發(fā)布時間：2021-02-28 13:13

　　針對天幕靶彈丸過靶信號幅值易受天空照度影響,提出了一種基于光電轉(zhuǎn)換原理的自適應天空照度天幕靶系統(tǒng)。系統(tǒng)以天空背景光作為系統(tǒng)光源,采用大口徑光學透鏡、狹縫光闌、光電探測器及相應光學結(jié)構(gòu)構(gòu)成天幕靶光學系統(tǒng)。根據(jù)天空亮度變化與轉(zhuǎn)換電路輸出電平成線形關系,設計了一種自動增益控制信號調(diào)理電路,可將彈丸過靶信號穩(wěn)定在一定范圍內(nèi),避免彈丸過靶信號飽和。多次試驗結(jié)果表明,該系統(tǒng)使用方便、穩(wěn)定可靠,能夠很好地實現(xiàn)自適應天空照度,在1.2m彈道高度處,用5mm彈丸過靶信號幅值穩(wěn)定在1.7～3.1V以內(nèi)。 

【文章來源】：國外電子測量技術. 2020,39(03)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

理想光學系統(tǒng)物像關系

天幕靶測速系統(tǒng)采用以光電轉(zhuǎn)換為基礎的非接觸式區(qū)截測速原理。圖1所示為系統(tǒng)的工作原理。系統(tǒng)主要由兩個天幕（起始天幕和截止天幕）、測試主機和上位機組成。探測的基本原理是利用天空背景光形成兩個具有一定厚度的扇形光幕，當彈丸依次穿過起始天幕和截止天幕時，產(chǎn)生兩個相位為負的模擬信號。經(jīng)信號調(diào)理電路處理后，獲得彈丸過靶信號原始波形。然后通過數(shù)據(jù)采集卡采集過靶信號波形送入上位機進行處理。選取過靶波形特征點，計算目標通過兩光幕的時間間隔T，通過準確測量兩光幕之間的距離S，由速度計算公式即可獲得目標物體的速度。根據(jù)天幕靶的原理，為獲得更高精度，更為穩(wěn)定的自適應天空照度天幕靶系統(tǒng)，需要解決如下關鍵技術：基于天幕光電探測接收一體化技術以及基于自適應增益控制電路的信號處理技術。

系統(tǒng)以天空背景光作為光源，光學透鏡與狹縫光闌經(jīng)光學變換后在天空中形成具有一定厚度扇形光幕（即天幕），天幕經(jīng)光學透鏡匯聚于光電探測器上。當彈丸通過天幕時，遮擋部分投射到光電探測器上的光能，引起光電探測器上的光通量發(fā)生變化，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后，通過信號調(diào)理電路輸出脈沖信號，完成一次目標探測功能，其光學原理如圖2所示。由于彈丸速度高、尺寸小等特點，因此當彈丸飛行穿過天幕時，產(chǎn)生的信號響應幅度小，因此系統(tǒng)采用大口徑光學透鏡作為系統(tǒng)接收模塊進行光收集、整形、會聚，同時配合使用狹縫光闌，光闌是光學系統(tǒng)中能夠限制成像大小或成像空間范圍的元件，主要用于調(diào)節(jié)通過的光束的強弱。狹縫光闌能夠限制彈丸所成像到達探測器表面像的大小，在最大化接收彈丸遮擋光的同時減少噪聲干擾。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于迭代最小二乘的平面標靶點云去噪方法初探[J]. 劉建華.  電子測量技術. 2019(18)
[2]直流電源激勵下的電路高分辨力應變信號處理[J]. 孫會嬌,代煜,張建勛,姚斌.  儀器儀表學報. 2019(08)
[3]天幕靶測量彈丸初速度適應性探討[J]. 李盼菲.  電子測試. 2019(09)
[4]碟式太陽能光熱發(fā)電跟蹤控制系統(tǒng)的研究[J]. 丁浩楠,李曉.  電子測量與儀器學報. 2019(04)
[5]火箭橇光電測速系統(tǒng)延遲時間測試方法[J]. 李亞玲.  國外電子測量技術. 2019(01)
[6]速射身管武器外彈道彈丸同時穿過光幕概率分析[J]. 陳丁,倪晉平,李笑娟.  兵工學報. 2018(02)
[7]用于三級輕氣炮彈速測量的改進型激光測速系統(tǒng)[J]. 李進,李運良,錢秉文,張向榮,朱玉榮,景吉勇,譚書舜,仵可.  兵工學報. 2017(S1)
[8]天幕靶測量系統(tǒng)校準方法研究[J]. 劉輝,張紅清,程斌.  計量與測試技術. 2017(05)
[9]一種X光幕槍炮口初速測量裝置[J]. 周彤,顧金良,夏言,羅紅娥.  電子測量技術. 2017(03)
[10]收發(fā)一體式激光測速儀光反饋噪聲的抑制[J]. 張坤,劉吉,趙冬娥,張斌,李致成.  激光與紅外. 2015(03)



本文編號：3055902