一種互補式激光立靶參數測試裝置和測試方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種互補式激光立靶參數測試裝置和測試方法，測試裝置包括互補式激光立靶裝置、信號采集與處理儀和上位機，其中，互補式激光立靶裝置與信號采集與處理儀連接并配置地用于傳輸探測信號，在互補式激光立靶裝置內設有激光發(fā)射單元和光電探測單元，在互補式激光立靶裝置內通過激光發(fā)射單元發(fā)射激光光束和光電探測單元接收激光光束從而形成互補式激光探測面。本發(fā)明應用于小口徑目標著靶坐標測量，可獲得目標的著靶坐標、著靶速度、飛行方向角等參數，既滿足靶場測試精度要求，又提高了測試系統靈敏度和目標捕獲率。
【專利說明】
一種互補式激光立靶參數測試裝置和測試方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及靶場光電測試領域，具體涉及一種互補式激光立靶參數測試裝置和測 試方法。
【背景技術】
[0002] 在槍、彈的研發(fā)與生產過程中，目標飛行動態(tài)參數是武器性能校驗的核心參數，主 要包括目標飛行速度、位置、方位角等。目前，針對飛行目標參數的測量，主要有有形靶板測 量、多光幕交匯測量法、雙CCD交匯測量法。靶板法是根據試驗規(guī)程要求在彈道規(guī)定的位置 上，豎立木板靶，一組設計完畢，用手工測量靶板上單孔的位置。靶板法雖然可靠性高，但是 材料消耗大，安裝不便，不能識別重孔，費時費力，不僅不能做到實時數據的處理，而且由于 手工測量的原因，人為誤差無法消除。多光幕交匯測量法包括四光幕交匯法和六光幕交匯 法。四光幕交匯測試系統是用光幕靶或天幕靶形成的四光個光幕以特定的位置與角度布 置，當目標從光幕中穿過，數據計時采集儀將會捕獲目標穿過四個光幕的是時刻值，根據四 個時刻值和光幕的空間位置就可以計算出目標穿過光幕靶的空間位置坐標，該方法要求目 標應垂直入射靶面，當目標不垂直穿過靶面時，則所測值與實際值之間存在較大的誤差。六 光幕交匯測量系統是在原有的四光幕交匯立靶基礎上，通過增加兩個光幕實現對斜入光幕 目標的速度、空間矢量角度，該系統成功的解決了四光幕交匯立靶測試系統對目標斜入射 光幕的著靶位置和速度測量不準的缺陷，但是六光幕交匯測試系統仍存在著結構復雜，角 度標定較為繁瑣，且對于形成天幕靶的六天幕測試系統，所需探測鏡頭數目較多，當視場角 較大時，光幕厚度變寬，探測靈敏度有較大衰減。CCD交匯立靶測量系統是一種非接觸式測 量技術，測試系統需要一定的光源才能滿足探測要求，且CCD交匯立靶測試系統的精度在小 靶面時相對較高，但是對高空大靶面測量時需要將兩個CCD相機布置的比較遠才能滿足測 試系統靶面的要求，同時兩個CCD難以做到共面布置，這給測試系統帶來較大的誤差，此外， 該測試方法不能同時給出目標飛行的方向角和速度。

【發(fā)明內容】

[0003] 針對上述不足，本發(fā)明提出了一種互補式激光立靶參數測試裝置，其包括互補式 激光立靶裝置、信號采集與處理儀和上位機，其中，互補式激光立靶裝置與信號采集與處理 儀連接并配置地用于傳輸探測信號，在互補式激光立靶裝置內設有激光發(fā)射單元和光電探 測單元，信號采集與處理儀與上位機相連接，上位機配置地用于將信號采集與處理儀傳輸 的探測信號進行處理與顯示，在互補式激光立靶裝置內通過激光發(fā)射單元發(fā)射激光光束和 光電探測單元接收激光光束從而形成互補式激光探測面，互補式激光探測面包括四個相互 平行的激光探測面，其中，兩個主激光探測面和兩個補償激光探測面之間互補布置。
[0004] 作為優(yōu)選，互補式激光立靶裝置包括主體框架，在主體框架的角部固定有支架底 座，主體框架通過支架底座與滾輪相連接，。
