大靶面光幕探測靈敏度修正與光源狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、光幕靶是一種以光電轉(zhuǎn)換原理為基礎(chǔ)的光電儀器，在常規(guī)兵器試驗中，常用來測試彈丸飛行速度?，F(xiàn)有光幕靶的探測靶面由于機(jī)械結(jié)構(gòu)和電路頻率響應(yīng)特性的影響，有效探測靶面一般不大于1m×1m，無法滿足脫殼彈等特種彈丸的測試需求。鏡頭式光幕探測器件配接L形背景光源可形成10m×10m的大探測靶面，但隨著探測靶面的增大，光源到探測器件之間距離增大，導(dǎo)致探測靶面內(nèi)不同位置處的探測靈敏度分布不均勻，同時由于L形光源中部分發(fā)光二極管(Light Emittin

2、g Diode，LED)工作狀態(tài)不穩(wěn)定，降低了探測系統(tǒng)的可靠性。論文針對上述問題，本文開展了大靶面光幕探測靈敏度分析并進(jìn)行了探測靈敏度修正技術(shù)研究，同時研究了背景光源狀態(tài)監(jiān)測與故障定位方法。
　　主要研究內(nèi)容包括以下4個方面:
　　1)建立鏡頭式光幕探測系統(tǒng)的靈敏度數(shù)學(xué)模型。分析了物距、光幕厚度、彈丸直徑與長度以及探測鏡頭數(shù)目對探測系統(tǒng)靈敏度分布規(guī)律的影響。依據(jù)鏡頭式光度學(xué)原理結(jié)合光幕探測系統(tǒng)工作機(jī)理，推導(dǎo)出鏡頭式光幕探測靈

3、敏度的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
　　2)提出鏡頭式光幕探測系統(tǒng)靈敏度修正方法?；诠饽惶綔y靈敏度的數(shù)學(xué)表達(dá)式，依據(jù)背景光源與探測器之間的直線距離差異及鏡頭的邊緣效應(yīng)，結(jié)合LED工作機(jī)理，計算出光源亮度修正因子，通過控制L形光源不同位置處LED的工作電流，實現(xiàn)探測幕面內(nèi)中心區(qū)域探測靈敏度分布均勻性。
　　3)大尺寸背景光源狀態(tài)監(jiān)測與故障定位。構(gòu)建10m×10m的背景光源所需LED數(shù)量眾多，針對其中某LED發(fā)生故障導(dǎo)致測速系統(tǒng)精度下降或無法