[发明专利]水下垂直发射运动体出水姿态测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水下垂直发射运动体出水姿态测量方法，为进行水下运动体水下发射出水试验提供一种原理简单、操作方便的测量方法。 

背景技术

水下垂直发射运动体的出水姿态对运动体的空中弹道具有较大影响，对研究不同发射条件以及环境条件下运动体的运动特性具有重要意义。缩比模型试验是研究水下发射运动体出水过程姿态与弹道特性的重要技术途径，目前在模型试验中通常采用内置测量装置进行测量。内置测量装置一般由角速率陀螺、三向加速度传感器、记录器以及相应控制电路等封装而成。考虑到实际使用环境，对内置测量装置结构形式、外形尺寸、密封及抗冲击性能等均有严格要求，属非标准专用仪器设备，需根据具体试验要求进行研制。特别是当运动体模型较小时，内置测量装置的安装存在较大困难。而且结构复杂，研制成本高，对使用者要求较高，不易普遍采用。 

发明内容

为了克服现有水下发射运动体出水姿态测量方法的不足，本发明提供一种不需要内置测量装置的出水姿态测量方法，即利用两台高速相机记录运动体出水过程图像，通过对不同时刻运动体上特征点的位置进行分析，进而计算运动体出水姿态及弹道特性。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在试验水池相邻的两边布置两台高速相机，相对应的两边布置标有刻度的背景屏，为了提高测试精度，在运动体肩部和尾部分别标记对比度较大的测量点，即特征点。进行运动体水下发射试验时，根据目标特性调整相机视场与焦距，合理布置照明系统，根据程控时序分别给出运动体发射信号以及相机的触发信号，两台高速相机应保证设置一致，并由同一信号触发。完成拍摄后提取图像记录，利用图像中运动体特征点相对背景屏上的坐标位置，计算该时刻运动体的姿态参数。进而对比分析不同时刻运动体的姿态，即可获得运动体水出过程的弹道特性。 

本发明的有益效果是，利用高速相机拍摄运动体出水过程图像，通过分析不同时刻运动体上特征点不同时刻的位移即可获得运动体的姿态特性，测量方法直观，工作原理简单，不需要研制专用的仪器设备，操作方便，容易推广使用。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1 是本发明工作原理的俯视图。 

图2 是本发明工作原理的轴侧图。 

图中1.水池，2.高速相机A，3.高速相机B，4.背景屏A，5.背景屏B，6. 运动体。 

具体实施方式

在图1和图2中，在水池（1）相邻的两边分别设置高速相机A（2）和高速相机B（3），相对应的两边布置标有坐标刻度的背景屏A（4）和背景屏B（5），在运动体（6）上制作特征点。调整高速相机A（2）和高速相机B（3）的视场与焦距，合理布置照明系统。进行水下发射试验时，通过同一信号对高速相机A（2）和高速相机B（3）进行触发，以保证两个相机所记录的图像具有统一的时间基准。提取图像，利用图像中运动体（6）上的特征点相对于背景屏（4）和背景屏（5）上的坐标位置关系，即可计算得到该时刻运动体（6）的姿态参数。进而通过对比分析不同时刻的姿态即可获得运动体（6）出水过程的弹道特性。