[0005] 作為優(yōu)選，主體框架包括第一框架和第二框架，第一框架和第二框架為矩形結構 并且均垂直于水平面，第一框架和第二框架之間通過支架連桿連接，第一框架和第二框架 中的每個框架包括兩個子框架，每個子框架作為一個激光探測面靶，兩個子框架相鄰布置， 每個子框架內部設有兩組激光發(fā)射單元和兩組光電探測單元。
[0006] 作為優(yōu)選，在第一框架中的兩個子框架上設有相鄰且相互平行的第一主激光探測 面和第一補償激光探測面，在第二框架中的兩個子框架上設有相鄰且相互平行的第二主激 光探測面和第二補償激光探測面。
[0007] 作為優(yōu)選，激光發(fā)射單元位于每個子框架中相鄰的兩個側邊上，每組激光發(fā)射單 元位于一個側邊上，其中，每組激光發(fā)射單元包括電路板，電路板位于該側邊的最外側，在 電路板上設有由多個被編碼的激光發(fā)射器組成的激光發(fā)射器陣列，在同一側邊上沿框架厚 度方向由外向內依次還設有第一狹縫、平行光透鏡和第二狹縫，激光發(fā)射器陣列用于向互 補式激光立靶裝置內部發(fā)射激光。
[0008] 作為優(yōu)選，在每個子框架內部且位于與該側邊相對的側邊上設有光電探測單元， 光電探測單元包括由內向外依次布置的第二狹縫、聚光凸透鏡、第一狹縫和電路板，在電路 板上設有由多個被編碼的光電探測器組成的光電探測器陣列，光電探測器陣列用于接收相 對邊上激光發(fā)射器陣列發(fā)射的激光。
[0009] 本發(fā)明還提供一種互補式激光立靶參數測試方法，其采用上述任一項技術方案中 的互補式激光立靶參數測試裝置，其能夠通過計算目標穿過互補式激光立靶裝置中每個激 光探測面的坐標確定目標通過激光探測面的位置坐標和飛行參數。
[0010]作為優(yōu)選，具體步驟包括：
[0011] (1)沿目標出射的延伸方向且一定距離處擺放互補式激光立靶裝置，將滾輪固定， 互補式激光立靶裝置的輸出信號端口與信號采集與處理儀的數據接口連接;利用遠程數據 線將信號采集與處理儀與上位機的通訊端連接，分別給互補式激光立靶裝置、信號采集與 處理儀和上位機供電；
[0012] (2)以第一主激光探測面的靶面中心原點建立坐標系xoy，進行實彈射擊，目標的 目標依次穿過第一主激光探測面、第一補償激光探測面、第二主激光探測面和第二補償激 光探測面，目標穿過四個激光探測面的信號經信號采集與處理儀傳送給上位機，計算得出 目標經過主激光探測面或補償激光探測面的著靶位置坐標和飛行參數。
[0013] 作為優(yōu)選，利用激光探測面對目標著靶所述位置坐標的補充計算，以主激光探測 面的中心作為坐標原點，目標的著靶坐標(X，y)為：
[0016] 式中Φ為光電探測器的直徑，A為激光發(fā)射器的半徑，N表示每行或列中光電探測 器的個數，Bx.i = 0或1，為水平方向光電探測器的編號，By. i = 0或1，為垂直方向光電探測器 的編號，L為激光探測面邊長，公式應用于主激光探測面時，式中b = 0,應用于補償激光探測 面時，式中b = l。
[0017] 作為優(yōu)選，在測試目標飛行參數時，包括以下步驟：
[0018] 假設目標經過主激光探測面或補償激光探測面的著靶位置坐標分別為(XQ，y〇)， (X1，yi)，根據坐標測量公式計算出目標飛行的平均速度V、水平偏角Θ和垂直偏角γ為：
[0022]上式中W為兩個主激光探測面或補償激光探測面之間的距離，△ t為飛行目標穿過 主激光探測面或補償激光探測面之間的時間差。
[0023] 本發(fā)明涉及的應用于小口徑目標著靶坐標測量，可獲得目標的著靶坐標、著靶速 度、飛行方向角等參數，即滿足靶場測試精度要求，又提高了測試系統的靈敏度和對目標的 捕獲率。
【附圖說明】
