 - t6);

x0 =

(L*cosb2*sinb1*t2*t5 + L*cosb1*sinb2*t3*t5 - L*cosb2*sinb1*t2*t6 -L*cosb1*sinb2*t3*t6 - 2*cosb2*k1*sinb1*t2*t5 + 2*cosb1*k1*sinb2*t3*t5 + 2*cosb2*k1*sinb1*t2*t6 - 2*cosb1*k1*sinb2*t3*t6 - 2*cosb1*l1*sinb2*t2*t3 + 2*cosb2*l1*sinb1*t2*t3 - 2*cosb2*l1*sinb1*t2*t5 + 2*cosb1*l1*sinb2*t3*t5)/(2*sinb1*sinb2*(t2 - t3)*(t5 - t6));

y0 =

(L*cosa4*sina1*t1*t5 - L*cosa4*sina1*t1*t6 - L*cosa1*sina4*t4*t5 +L*cosa1*sina4*t4*t6 - 2*cosa4*k1*sina1*t1*t5 + 2*cosa4*k1*sina1*t1*t6 - 2*cosa1*k1*sina4*t4*t5 + 2*cosa1*k1*sina4*t4*t6 + 2*cosa1*l1*sina4*t1*t4 + 2*cosa4*l1*sina1*t1*t4 - 2*cosa4*l1*sina1*t1*t5 - 2*cosa1*l1*sina4*t4*t5 - 2*cosa4*m1*sina1*t1*t5 + 2*cosa4*m1*sina1*t1*t6 + 2*cosa1*m1*sina4*t4*t5 - 2*cosa1*m1*sina4*t4*t6 + h*sina1*sina4*t1*t5 - h*sina1*sina4*t1*t6 + h*sina1*sina4*t4*t5 - h*sina1*sina4*t4*t6)/(2*sina1*sina4*(t1 - t4)*(t5 - t6));

z0 =

(k1*t5 - k1*t6 + l1*t5)/(t5 - t6);

第六步:使用向量m、n、p结合第一步得到的v0,可以进一步计算得到光幕7处的瞬时弹道速度矢量V。即弹丸沿弹道方向在光幕7处的弹道速度值和其弹道偏航角α和俯仰角β。

使用空间位置x0,y0,z0和弹道偏航角和俯仰角我们就获得了该弹道的所有参数。可以据此推导出沿弹道方向的特定位置处S(相对系统原心)的弹着点坐标。

如图6所示,本发明提供了一种光幕阵列外弹道参数测试装置软件功能框图。图中介绍了处理软件(7光幕阵列弹道测试系统软件)的功能。分为四部分:数据采集、数据管理、用户界面、算法。

第一部分数据采集,该模块实现用户可以对7个光幕探测区域的光通量的变化进行实时观测并对有效弹丸信号进行采集。该部分使用1MHz采样率、12位的采样精度、7个通道同步采集。用户可以对触发通道、触发方式进行选择,可以对采样时间和预采样时间进行设置、可以启动采集、终止采集。

第二部分数据管理,该模块实现系统内部对采集得到的曲线数据、各种参数数据、测试结果数据进行内存数据管理和磁盘数据管理。实现了数据自动保存,保证了数据的安全性。实现了大量数据在内存中有效的管理,保证了系统运行的可靠稳定、长时间无故障运行。

第三部分用户界面,该模块包含三个主要部分:曲线显示和操作模块、参数设置、测试结果数据显示。其中曲线显示和操作模块主要以图形方式向用户显示曲线数据、以y轴为电压、x方向为时间,实现了曲线数据在y轴、x方向的缩小和放大、平移、隐藏和显示。当曲线数据经过算法处理后成功提取到弹丸过幕时刻信息后曲线显示模块上将显示弹丸过幕时刻位置信息。该模块支持当数据噪声较大并且信号相似度较差时需要用户手工选择弹丸过幕时刻的功能。支持手动点选并显示点选处电压和时间信息,支持手动区域选择并显示区域的电压和时间信息,支持添加过幕区域和删除过幕区域等功能。参数设置使用参数对话框使得用户可以设置和调整各种参数:环境参数、布靶参数、采集参数、曲线显示参数、测试保存参数、自动识别参数。测试结果数据显示,当一次测试后数据经过算法产生了弹道参数测试结果后该模块将在用户界面中进行显示,显示分为两种:一种是图形显示,一种是结果列表显示。在图形显示模块中显示指定幕面处所有弹着点位置信息和顺序信息,该模块能够以图形方式显示弹着点的相互间的位置关系。列表显示模块将以表格方式依据测试时间顺序显示测试结果信息:坐标x、y、弹丸飞行速度v、弹道偏航角和俯仰角。

