采用雙區(qū)截光幕測(cè)速裝置標(biāo)定靶距的方法

李敬，孫忠輝，倪晉平，3，田會(huì)

（1 西安工業(yè)大學(xué) 光電工程學(xué)院， 西安 710021）（2 中國(guó)人民解放軍63853 部隊(duì)， 白城 137001）（3 陜西省光電測(cè)試與儀器技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 西安710021）

0 引言

在身管武器、彈藥的研制生產(chǎn)中，初速試驗(yàn)是校驗(yàn)產(chǎn)品性能的必要環(huán)節(jié)［1-3］。測(cè)速光幕靶具有測(cè)速精度高、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性好、非接觸測(cè)量等特點(diǎn)［4-5］，廣泛應(yīng)用于各種靶場(chǎng)彈丸初速試驗(yàn)中。初速試驗(yàn)一般采用定距測(cè)時(shí)的區(qū)截測(cè)速方法［6-7］，常規(guī)的測(cè)速系統(tǒng)中測(cè)時(shí)誤差一定，一般小于0.2 μs。靶距測(cè)量誤差是影響測(cè)速誤差的主要因素［8-9］，目前針對(duì)大于1 m 的長(zhǎng)靶距光幕靶多采用直接測(cè)量方法，如鋼直尺或激光測(cè)距儀［10］，靶距測(cè)量誤差一般為0.5 mm。根據(jù)測(cè)速誤差傳遞公式［11］，在速度不大于1 000 m/s 時(shí)，測(cè)速相對(duì)誤差不大于1‰。針對(duì)結(jié)構(gòu)緊湊、雙光幕靶距固定且小于200 mm 的一體化光幕靶，采用上述直接測(cè)量方法，靶距相對(duì)誤差大于2.5‰，測(cè)速相對(duì)誤差必然大于2.5‰，不滿(mǎn)足實(shí)際測(cè)速要求，必須研究一種高精度的靶距標(biāo)定方法，使靶距測(cè)量誤差遠(yuǎn)小于0.2 mm。

針對(duì)不同原理的測(cè)速裝置的靶距標(biāo)定，文獻(xiàn)［12］利用單區(qū)截測(cè)速裝置與被標(biāo)定光幕靶測(cè)量彈道上同一點(diǎn)飛行速度，依據(jù)速度測(cè)量公式實(shí)現(xiàn)靶距標(biāo)定，靶距標(biāo)定相對(duì)誤差為2.7‰。文獻(xiàn)［13］利用相機(jī)獲取線圈靶圖像，通過(guò)圖像處理方法得到線圈靶中心與圖像中心的相對(duì)位置，從而計(jì)算靶距，靶距標(biāo)定相對(duì)誤差為1.3‰。文獻(xiàn)［14］為解決激光光幕測(cè)速系統(tǒng)中因光電響應(yīng)一致性不同引入的靶距標(biāo)定誤差問(wèn)題，從光幕側(cè)面對(duì)彈丸穿過(guò)光幕時(shí)刻進(jìn)行高速成像，計(jì)算彈丸與光幕的相對(duì)位置，校準(zhǔn)測(cè)速系統(tǒng)的靶距，靶距標(biāo)定相對(duì)誤差為1‰，但標(biāo)定系統(tǒng)復(fù)雜，作為使用級(jí)裝置成本高。……