本技术属于靶场外弹道参数光电测试技术领域,专注于一种高速转管炮密集度测试的时/空域组合光幕弹丸识别技术。该技术通过构建六光幕阵列和两台线阵相机的时/空域光幕系统,采集多弹丸穿过时域光幕的信号,提取过幕时刻值,并利用两台线阵相机捕获空域光幕中的弹丸图像及其时刻信息。通过分析同一时刻的弹丸阴影数量,采用相应方法计算弹丸的着靶坐标。该方法提高了坐标测量精度,避免了测时误差,使时刻值输出更直接、准确,并有效区分多弹丸过幕状态,解决了重叠弹丸时刻值匹配问题。
背景技术
高速转管炮是一种重要的近程防御武器装备,弹丸射击密集度参数是评估该类武器性能的关键参数。弹丸射击密集度测试方法主要有声学法、光幕阵列法、双线阵相机交会法等。这些方法均能够测量单发或先后穿过光幕的多发弹丸的着靶坐标,但对连发或同时发射弹丸的高速转管炮无效。高速转管炮在短时间同时发射大量弹丸,且带有一定空间散布,导致弹丸之间存在相互遮挡、重合等现象,使得现有测试手段无法有效测试每发弹丸的着靶坐标。
声学法采用声传感器阵列测量超音速弹丸激波的到达时间差,完成超音速弹丸的着靶坐标测量,但受声探测器的限制,仅适用于超音速目标的近距离测量,且受诸多气象条件的影响,抗干扰能力差,测量精度低。
光幕阵列法根据弹丸穿过按几何关系排列的多个光幕的时刻信息,测量弹丸的着靶坐标、飞行速度和方向等弹道参数。例如,专利号为“CN202110432263.X”的文件中,提出的“多探测光幕阵列时空约束多弹丸参数匹配方法”,利用平行探测光幕输出的弹丸信号波形的相关性,解决同一发弹丸的信号波形归属问题,从而识别每发弹丸的实际过幕时刻序列并计算弹丸飞行参数。但该方法依赖弹丸信号波形,无法识别同时穿过光幕的多弹丸。这是因为:多弹丸同时穿过探测光幕时,仅有一个弹丸信号波形。同时,在其他光幕中的时刻值序号与弹丸弹序不完全一致,甚至多个弹丸同时穿过同一探测光幕,导致多个弹丸穿过光幕阵列的时刻序列存在多种组合,其中包含虚假时刻序列,光幕阵列自身无法从这些时刻序列中识别出每发弹丸的实际时刻序列,从而多弹丸穿过光幕阵列的飞行参数无法有效测试。
双线阵相机交会法通过获取飞行弹丸穿过两台线阵相机的交会探测面的过幕图像,计算弹丸阴影的中心像元序号,解算弹丸着靶坐标。根据双目交会测量原理,双线阵相机交会法中每台相机采集的多弹丸过幕图像中,同时着靶的每发弹丸阴影的中心像元并不是一一对应的,N个同时过幕弹丸可计算出N2
个着靶坐标,其中N个为真实坐标,(N2
-N)个为虚假坐标,因此双线阵相机交会法无法识别并区别真实或虚假着靶坐标,也无法识别同时穿过光幕的多弹丸。
综上,现有技术均无法识别同时穿过光幕的多弹丸,无法有效测试每发弹丸的着靶坐标。
实现思路