反射式激光幕测速方法

摘要

本发明属于火炮射弹初速测量技术领域，具体涉及一种反射式激光幕测速方法。为解决上述技术问题，本发明提供的测速方法对炮火初速进行校准，其相隔预设定间距的激光幕结构，依靠弹丸通过时产生的反射光，光电探测器将携带时间差的光信号转换为电信号，信号处理器对电信号进行分析，结合预设定的间距，从而解算出弹丸在经过两个扇形面光源期间的平均速度。其测速精度不大于0.5‰，不仅能够提供高精度的炮弹初速测量工艺，同时亦满足运载轻便、测量口径适用范围广的要求。

主权项

一种反射式激光幕测速方法，其特征在于，所述反射式激光幕测速方法基于反射式激光幕测速装置来实施，所述测速装置包括：第一激光幕系统、第二激光幕系统及信号处理器；所述两套激光幕系统分别包括：扇形激光器、成像镜头、光学狭缝、窄带滤光片以及光电探测器；所述两个扇形激光器分为第一扇形激光器及第二扇形激光器，每一所述扇形激光器均为超薄的扇形面光源，其设置为光源发出后形成的扇形面垂直于弹丸运动方向，所述两个扇形激光器沿弹丸的发射方向相隔预设定的距离依次设置，以使得弹丸出膛后以垂直的角度依次穿过所述第一扇形激光器及第二扇形激光器的扇形面光源；所述两个光电探测器也分为第一光电探测器及第二光电探测器，所述两个光电探测器分别对应紧贴设置于所述第一扇形激光器及第二扇形激光器上；在所述两个光电探测器上方，分别设置有一成像镜头、一光学狭缝以及一窄带滤光片，所述光电探测器、成像镜头、光学狭缝以及窄带滤光片均与对应扇形激光器的扇形面光源处于同一平面内；所述两个光电探测器分别连接所述信号处理器；每一所述扇形激光器均连接设有一激光器驱动电源；所述第一激光幕系统及第二激光幕系统各自设置有一机械转台支撑结构；每个所述机械转台支撑结构中设可固定于地面的底座，所述底座上设有螺丝孔组，所述螺丝孔组通过螺丝可拆卸地设置可沿水平方向旋转的转台，所述转台上部设有可前后移动的拉杆丝杠，所述拉杆丝杠上部设有固定支架，该固定支架通过可转动的连接轴来与所述激光幕系统相连接；其中，反射式激光幕测速方法具体包括如下步骤：步骤S1：在火炮炮口前方沿弹丸的发射方向以预设定的距离依次设置所述两个扇形激光器；步骤S2：开启激光器驱动电源，扇形激光器放射出扇形面光源；步骤S3：通过测量所述扇形面光源的发射方向与弹丸的发射方向之间的角度关系，调节所述机械转台支撑结构的转台、拉杆丝杠以及连接轴来调整扇形激光器的光源发射方向，以使得扇形面光源的发射方向与弹丸的发射方向相互垂直；步骤S4：火炮发射弹丸，弹丸通过所述两个扇形面光源时，部分挡住激光光束，部分激光被反射，分别产生具有时间差的两束发射光；步骤S5：所述两束反射光分别经光学狭缝、窄带滤光片及成像镜头后成像于不同的光电探测器上，光电探测器生成携带具有时间差的光信号；步骤S6：光电探测器将所述光信号转换为电信号，再由信号处理器分析解算含有时间差数据的电信号，最终生成弹丸在经过第一扇形激光器及第二扇形激光器的扇形面光源期间的平均速度。