【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于武器参数光电测试，具体涉及一种大靶面激光光幕破片测速系统。
技术介绍
1、目前进行高速瞬态目标(诸如破片、弹丸等)速度测试的方法主要有接触式靶测法、高速摄影法、光电测试法。各类方法优缺点不一，具体如下：
2、(1)接触式靶测法
3、接触式靶测法通常包括通断靶(如铝箔靶)、梳状靶、多通道开关靶，其优点是结构简单，成本低。
4、最常用的梳状靶靶面为绝缘材料，在靶面上印制有金属导线，导线与导线之间保持一定距离，以梳状的形式排列，梳齿的宽度依据有效最小破片的尺寸而定，靶面两端分别与电源正负极相连，当破片飞行穿过前后靶面时生成通/断信号，经处理后信号输送至计时仪获得战斗部爆炸瞬间与该时刻的时间差，再根据布靶与炸点间距离计算出破片的初速。通断靶、梳状靶、多通道开关靶等接触式测试方法，但由于接触式测试方法，存在装置单次使用、效率低、所获结果与各破片无对应性、对破片飞行姿态影响大、精度低、可靠性差、无法有效防护等诸多缺点，常常出现测不到或测试结果不可解释的情况，在大威力爆炸场中因其主体及传输线均暴露在爆炸场中无法防护等原因而难以使用。
5、(2)高速摄影法
6、高速摄影法分为间接摄影法和直接摄影法。间接摄影法包括碰击法和穿孔法，均利用高速摄影来拍摄战斗部破片从引爆开始到破片到达靶面的时间，时间间隔的起和停都是利用发光信号记录下来，以弹药爆炸发光作为起动信号，以破片在靶面处的发光作为停止信号。
7、直接摄影法一种是在距爆炸战斗部较近的位置上拍摄破片群运动的阴影图
8、(3)光电测试法
9、光电测试法是利用激光或led作为测试光源，通过光学镜头将激光整形并配合反射结构或对射至光电探测器构成探测光幕。如图1所示，两个探测光幕即构成区截装置，高速目标分别经过两个光幕时遮挡光线，光电接收器件或阵列探测到变化的光信号，分析处理获得相关破片参数。光电测试技术因采用人工光源，具有抵制外界光干扰的能力强、探测灵敏度高、探测距离远、测速精度高等优点，但由于其对射式结构、恶劣环境下难以防护、测试靶面小等原因使其在弹药爆炸场中难以应用。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种大靶面激光光幕破片测速系统。
2、一种大靶面激光光幕破片速度测速系统，包括信号处理模块以及两个光幕单元；每个光幕单元包括激光发射模块、原向反射屏以及两个光电接收模块；
3、所述激光发射模块包括半导体激光器、准直透镜、一维扩束透镜；半导体激光器发出的激光经准直透镜准直后，再经一维扩束透镜扩束，形成扇形光束；扇形光束投射至原向反射屏模块，原向反射屏模块将激光进行原向反射，最终形成探测幕面；两个光幕单元形成的探测幕面互相平行；两个光电接收模块布置在激光发射模块的两侧，光电接收模块包括探测镜头与探测器；探测镜头将原向反射屏反射回的激光汇聚到探测器上；两个探测器串联，采集的信号送至信号处理模块；
4、所述信号处理模块分别接收两个光幕单元的信号，根据两信号的峰值之间的时间差t，以及两个探测幕面的距离l，根据公式v＝l/t，信号处理模块计算得到破片最终过靶速度v。
5、较佳的，每个探测镜头的视场范围为84°，两个探测镜头视场交汇，使得系统视场的探测范围大于等于90°。
6、较佳的，所述探测幕面的有效面积不小于4m×4m。
7、本专利技术具有如下有益效果：
8、本专利技术提供的一种大靶面激光光幕破片测速系统，大靶面测速系统使用时，只需将原向反射屏架立于靶场，对系统进行上电启动即可，布场与使用十分方便；系统靶面可根据测试需求，对系统灵敏度挡位进行调节，以此适应4m×4m、2m×2m等不同面积，探测面积较大。系统搭载广角镜头，保证探测视场；成本低廉，系统价格远远低于用高速摄影等设备测速，且利于防护；系统所用探测器响应速度高，靶距稳定，测速精度可达到±5％；同时在光路部分安装有滤光等结构，极大的滤除爆炸场中火光的干扰，保证了对过靶破片的精确捕捉。
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1.一种大靶面激光光幕破片速度测速系统，其特征在于，包括信号处理模块以及两个光幕单元；每个光幕单元包括激光发射模块、原向反射屏以及两个光电接收模块；
2.如权利要求1所述的一种大靶面激光光幕破片速度测速系统，其特征在于，每个探测镜头的视场范围为84°，两个探测镜头视场交汇，使得系统视场的探测范围大于等于90°。
3.如权利要求1所述的一种大靶面激光光幕破片速度测速系统，其特征在于，所述探测幕面的有效面积不小于4m×4m。
【技术特征摘要】
1.一种大靶面激光光幕破片速度测速系统，其特征在于，包括信号处理模块以及两个光幕单元；每个光幕单元包括激光发射模块、原向反射屏以及两个光电接收模块；
2.如权利要求1所述的一种大靶面激光光幕破片速度测速系统，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，赵冬娥，褚文博，李沅，马亚云，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：
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