[0024] 圖1是本發(fā)明的互補式激光立靶參數測試裝置布局示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明的互補式激光立靶裝置結構示意圖；
[0026] 圖3是本發(fā)明的互補式激光立靶裝置結構的側視圖；
[0027] 圖4是本發(fā)明的單個激光探測面的主視圖；
[0028] 圖5是本發(fā)明的單個激光探測面的俯視圖；
[0029] 圖6是本發(fā)明的激光發(fā)射器陣列局部位置示意圖；
[0030] 圖7是本發(fā)明的目標著靶空間坐標計算示意圖。
[0031] 其中，1、第一主激光探測面;2、第一補償激光探測面;3、第二注激光探測面;4、第 二補償激光探測面;5、支架連桿;6、滾輪;7、支架底座;8、激光發(fā)射器陣列;9、光電探測器陣 列；10、主體框架；11、目標；12、電路板；13、第一狹縫；14、平行光透鏡；15、第二狹縫；16、聚 光凸透鏡；17、互補式激光立靶裝置；18、信號采集與處理儀；19、上位機;20、第一框架;21、 第二框架。
【具體實施方式】
[0032]下面將結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0033]如圖1所示，圖1示出一種互補式激光立靶參數測試裝置，其采用一體式設計，能夠 獨立完成對目標過靶信號的采集、處理，最終得到目標的飛行參數，上述互補式激光立靶參 數測試裝置包括互補式激光立靶裝置17、信號采集與處理儀18和上位機19,其中，互補式激 光立靶裝置17沿目標11(作為槍炮發(fā)射的彈丸)發(fā)射的延伸方向且與目標11發(fā)射點相距一 定距離處布置在水平地面上，互補式激光立靶裝置17通過電纜線與信號采集與處理儀18連 接并配置地用于傳輸探測信號，信號采集與處理儀18與上位機19相連接，上位機19配置地 用于將信號采集與處理儀18傳輸的探測信號進行處理與顯示。
[0034]如圖2所示，互補式激光立靶裝置17包括主體框架10,在主體框架10上設有激光發(fā) 射單元和對應的光電探測單元，在主體框架10的角部固定有支架底座7,主體框架10通過支 架底座7與滾輪6相連接，滾輪6配置地用于帶動主體框架10在水平面上移動或者固定在某 一位置，在主體框架10內通過激光發(fā)射單元和光電探測單元形成激光探測面。
[0035] 具體地，主體框架10包括第一框架20和第二框架21，第一框架20和第二框架21為 矩形結構并且均垂直于水平面，第一框架20和第二框架21之間通過支架連桿5連接，這樣使 得互補式激光立靶裝置17整體呈方塊型結構，這樣不但便于整體搬運，還能夠通過滾輪6能 夠實現在水平面上自由移動或固定。
[0036] 在第一框架20和第二框架21中每個框架中包括兩個子框架，每個子框架作為一個 激光光幕靶，第一框架20和第二框架21中每個框架中的兩個子框架相鄰布置，這種雙框架 設計能夠顯著增強測試的準確度和穩(wěn)定性，在4個子框架內分別形成第一主激光探測面1、 第一補償激光探測面2、第二注激光探測面3和第二補償激光探測面4，具體地，每個子框架 內部設有兩組激光發(fā)射單元，激光發(fā)射單元位于每個子框架中相鄰的兩個側邊上，每組激 光發(fā)射單元位于一個側邊上，其中，每組激光發(fā)射單元包括電路板12,電路板12位于該側邊 的最外側，在電路板12上設有由多個激光發(fā)射器組成的激光發(fā)射器陣列8,激光發(fā)射器陣列 8向主體框架10內部發(fā)射激光，其初射光斑為Φ = 8mm，在同一激光發(fā)射單元所在側邊上沿 框架厚度方向由外向內依次還設有第一狹縫13、平行光透鏡14和第二狹縫15,在同一子框 架內部且位于與該側邊相對的側邊上設有光電探測單元，光電探測單元包括由內向外依次 布置的第二狹縫15、聚光凸透鏡18、第一狹縫13和電路板12，在電路板12上設有由多個光電 探測器組成的光電探測器陣列9,光電探測器陣列9用于接收相對側邊上激光發(fā)射器陣列8 發(fā)射的激光，具體地，激光發(fā)射器陣列8中的激光發(fā)射器和光電探測器陣列9的光電探測器 --對應。
