[发明专利]一种光电复合式破片群位置测试装置和测试方法

说明书

本发明提供一种光电复合式破片群位置测试装置和测试方法，其中，测试装置包括测试装置主体、信号采集仪和上位机，其中，测试装置主体沿着破片飞散方向并距战斗部炸点一定距离处设置，还包括探测光幕单元和薄膜阵列测试单元，其中，探测光幕单元包括两个激光器和三个光电探测器阵列，激光器和光电探测阵列对应构成光幕并作为用于双线激光交汇的第一测试靶面，薄膜阵列测试单元布置在测试装置主体中间并具有第二测试靶面。本发明的激光和薄膜阵列光电复合法能够测试定向战斗部破片群散布位置，为破片群定向控制技术研究提供可靠的数据支撑。

技术领域

本发明涉及光电测试技术领域，尤其涉及一种光电复合式破片群位置测试装置和测试方法。

背景技术

破片是战斗部毁伤效应的重要因素之一，而在指定区域破片的数量、位置则是衡量破片战斗部毁伤效应的重要参数之一。需要测试破片战斗部在指定区域破片位置分布。目前，常用的测量设备可以分为接触式测量和非接触式测量，主要的测试设备有纸靶板测量法、多光幕交汇测量法、双CCD交汇测量法、声靶等，均只能测试同一时间单个目标着靶的情况，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用于多个目标同时着靶的情况下的位置分布测试的问题，是兵器参数测试行业公认的技术难题之一。

针对两发弹丸同时着靶的情况，有研究者提出采用七个探测光幕阵列的方法对双管武器的弹丸着靶坐标进行测量，该装置和算法复杂，实际工程难以实现。还有研究者提出采用基于六光幕的测量原理，将每一个光幕细分成多个小光幕，实现对两发弹丸同时着靶情况下坐标的测量，该方法光幕组成复杂，当两发弹丸同时着靶且着靶位置处于同一个光幕区间时，系统同样无法区分，最终导致无法测量。

现有的专利也提出一些多目标同时着靶的坐标测量方法，但都存在一定的问题，如专利“双管齐射武器弹丸飞行速度与着靶坐标测量方法与装置”提出采用八个探测光幕阵列的方法对双管武器的弹丸着靶坐标进行测量，该系统装置和算法复杂，实际工程较难实现。如专利“多管齐射武器弹丸速度与着靶坐标测量装置与测量方法”提出采用基于六光幕的测量原理，将每一个光幕细分成多个小光幕，实现对多发弹丸同时着靶情况下坐标的测量，该方法光幕组成复杂，工程实现困难，当两发弹丸同时着靶且着靶位置处于同一个光幕区间时，系统同样无法区分，最终导致无法测量。专利“用于2-3发弹丸同时着靶的坐标测量装置及测量方法”提出一种基于高速彩色线阵CCD相机配合一字线激光光源的测量装置和方法，该方案所采用的高速线阵彩色相机价格昂贵，依赖进口，所以使得系统的价格较为昂贵，且该方法不能用于4发及以上弹丸同时着靶的情况。如专利“一种激光多目标立靶测量装置和测量方法”提出采用多组线激光与光电探测阵列空间叠加而成探测靶面，有N个目标同时着靶则需要N+1组线激光与光电探测器阵列，随着需要测试的同时到达的目标个数增加同时增加的靶面厚度，导致无法对小目标进行测试，例如破片群的测试则无法使用。

发明内容

本发明提供一种光电复合式破片群位置测试装置，用以解决现有技术中存在的技术问题。

本发明一方面提供一种光电复合式破片群位置测试装置，其包括测试装置主体、信号采集仪和上位机，其中，测试装置主体沿着破片飞散方向并距战斗部炸点一定距离处设置，测试装置主体通过电缆线与信号采集仪相连接，信号采集仪通过电缆线与上位机相连接，测试装置还包括探测光幕单元和薄膜阵列测试单元，其中，探测光幕单元包括两个激光器和三个光电探测器阵列，激光器和光电探测阵列对应构成光幕并作为用于双线激光交汇的第一测试靶面，薄膜阵列测试单元布置在测试装置主体中间并具有第二测试靶面。

优选地，测试装置主体为矩形框架并与水平面呈垂直布置，其包括第一边框、第二边框、第三边框和固定框。

优选地，激光器分别设置在测试装置主体的下部两侧。

优选地，激光器通过激光器架固定在测试装置主体下部，激光器的位置与第一测试靶面下边沿相距一定距离。