第三部分算法,该模块提供了三个主要算法:滤波算法、相关算法、弹道模型算法。当系统成功采集一次测试数据后,首先需要滤波算法对其进行滤波,平滑其噪声以利于进行进一步数据处理。对曲线数据进行相关算法实现对过幕时间的有效提取。通过相关算法的处理,系统从7个通道的原始曲线数据中将提取到7个时间值,对应弹丸经过7个测试区域的时间信息。将7个时间值和相关的布靶参数和光幕结构参数作为输入参数执行弹道模型算法,该算法将得到弹道参数:某弹道截面上的坐标x、y、弹丸飞行速度v、弹道偏航角和俯仰角。

如图7所示,本发明提供了一种光幕阵列外弹道参数测试装置数据流图。该图显示了数据的流向,和相关的数据采集、处理、显示模块。

曲线数据通过DAQ模块实现7光幕7通道模拟信号采集进入系统。参数数据由参数设置对话框由用户设置和调整。测试数据由弹道模型算法模块产生。曲线数据将提供给曲线数据显示和操作模块,使得其显示曲线内容。曲线数据也将提供给算法模块,对其进行滤波算法处理和相关算法处理,得到有效弹丸过幕时刻后时间信息和相关参数信息将提供给弹道模型算法计算得到测试结果数据。测试结果数据将进行图像化的靶点显示和列表显示,并提供打印报表的功能。当一次测试捕获有效数据并进行算法处理后数据将自动保存到磁盘。

如图8所示,本发明提供了一种光幕阵列外弹道参数测试装置处理软件部署和构件图。显示了上位机信号处理及控制装置和光电信号采集装置的连接关系及软件在其中的部署及相互关系。上位机信号处理及控制装置实现操作人员对系统的各种操作,其中部署了桌面共享软件。光电信号采集装置和上位机信号处理及控制装置中间通过网络连接,可以是有线网线也可以是无线网桥。光电信号采集装置连接3个靶体实现对7个光幕的信息进行数据采集。在下位机上同时部署桌面共享软件,实现了上位机信号处理及控制装置通过该软件获得对光电信号采集装置及系统的各种操作权限。软件中部署了靶场测试密集度测试平台软件、说明书、各种参数文件、曲线显示模块动态库和靶点显示模块动态库。靶场测试密集度测试平台软件为主程序,其它模块或者文件支持其实现各种功能。

通过本专利公开的一种光幕阵列外弹道参数测试装置以及测试方法,即可测试得出弹丸飞行过程中外弹道各种参数。

本发明公开了一种光幕阵列外弹道参数测试装置及方法。其中光幕阵列外弹道参数测试装置,包括光幕阵列探测器、上位机信号处理及控制装置、光电信号采集装置。所述的光幕阵列探测器由两台双光幕光电探测器和三光幕光电探测器组成,光幕阵列探测器在空间形成与弹道线具有交点的七个探测光幕,当弹丸依次穿过七个光幕时,光幕阵列探测器输出七个具有时间序列的电信号;所述的上位机信号处理及控制装置由计算机、处理软件和无线数传装置组成,实现远程数据采集处理与控制功能;所述的光电信号采集装置由数据采集装置和无线数传装置组成,实现七个电信号采集,并将采集到的电信号数据通过无线数传装置传输给上位机信号处理及控制装置。所述的一种光幕阵列外弹道参数测试方法,是通过光幕阵列外弹道参数测试装置,将采集到的七个电信号依据本专利中说明的布放参数、计算方法和处理软件,求解得出弹丸的飞行速度、弹丸的速度衰减系数、弹道偏航角、弹道俯仰角以及弹着点空间坐标。

本发明应用非接触式光电测试原理,通过多光幕阵列方式,能够精确测试出弹丸发射后外弹道参数,丰富了传统测试设备的功能,具有测试精度高、操作简便、实时性强等优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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06120114703452