[0037]通過上述激光發(fā)射單元與光電探測單元的光學結構設計，激光發(fā)射單元中電路板 12上的激光發(fā)射器陣列8發(fā)射的激光依次經過第一狹縫13、平行光透鏡15、第二狹縫15后形 成垂直入射到對應光電探測單元中的光束;在光電探測單元中，由激光發(fā)射器陣列8發(fā)出的 多組平行光束先后經過第二狹縫15、聚光凸透鏡18、第一狹縫13,最終光束能完全匯聚到對 應的光電探測器陣列9的光敏面中，從而在每個子框架內形成激光探測面。這樣，整齊排列 的激光發(fā)射器陣列8與其一一對應的光電探測器陣列9形成密集的光束柵格探測網絡。 [0038]如圖2和4所示，互補式激光立靶參數測試裝置中的電路板12對激光發(fā)射器陣列8 和光電探測器陣列9中的激光發(fā)射器和光電探測器進行了有序編碼，例如在一個優(yōu)選實施 例中，在每個子框架中，每行或列300個激光發(fā)射器組成的激光發(fā)射器陣列8的編碼序列為： Ax,qqi-Ax,3()()，與其對應的300個光電探測器組成的光電探測器陣列9的編碼序列為:Βχ,οοι_ Bx,3〇〇,由于激光發(fā)射器陣列8中的激光發(fā)射器是緊密排列的，且每個激光發(fā)射器的直徑為Φ = 6mm，所以可以得到探測靶面的邊長為1800mm，整個有效的探測面大小為Mx= 1800 X 1800mm2〇
[0039]在互補式激光立靶裝置17內通過激光發(fā)射單元發(fā)射激光光束形成互補式激光探 測面，具體地，由于互補式激光立靶裝置17中包括4個子框架，每個子框架內部可形成一個 激光探測面，因此，該互補式激光探測面包括四個相互平行的激光探測面，具體為兩個主激 光探測面和兩個補償激光探測面，主激光探測面和補償激光探測面之間采用互補式設計， 具體地，在第一框架20中的兩個子框架內形成相鄰且相互平行的第一主激光探測面1和第 一補償激光探測面2,在第二框架21中的兩個子框架內形成相鄰且相互平行的第二主激光 探測面3和第二補償激光探測面4。具體地，每個激光探測面由所在子框架內按照平行和垂 直方向排列的激光發(fā)射器陣列8和其一一對應的光電探測器陣列9形成，因此每個子框架作 為一個激光光幕靶的靶面可看成一面由若干面積很小的正方形光束格子組成的柵格探測 網絡。
[0040] 在互補式激光立靶裝置17中形成第一主激光探測面1與第二主激光探測面3的激 光發(fā)射器陣列8和光電探測器陣列9的排列在空間上沿水平方向完全相同，第一補償激光探 測面2和第二補償激光探測面4的激光發(fā)射器陣列8和光電探測器陣列9的排列在空間上沿 水平方向完全相同，但是，對應的主激光探測面和補償激光探測面的激光發(fā)射器陣列8和光 電探測器陣列9的排列在空間上沿水平方向不重合，水平高度相差半個激光發(fā)射器的距離， 所以主激光探測面形成的光束柵格探測網絡與補償激光探測面形成的光束柵格網絡在空 間延水平方向不重合，主激光探測面在目標探測中起主要的作用，當主激光探測面未能完 全捕獲目標飛行參數時，補償激光探測面可以補償計算出目標過靶的的未知參數。
