[发明专利]一种飞行目标探测靶装置及探测方法

说明书

本发明涉及一种飞行目标探测靶装置，包括计算模块和两站交汇光幕，每站交汇光幕均包括两个收发模块，该站两个收发模块间隔设置，位于同一平面，两站交汇光幕的测量区域平行相对，计算模块与各个收发模块均连接，用于计算目标穿过各站交汇光幕时与该站的两个收发模块的距离，进而求解目标穿过该站交汇光幕时的位置，得出目标在两站交汇光幕之间的真实飞行距离，结合飞行时间，计算目标的真实飞行速度。该装置结构简单，可以同时测量目标的位置及速度，有效减小目标飞行过程中的各方向偏转带来的误差。本发明还涉及一种飞行目标探测方法，采用上述飞行目标探测靶装置进行靶场测量，操作简单，且测速精度高。

技术领域

本发明涉及靶场测量技术领域，尤其涉及一种飞行目标探测靶装置及探测方法。

背景技术

飞行速度是衡量物体飞行效果的主要特征参数，它是影响物体飞行距离的一个重要因素，是检验物体飞行精度是否满足设计要求的一个重要技术指标。飞行速度测量结果的精确性直接影响飞行器的生产、研究、发展和应用。

目前，高速飞行目标的速度测量通常采用光幕靶等装置完成。基于双光幕靶的区截测速方法是最简单的光幕靶测速方案，实现成本低且使用方便。其缺点在于使用过程中要求目标的飞行方向与光幕垂直，但在实际的靶场测量中，由于场地限制和发射的不确定性，很难满足这一理想条件。目标飞行方向偏移光幕法线方向将引入额外的测速误差，例如飞行方向与光幕法线方向偏差8°时，引入的额外误差就接近10‰，成为误差的主要来源，且由于双光幕靶不能测量飞行目标的坐标位置，无法对该误差进行修正。其他测速方案中，四光幕靶、六光幕靶通过设置多个不同角度的光幕，可提高测量精度，并且兼顾坐标位置测量，但系统复杂，实现成本和调校维护的难度都比较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种系统简单、操作方便的飞行目标探测靶装置及探测方法，实现利用双站探测靶同时测量飞行目标的速度和坐标位置，以减小目标偏转带来的误差，提高测量精度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种飞行目标探测靶装置，包括计算模块和两站交汇光幕；

每站所述交汇光幕均包括两个收发模块；两个所述收发模块间隔设置，每个所述收发模块均包括发射单元、接收单元和相差测量单元，所述发射单元用于出光形成光幕，两个光幕位于同一平面，交叠的区域为该站所述交汇光幕的测量区域，所述接收单元用于接收目标穿过测量区域引起的回波反射，所述相差测量单元与所述发射单元、所述接收单元均连接，用于获取收发信号相位差；两站所述交汇光幕的测量区域平行相对，间隔设置；

所述计算模块与各个收发模块均连接，用于计算目标穿过各站所述交汇光幕时与该站的两个所述收发模块的距离，进而求解目标穿过该站所述交汇光幕时的位置，得出目标在两站所述交汇光幕之间的真实飞行距离，结合飞行时间，计算目标的真实飞行速度。

优选地，还包括计时模块，所述计时模块与各站所述交汇光幕均连接，用于测量目标飞行穿过两站所述交汇光幕所用的飞行时间。

优选地，所述收发模块的发射单元为线激光器，接收单元为探测接收器，所述线激光器出光后形成扇形的光幕，所述探测接收器设于所述线激光器处。

优选地，每站所述交汇光幕的两个所述线激光器出光方向正交，交点为该站所述交汇光幕测量区域的坐标原点。

本发明还提供了一种飞行目标探测方法，采用如上述任一项所述的飞行目标探测靶装置进行探测，包括以下步骤：

S1、设置飞行目标探测靶装置，使两站交汇光幕与预定靶道垂直，设于预定测量位置，并建立三维空间坐标系；

S2、沿预定靶道发射目标，测量目标飞行穿过两站所述交汇光幕所用的飞行时间，并根据收发信号相位差计算目标穿过各站所述交汇光幕时与该站的两个收发模块的距离，结合各个收发模块的位置，求解目标分别穿过两站所述交汇光幕时的位置；