[发明专利]一种弹射装置的分离参数检测系统及方法

权利要求书

1.一种弹射装置的分离参数检测系统，其特征在于，包括被弹射物（2）、感光靶（3）、视觉识别装置（4）以及数据分析装置（5），在被弹射物（2）中设有用于获取被弹射物（2）与弹射装置（1）分离时刻并发出分离信号的分离信号产生装置（21），在被弹射物（2）的质心设有采样弹射过程姿态角速度信号的三轴陀螺仪（22），并至少在被弹射物（2）的质心处设有激光光源（23），所述分离信号产生装置（21）和三轴陀螺仪（22）与视觉识别装置（4）无线连接，感光靶（3）沿被弹射物（2）与弹射装置（1）分离的方向设置，并与被弹射物（2）上的激光光源（23）相对，以获取激光光源（23）在弹射过程中的运动轨迹，视觉识别装置（4）将通过感光靶（3）获取的感光图像信号和无线接收的采样分离信号、姿态角速度信号进行处理，在采集过程结束后，通过通信单元上传至数据分析装置（5）。

2.根据权利要求1所述的一种弹射装置的分离参数检测系统，其特征在于，所述感光靶（3）设有采样激光光源（23）感光图像信号的光敏传感器（31）和对感光图像信号进行增强处理的信号增强单元（32），信号增强单元（32）连接视觉识别装置（4）。

3.根据权利要求1所述的一种弹射装置的分离参数检测系统，其特征在于，所述视觉识别装置（4）包括无线接收单元（41）、定时器单元（42）、存储单元（43）及主控单元（44），被弹射物（2）内设有无线发射单元（24）,所述无线接收单元（41）接收被弹射物（2）的无线发射单元（24）发出的采样分离信号和姿态角速度信号，主控单元（44）分别与无线接收单元（41）、定时器单元（42）、存储单元（43）、感光靶（3）和弹射装置（1）连接，主控单元（44）根据弹射装置（1）发出的弹射信号，触发定时器单元（42）开始计时并控制采样频率和时间，存储单元（43）存储有采样的分离信号、姿态角速度信号和感光靶（3）获取的感光图像信号，主控单元（44）对感光图像信号去噪后，提取出被弹射物（2）的位置变化采样信号，主控单元（44）将位置变化采样信号、分离信号、姿态角速度信号标记时间戳以初步合成图像，并在采集过程结束后，通过TCP/IP通信单元（451）上传至数据分析装置（5）。

4.根据权利要求3所述的一种弹射装置的分离参数检测系统，其特征在于，所述数据分析装置（5）包括嵌入式图像处理单元（51）和工控机（52），工控机（52）与弹射装置（1）连接，工控机（52）的采集卡采集弹射装置（1）的弹射信号，并触发视觉识别装置（4）的定时器单元（42）开始计时以控制采样时间，嵌入式图像处理单元（51）在采样结束后接收TCP/IP通信单元（451）发送的标记时间戳的位置变化采样信号、分离信号、姿态角速度信号及初步合成图像，工控机（52）根据弹射过程的位置变化数据和姿态角速度，得到弹射分离过程的速度、加速度和姿态角采样值，以及分离信号、速度、加速度、姿态角和位移随时间变化的曲线。

5.根据权利要求1所述的一种弹射装置的分离参数检测系统，其特征在于，所述分离参数检测系统还包括显示器（6），用于显示系统工作状态、弹射分离过程的姿态角、速度、加速度采样值，以及分离信号、速度、加速度和位移随时间变化的曲线。

6.根据权利要求1所述的一种弹射装置的分离参数检测系统，其特征在于，所述激光光源（23）有3个，分别位于被弹射物（2）的头部、尾部和质心处，对应的感光靶（3）和视觉识别装置（4）均有3个，所述激光光源（23）是线状内调式激光光源。

7.根据权利要求4所述的一种弹射装置的分离参数检测系统，其特征在于，所述嵌入式图像处理单元（51）包括FPGA单元和ARM单元，ARM单元通过 UART 接口与FPGA单元进行通讯，FPGA单元用于图像处理和PCI总线通讯的控制，ARM单元用于控制TCP/IP通信 单元（451）和图像采集，FPGA单元利用PCI总线将采集的信号送至工控机（52）。