[0041] 考慮到形成第一主激光探測面1和第二主激光探測面3以及第一補償激光探測面2 和第二補償激光探測面4的所屬激光發(fā)射單元中各部件之間交錯排列，因為光電探測單元 的光敏面存在一部分的探測盲區(qū)，如果目標11的直徑小于相鄰兩個激光發(fā)射器產生的光束 之間間隔，有可能就不能引起光電探測器陣列9信號的變化，目標11過靶信號有可能不能被 測試裝置捕獲，因此在第一、第二主激光探測面1、3的基礎上，增加了第一、第二補償激光探 測面2、4,這樣能夠通過增加光束的密度來彌補光電探測單元靈敏度的不足。這主要因為， 第一、第二主激光探測面1、3和第一、第二補償激光探測面2、4發(fā)出的光束在空間位置上不 重，這樣，當目標11太小，主激光探測面未能完全捕獲目標11的飛行參數的情況下，補償激 光探測面就能起到增加目標11捕獲率的作用。這樣主激光探測幕和補償激光探測面之間的 激光發(fā)射器陣列8在空間上相互交錯排列，構成了一個更加密集的柵格探測網絡，提高了系 統對直徑較小目標的捕獲率，可以有效提高立靶測試系統的對目標著靶坐標測量的準確性 和可靠性。
[0042]通過上述裝置，可以計算目標穿過互補式激光立靶裝置17中每個光幕靶靶面，也 就是激光探測面的坐標。具體地，利用光電轉換原理，當有目標穿過互補式激光立靶裝置17 的激光探測面時，目標遮擋了部分由激光發(fā)射器陣列8發(fā)出的光束，引起相對應光電探測器 陣列9上Β χ,·-Βχ,300中某些光電探測器的探測信號由低電平變?yōu)楦唠娖?，即?變?yōu)?，通過 信號采集與處理儀18采集探測信號，上傳至上位機19讀取和顯示該變化的光電探測器的編 號，通過光電探測器的編號就可以確定目標通過四個激光探測面的位置坐標(x，y)。
[0043]此外，在確定目標過靶的位置坐標時，可以利用補償激光探測面對目標的飛行參 數進行補充計算。具體地，第一、第二補償激光探測面2、4在整個探測過程中起補充測量的 作用，當目標直徑過小，第一、第二主激光探測面1、3未能完全捕獲目標過靶信號時，上位機 19才會讀取目標通過補償激光探測面的飛行數據，且補償激光探測面和主激光探測面的空 間位置坐標相差3mm。
[0044]下面具體介紹利用激光探測面對目標著靶坐標位置的計算，設定補償激光探測面 和主激光探測面的空間位置坐標差值為A，則以主激光探測面的中心作為坐標原點，目標的 著靶坐標(x， y)為：
[0047] 式中Φ為光電探測器的直徑，A為固定值，表示激光發(fā)射器的半徑，N表示每行或列 中光電探測器的個數，B x.i = 0或1，為水平方向光電探測器的編號，By. i = 0或1，為垂直方向 光電探測器的編號，L為激光探測面邊長，公式應用于主激光探測面時，式中b = 0,應用于補 償激光探測面時，式中b = 1。
[0048] 針對本實施例則采用下面的公式應用于主激光探測面時，式中b = 0,應用于補償 激光探測面時，式中b=l，則以主激光探測面的中心作為坐標原點，目標的著靶坐標(x，y) 為：
[0051]舉例來說，假設被遮擋的第一主激光探測面1水平方向的光電探測器件編碼為 Ba, 100、Ba,101、Ba, 102,垂直方向的光電探測器件編碼為Be, 32、Be, 33、Be, 34。則可確定目標著革巴位 置坐標(x，y)為：
[0054] 則目標著靶位置坐標為(-294,-702)。
[0055] 由于補償激光探測面在整個探測系統中起輔助測量的作用，假設在第一補償激光 探測面2中，目標水平方向擋住的光電探測器件編碼為B b,1Q()，垂直方向的光電探測器件編碼 為Bd,200。則補償激光探測面的目標過靶位置坐標(Y，y')為：
[0056] X7 =6X80-900+3
[0057] y7 =6X67-900+3,
[0058] 則穿過第一補償激光探測面2的目標過靶位置坐標(Y，/ )為(_297,303)。
[0059] 利用上述互補式激光立靶參數測試裝置，本實施例還提供一種互補式激光立靶參 數測試方法，具體操作步驟如下：
