用于CCD立靶的雙光幕觸發(fā)系統(tǒng)研究

董 濤,華燈鑫,李 言,倪晉平

(1. 西安理工大學(xué) 機(jī)械與精密儀器工程學(xué)院，陜西 西安 710048；2. 西安工業(yè)大學(xué) 光電工程學(xué)院, 陜西 西安710032)

引言

火炮發(fā)射時(shí)，彈丸命中目標(biāo)的精確程度為射擊精度，它是射擊密集度和射擊準(zhǔn)確度的總稱(chēng)，是靶場(chǎng)測(cè)試當(dāng)中一個(gè)很重要的散布參數(shù)指標(biāo)。在相同的射擊條件下，彈丸的彈著點(diǎn)相對(duì)于平均彈著點(diǎn)的密集程度為射擊密集度；平均彈著點(diǎn)對(duì)預(yù)期命中點(diǎn)的靠近程度為射擊準(zhǔn)確度。射擊密集度和準(zhǔn)確度的計(jì)算實(shí)際上是一組彈丸著靶坐標(biāo)的統(tǒng)計(jì)表示。根據(jù)射擊密集度和準(zhǔn)確度的計(jì)算公式，只要測(cè)得彈著點(diǎn)相對(duì)于測(cè)量靶面瞄準(zhǔn)點(diǎn)的著靶坐標(biāo)，便可根據(jù)彈丸著靶坐標(biāo)進(jìn)一步計(jì)算得到一組彈丸的立靶密集度和射擊準(zhǔn)確度參數(shù)。目前常用的彈丸著靶坐標(biāo)測(cè)量方法有靶板法、聲學(xué)原理的方法[1]、多光幕交匯測(cè)量法[2-3]、半導(dǎo)體器件陣列測(cè)量法[4-6]、CCD交匯測(cè)量法[7-9]。相對(duì)于其他立靶測(cè)量方法，CCD立靶具有測(cè)量精度高、測(cè)量參數(shù)多等優(yōu)點(diǎn)，單線陣CCD立靶還可用于多目標(biāo)同時(shí)著靶情況下的坐標(biāo)測(cè)量[10-12]，特別是對(duì)于室內(nèi)彈丸著靶坐標(biāo)的測(cè)量，CCD立靶更是具有系統(tǒng)光源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)被用于室內(nèi)彈丸著靶坐標(biāo)測(cè)量時(shí)，無(wú)論是雙線陣CCD立靶還是單線陣CCD立靶都需要配備觸發(fā)系統(tǒng)來(lái)啟動(dòng)圖像采集系統(tǒng)開(kāi)始采集圖像。現(xiàn)有的觸發(fā)系統(tǒng)一般采用單光幕方式進(jìn)行觸發(fā)，而單光幕觸發(fā)系統(tǒng)存在容易誤觸發(fā)與觸發(fā)時(shí)刻不穩(wěn)定等問(wèn)題，針對(duì)該問(wèn)題提出一種雙光幕觸發(fā)系統(tǒng)，論文從分析單光幕觸發(fā)系統(tǒng)原理及存在問(wèn)題入手，論述了雙光幕觸發(fā)系統(tǒng)的測(cè)量原理與光路系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并對(duì)系統(tǒng)彈丸速度測(cè)量誤差進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。……