[发明专利]一种近炸空间破片散布测试装置和测试方法

说明书

本发明提供一种近炸空间破片散布测试装置和测试方法，测试装置包括三个高速面阵CCD靶、火焰探测靶、图像采集分析仪和上位机，其中，图像采集分析仪分别与各高速面阵CCD靶相连接，高速面阵CCD靶包括方形底盘、第二壳体、调整转台以及第一壳体，第一壳体的上表面包括一水平面和一斜面，在斜面上设有光学镜头，第一壳体还包括图像采集单元、控制单元和旋转单元。本发明能够测试近炸空间破片散布的位置，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，尤其涉及一种近炸空间破片散布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以及靶面厚度的增加，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

本发明提供一种近炸空间破片散布测试装置和测试方法，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近炸空间破片散布测试装置，其包括三个高速面阵 CCD靶、火焰探测靶、图像采集分析仪和上位机，其中，图像采集分析仪分别与各高速面阵CCD靶相连接，高速面阵CCD靶包括方形底盘、第二壳体、调整转台以及第一壳体，第一壳体的上表面包括一水平面和一斜面，在斜面上设有光学镜头，第一壳体还包括图像采集单元、控制单元和旋转单元，其中，图像采集单元布置在光学镜头的下部并且与光学镜头相连接，第二壳体包括图像处理单元、信息处理单元和第二电机，第二电机与控制单元相连接。

优选地，其中，在方形底盘上设有圆形连接座，第二壳体通过圆形连接座布置在方形底盘上并与方形底盘可转动地连接；调整转台布置在第二壳体上，第一壳体通过与调整转台固定连接设置在第二壳体的上表面，在调整转台的下部通过旋转轴连接有第二电机，在第二壳体内部设有第二角度编码器，第二角度编码器与调整转台相连接。

优选地，圆形连接座包括连接凸起盘和旋转连接座，其中，连接凸起盘嵌套在旋转连接座中并能够相对旋转连接座转动，方形底盘的上表面与连接凸起盘固定连接，旋转连接座的上表面与第二壳体固定连接，在连接凸起盘上设有锁紧旋钮，在圆形连接座上还设有第三角度编码器。