[0060] (1)沿目標11出射的延伸方向且一定距離處擺放互補式激光立靶裝置17，將滾輪6 固定，互補式激光立靶裝置17的輸出信號端口與信號采集與處理儀18的數據接口連接;利 用遠程數據線將信號采集與處理儀18與上位機19的通訊接口連接，分別給互補式激光立靶 裝置17、信號采集與處理儀18和上位機19供電。
[0061] (2)以第一主激光探測面1的靶面中心原點建立坐標系xoy，進行實彈射擊，目標依 次穿過第一主激光探測面1、第一補償激光探測面2、第二主激光探測面3和第二補償激光探 測面4，目標穿過四個探測面的信號經信號采集與處理儀18傳送給上位機19，假設目標經過 第一主激光探測面1和第二主激光探測面3或第一補償激光探測面2和第二補償激光探測面 4的著革巴位置坐標分別為(xo，yo)，（xi，yi)。
[0062] (3)根據坐標測量公式計算出目標飛行的平均速度V、水平偏角Θ和垂直偏角γ為：
[0066] 上式中W為兩個主激光探測面或補償激光探測面之間的距離，△ t為飛行目標穿過 主激光探測面或補償激光探測面之間的時間差。
[0067] 互補式激光立靶參數測試裝置與方法對目標過靶位置坐標測量的高精度。由于測 試系統采用互補式激光探測面，較單平行單一的探測面具有更高的測試精度和更可靠的穩(wěn) 定性，測試系統對目標著靶坐標位置的測量誤差小于3mm。
[0068] 本發(fā)明的一個代表性實施例參照附圖得到了詳細的描述。這些詳細的描述僅僅給 本領域技術人員更進一步的相信內容，以用于實施本發(fā)明的優(yōu)選方面，并且不會對本發(fā)明 的范圍進行限制。僅有權利要求用于確定本發(fā)明的保護范圍。因此，在前述詳細描述中的特 征和步驟的結合不是必要的用于在最寬廣的范圍內實施本發(fā)明，并且可替換地僅對本發(fā)明 的特別詳細描述的代表性實施例給出教導。此外，為了獲得本發(fā)明的附加有用實施例，在說 明書中給出教導的各種不同的特征可通過多種方式結合，然而這些方式沒有特別地被例舉 出來。
【主權項】
1. 一種互補式激光立靶參數測試裝置，其包括互補式激光立靶裝置（17)、信號采集與 處理儀（18)和上位機（19)，其中，所述互補式激光立靶裝置（17)與所述信號采集與處理儀 (18)連接并配置地用于傳輸探測信號，在所述互補式激光立靶裝置（17)內設有激光發(fā)射單 元和光電探測單元，所述信號采集與處理儀（18)與上位機（19)相連接，所述上位機（19)配 置地用于將所述信號采集與處理儀（18)傳輸的探測信號進行處理與顯示，在所述互補式激 光立靶裝置（17)內通過所述激光發(fā)射單元發(fā)射激光光束和所述光電探測單元接收激光光 束從而形成互補式激光探測面，所述互補式激光探測面包括四個相互平行的激光探測面， 其中，兩個主激光探測面和兩個補償激光探測面之間互補布置。2. 根據權利要求1所述的互補式激光立靶參數測試裝置，其特征在于，所述互補式激光 立靶裝置(17)包括主體框架（10)，在所述主體框架（10)的角部固定有支架底座(7)，所述主 體框架(10)通過所述支架底座(7)與滾輪(6)相連接。3. 根據權利要求2所述的互補式激光立靶參數測試裝置，其特征在于，所述主體框架 (10)包括第一框架(20)和第二框架(21)，所述第一框架(20)和所述第二框架(21)為矩形結 構并且均垂直于水平面，所述第一框架(20)和所述第二框架(21)之間通過支架連桿(5)連 接，所述第一框架(20)和所述第二框架(21)中的每個框架包括兩個子框架，每個所述子框 架作為一個激光探測面靶，兩個所述子框架相鄰布置，每個所述子框架內部設有兩組所述 激光發(fā)射單元和兩組所述光電探測單元。4. 根據權利要求3所述的互補式激光立靶參數測試裝置，其特征在于，在所述第一框架 (20)中的兩個所述子框架上設有相鄰且相互平行的第一主激光探測面(1)和第一補償激光 探測面(2)，在所述第二框架(21)中的兩個所述子框架上設有相鄰且相互平行的第二主激 光探測面(3)和第二補償激光探測面(4)。