一种反射式多目标着靶坐标测试装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种反射式多目标着靶坐标测试装置与方法，涉及光电测试、兵器靶场测试领域，包括主体框架和上位机；其中，测试装置由两个线激光，两个圆柱形反射镜，四面矩形反射镜，两条L型光敏二极管编码阵列以及两个信号采集仪组成，两个线激光分别位于测试装置的下方两端，激光光源经圆柱形反射镜形成一个角度为90

【技术实现步骤摘要】
一种反射式多目标着靶坐标测试装置与方法


[0001]本专利技术涉及光电测试、兵器靶场测试领域，具体涉及一种反射式多目标着靶坐标测试装置与方法。

技术介绍

[0002]在武器测试领域，弹丸射击准确度和立靶密集度是评估武器毁伤效应的重要参数之一，而弹丸着靶坐标是衡量武器性能重要关键因素。在高频连发武器的多目标散布参数测试中，经常会遇到两个甚至多个目标同时着靶的情况，当多个目标同时着靶时会得到大量伪目标，导致现有测试手段无法获得多个目标同时着靶的情况下坐标参数的问题，因此这也是现在兵器测试行业公认的技术难题之一，至今尚未得到很好解决。
[0003]目前，对于多目标着靶坐标的测试装置主要有靶板法、光幕靶测试系统以及多CCD交汇测试系统等，在测试多目标时都存在一定问题；靶板法是根据试验规程要求在弹道规定的位置上，竖立木板靶，待武器射击后，人工测量靶板上弹丸穿孔的位置。靶板法虽然可靠性高，但是材料消耗大，安装不便，不能识别同一位置穿孔的多个弹丸，费时费力，不仅不能做到实时数据的处理，而且由于人工测量，人为误差无法消除；多光幕交汇测试方法采用阵列光电发射接收原理对目标参数进行测试，通过获取目标穿过各个光幕的时刻值，结合多光幕空间几何关系，可以测得目标的位置坐标。由于多光幕交汇测试设备现场布置较复杂，该测试方法的测试精度受现场布置影响，同时多个目标同时穿过同一光幕相互遮挡概率较大，该测试方法存在一定漏测现象，且识别和匹配方法计算复杂；多CCD交汇测试系统利用多个CCD构成探测靶面，利用时空匹配的方法对多个目标的着靶坐标进行测试，现场布置复杂，无法精准控制多个面重合度，同时也无法精确获得交汇角度，导致测量目标参数精度低，无法满足多目标着靶坐标测试要求。
[0004]综上所述，目前已有的测试技术无法满足现在高频连发武器的多目标着靶坐标测试需求，迫切需要一种新型且能满足多目标着靶坐标测试要求的测试装置和测试方法。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种反射式多目标着靶坐标测试装置，测试装置包括主体框架和上位机，所述主体框架内部设有激光光源、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，所述上位机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。
[0006]优选的，所述主体框架包括正方形结构且依次并排竖向设置的第一框架、第二框架和第三框架，所述第一框架、第二框架和第三框架的顶部两侧分别通过支架连杆连接，底部设置有底部壳体。
[0007]优选的，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和第二L型光敏二极管编码阵列架，所述第一L型光敏二极管编码阵列架和第二L型光敏二极管编码阵列架对称设置在所述第二框架和第三框架之间。
[0008]优选的，所述第一框架和第二框架底部分别相对设置有第一激光光源和第二激光光源，及第一圆柱形反射镜和第二圆柱形反射镜；四个所述矩形反射镜分别为第一矩形反射镜、第二矩形反射镜、第三矩形反射镜和第四矩形反射镜，所述第一矩形反射镜、第二矩形反射镜相对设置在所述第一框架和第二框架的内壁，所述第三矩形反射镜和第四矩形反射镜设置在所述第一框架和第二框架的同侧且相对设置。
[0009]在所述第一框架中，激光光源经过第一矩形镜反射到第一L型光敏二极管编码阵列边框形成第二探测靶面，在所述第二框架中，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边框形成第三探测靶面。
[0010]所述第一框架的激光探测面与第二框架的激光探测面距离短且相互平行，两个光幕交汇形成第一探测靶面。
[0011]优选的，所述第一L型光敏二极管编码阵列架和第二L型光敏二极管编码阵列架均包括支撑架和设置在所述支撑架上的多个光敏二极管。
[0012]优选的，第一L型光敏二极管编码阵列架和第二L型光敏二极管编码阵列架分别与其对应边框下的第一信号采集与处理仪和第二信号采集与处理仪连接，分为两路通过数据接口与上位机相连，上位机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。
[0013]优选的，所述底部壳体上设置有水平仪。
[0014]优选的，所述底部壳体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、旋钮、螺柱和底角；所述固定块设置在所述底部壳体底部，所述螺柱两端分别与所述固定块和底角螺接，所述旋钮与所述螺柱螺接；旋转旋钮可以调节高度，根据水平仪状态判断装置布置是否水平。
[0015]本专利技术的另一目的在于提供一种反射式多目标着靶坐标测试方法，包括以下步骤：
[0016]第一步、沿目标飞行方向且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，观察水平仪状态，调节底部壳体底部的调整底座使装置水平状态；
[0017]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；
[0018]第三步、以第一框架上的第一圆柱形反射镜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镜子上的投影位置与编码位置的函数关系；
[0019][0020]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
)，连接第一框架上的第一圆柱形反射镜中心和(x
n
,y
n
)的直线，连接第二框架上的第二圆柱形反射镜中心和(x
m
,y
m
)的直线，两直线的交点即为单一目标坐标信息；由于多个目标穿过第一探测靶面容易发生遮挡，每个目标坐标信息的真伪仍需要进一步确定；
[0021][0022]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，多个目标穿过达光幕的时间也不同，根据采集的信号时间不同，将经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；
[0023]第六步、以第二探测靶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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。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)。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，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。4.根据权利要求3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镜反射(10)到第一L型光敏二极管编码阵列边框(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边框(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。5.根据权利要求3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)。6.根据权利要求5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。7.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)。8.根据权利要求1所述的反射式多目标着靶坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翰山，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：发明
国别省市：