基于激光三角法設(shè)計了一種火炮內(nèi)膛參數(shù)檢測裝置。為提高系統(tǒng)的檢測效率和檢測精度,分析了系統(tǒng)采樣頻率和電機轉(zhuǎn)速的影響,還分析了傳感器的安裝方式、系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)對測量的影響。試驗結(jié)果表明,在降低系統(tǒng)采樣頻率的同時提高轉(zhuǎn)速可以提高系統(tǒng)檢測效率,在采樣頻率為1 kHz,轉(zhuǎn)速為3 r/min時系統(tǒng)檢測效率提高了3倍;對數(shù)據(jù)進行小波濾波處理可以去除毛刺,平滑曲線,提高系統(tǒng)檢測精度。通過建立數(shù)學模型和校正算法,校正了傳感器安裝和機械定位的誤差。

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圖2試驗校正規(guī)

圖1122mm口徑試驗身管2.1傳感器安裝誤差

圖1122mm口徑試驗身管

在理想情況下，傳感器到身管內(nèi)壁的距離為一恒定的值，即使由于噪聲、光線及內(nèi)膛表面光潔度的影響其偏差也不會特別大。而實際的測量結(jié)果則顯示傳到身管內(nèi)壁的距離在不同的位置都會有所變化，經(jīng)過分析主要是由傳感器的安裝以及機械結(jié)構(gòu)定位誤差引起的[5]。試驗校正規(guī)如圖2所示。圖2試驗校正規(guī)

圖3定位誤差模型

機械結(jié)構(gòu)誤差的模型如圖3所示，A1和A2為2個標準圓，已知其半徑為r1和r2，傳感器打到2個標準圓A1和A2所得到測量值為d1和d2,A3為身管截面。O1為身管中心，O2為旋轉(zhuǎn)中心軸。由余弦定理，可知機械定位的偏差e為

圖4系統(tǒng)誤差模型

誤差模型如圖4所示。將系統(tǒng)放置于標準圓筒校正規(guī)中，身管截面的中心為O1，傳感器旋轉(zhuǎn)中心為O2,A1為旋轉(zhuǎn)中心O2到身管截面的最遠點，A2為最近點。假設(shè)A3為測量起始點，則誤差e為傳感器通過安裝支架與旋轉(zhuǎn)中心軸相連，傳感器激光發(fā)射端到O2的距離為L，傳感器的測量值x,d3為

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