5. 根據權利要求4所述的互補式激光立靶參數測試裝置，其特征在于，所述激光發(fā)射單 元位于每個所述子框架中相鄰的兩個側邊上，每組所述激光發(fā)射單元位于一個側邊上，其 中，每組所述激光發(fā)射單元包括電路板(12)，所述電路板(12)位于該側邊的最外側，在所述 電路板（12)上設有由多個被編碼的激光發(fā)射器組成的激光發(fā)射器陣列（8)，在同一側邊上 沿框架厚度方向由外向內依次還設有第一狹縫（13)、平行光透鏡（14)和第二狹縫（15)，所 述激光發(fā)射器陣列(8)用于向所述互補式激光立靶裝置(17)內部發(fā)射激光。6. 根據權利要求5所述的互補式激光立靶參數測試裝置，其特征在于，在每個所述子框 架內部且位于與該側邊相對的側邊上設有所述光電探測單元，所述光電探測單元包括由內 向外依次布置的第二狹縫(15)、聚光凸透鏡（16)、第一狹縫(13)和電路板(12)，在所述電路 板（12)上設有由多個被編碼的光電探測器組成的光電探測器陣列（9)，所述光電探測器陣 列(9)用于接收相對邊上所述激光發(fā)射器陣列(8)發(fā)射的激光。7. -種互補式激光立靶參數測試方法，其采用上述任一項權利要求所述的互補式激光 立靶參數測試裝置，其能夠通過計算目標（I 1)穿過所述互補式激光立靶裝置（17)中每個激 光探測面的坐標確定所述目標通過激光探測面的位置坐標和飛行參數。8. 根據權利要求7所述的互補式激光立靶參數測試方法，其特征在于，具體步驟包括： (1)沿目標（I 1)出射的延伸方向且一定距離處擺放所述互補式激光立靶裝置（17)，將 滾輪(6)固定，所述互補式激光立靶裝置（17)的輸出信號端口與所述信號采集與處理儀 (18)的數據接口連接;利用遠程數據線將所述信號采集與處理儀(18)與所述上位機（19)的 通訊端連接，分別給所述互補式激光立靶裝置（17)、所述信號采集與處理儀（18)和上位機 (19)供電； (2)以主激光探測面的靶面中心原點建立坐標系xoy，進行實彈射擊，目標（11)的目標 依次穿過第一主激光探測面(1)、第一補償激光探測面(2)、第二主激光探測面(3)和第二補 償激光探測面(4)，目標（11)穿過四個激光探測面的信號經所述信號采集與處理儀（18)傳 送給上位機(19)，計算得出目標經過主激光探測面或補償激光探測面的著靶所述位置坐標 和所述飛行參數。9. 根據權利要求8所述的互補式激光立靶參數測試方法，其特征在于，利用激光探測面 對目標著靶所述位置坐標的補充計算，以主激光探測面的中心作為坐標原點，目標的著靶 坐標(x，y)為：式中Φ為光電探測器的直徑，A為激光發(fā)射器的半徑，N表示每行或列中光電探測器的 個數，Bx.i = 0或1，為水平方向光電探測器的編號，By.i = 0或1，為垂直方向光電探測器的編 號，L為激光探測面邊長，公式應用于主激光探測面時，式中b = 0,應用于補償激光探測面 時，式中b = l。10. 根據權利要求9所述的互補式激光立靶參數測試方法，其特征在于，在測試所述飛 行參數時，包括以下步驟： 假設目標（11)經過主激光探測面或補償激光探測面的著靶位置坐標分別為（XQ，y〇)， (X1.V1).枏捉祕看管m曰標（Ii)飛行的平均速度v、水平偏角θ和垂直偏角γ為：上式中W為兩個主激光探測面或補償激光探測面之間的距離，△ t為飛行目標穿過主激 光探測面或補償激光探測面之間的時間差。
【文檔編號】G01D21/02GK106017544SQ201610297906
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】李翰山
【申請人】西安工業(yè)大學