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专利号: 2013107127225
申请人: 西安工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 弹药;爆破
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可控红外线光电探测靶装置,其包括圆形底座以及固定在圆形底座上的靶体外壳,靶体外壳中设有激光发射单元、能量采集单元、控制电路单元以及信号触发单元,此外,该探测靶装置还包括水平调节单元,其特征在于:在靶体外壳的外侧上表面的中部设有光学镜头,该光学镜头主要用于汇聚目标穿过红外探测天幕时的反射激光能量,在光学镜头的两侧对称地设置有第一红外线激光器和第二红外线激光器,在靶体外壳外侧上表面的一侧设有瞄准镜安装基座,直型瞄准镜可通过该瞄准镜安装基座安装在靶体外壳上,第一红外线激光器和第二红外线激光器的线激光扇形交汇重合形成探测光幕,并与光学镜头中心构成一平面,且与光幕校准瞄准镜安装座的两点中心连线正交。

2.根据权利要求1所述的探测靶装置,其特征在于:在靶体外壳外侧上表面相对瞄准镜安装基座的另一侧通过安装台座连接有炮口火光触发器,其中固定台座设在靶体外壳的外侧上表面上,此外,在靶体外壳的上表面上还安装有水平调节水泡,其用于显示和判断可控红外线光电探测靶装置是否处于水平状态。

3.根据权利要求2所述的探测靶装置,其特征在于:在靶体外壳中设有接收壳体,接收壳体用于将激光发射部分和电路部分进行第一级电磁隔离,以减弱外界对发射激光的影响,同时提高接收电路的信噪比,接收壳体悬置在靶体外壳内侧上表面的下部,且在垂直方向上位于光学镜头的下方,在接收壳体中设有接收探测电路,在接收探测电路的上方连接有大探测面红外接收器,其中,大探测面红外接收器位于光学镜头的焦平面上;在接收壳体的周围环绕有竖直放置的环形屏蔽金属,其中,环形屏蔽金属将接收壳体进行第二级隔离,在靶体外壳内且位于接收壳体的下方处设置有控制信号与传输电路,控制信号与传输电路主要用于控制激光发射电路的激光发射持续时间,以及将接收探测电路输出的信号传输至计时与数据处理仪,并控制信号采用炮口火光触发器,在靶体外壳内部底侧且同时位于环形屏蔽金属的外侧设有两个独立的激光发射电路,这两个激光发射电路分别控制第一红外线激光器和第二红外线激光器的发射时间。

4.根据权利要求3所述的探测靶装置,其特征在于:炮口火光触发器包括探测光学镜头、火光红外探测器、信号处理电路、方向调整基座、激光瞄准器和锁紧旋钮,其中,炮口火光触发器通过方向调整基座与安装台座相连接,方向调整基座可在安装台座上旋转,锁紧按钮用于将安装台座和方向调整基座之间锁紧,这样,炮口火光触发器能在安装台座上自由转动,激光瞄准器位于炮口火光触发器的上部,探测光学镜头和火光红外探测器位于炮口火光触发器的中部,其中,方向调整基座可以左右调整范围-30度至30度,高低方向调整范围0度至40度。

5.根据权利要求4所述的探测靶装置,其特征在于:可控红外线光电探测靶装置的靶体外壳的背部设有控制面板,其中,在控制面板上并排设有电源输入端口、信号控制与传输接口和电源开关,此外,在控制面板上还设有用于信号指示调节的波段开关和用于指示信号与电源通断的电源表,此外,可控红外线光电探测靶装置通过信号控制与传输接口与计时采集与处理仪相连接,计时采集与处理仪与计算机相连接,其中,具体地,电源开关是为整个红外光电探测靶装置提供工作电源,电源有24V和12V两种;信号指示调节的波段开关设有5位拨档位置,与电源表配合使用,具有24V电源指示拨档位置、12V电源指示拨档位置、炮口火光触发器中激光瞄准器电源开关位置、目标穿过探测光幕的反射信号检测位置和一档关闭位置,布置调试好后,拨档开关位于关闭位置;信号控制与传输接口主用于将探测目标信号传输至计时采集与处理仪,并通过远程传输线将采集与处理的计时数据传至计算机中处理与显示目标速度数据。

6.根据权利要求5所述的探测靶装置,其特征在于:该探测靶装置还包括三角基座和底脚,三角基座与连接凸起圆盘固定连接,圆形底座与该连接凸起圆盘上嵌套连接,在该三角基座的三个角的位置处通过三个可调节三角基座高低的高低水平旋钮分别与三个底脚相连接并通过该三个底脚水平地固定放置在地面上或测试台上,通过螺柱将三角基座和相对应的高低水平旋钮和底脚连接在一起,此外,在连接凸起圆盘和圆形底座之间的嵌套部位处设置有锁紧旋钮,其用以锁定使圆形底座相对于连接凸起圆盘位置固定,从而锁定探测靶的位置。

7.根据权利要求6所述的探测靶装置,其特征在于:第一红外线激光器和第二红外线激光器均为高功率红外线激光器,激光发射视场为38度,此外,第一红外线激光器和第二红外线激光器的激光发射光轴与竖直方向的夹角为3度。

8.一种全天候的可控红外发光光幕的红外光电探测方法,其通过采用两个上述权利要求1-7中任一项所述的探测靶装置、计时采集与处理仪器和计算机构成平行光幕测速系统以测量飞行弹丸目标初始速度和中点速度的参数,具体步骤如下:

(1)根据弹丸目标发射方向,沿着目标飞行且距火炮发射位置一段距离处,连续布置相同的第一可控红外光电探测靶装置和第二可控红外光电探测靶装置,其中两个可控红外光电探测靶装置之间相距一定距离,利用每个红外光电探测靶的高低调节旋钮,通过观测水平调节水泡,将两个红外光电探测靶装置调整处于水平状态;

(2)沿着目标飞行方向,在距离第二可控红外光电探测靶装置一定距离处立一个小木板,将瞄准镜插入第一可控红外光电探测靶装置的光幕校准瞄准镜安装基座,通过望远镜的瞄准十字中心观测其在小木板上的位置,并在小木板上标记,再将瞄准镜插入第二可控红外光电探测靶装置的光幕校准瞄准镜安装基座,调整第二可控红外光电探测靶装置,使第二可控红外光电探测靶装置中瞄准镜中心处于小木板上的标记位置,经过反复两次上述分别对第一可控红外光探测靶装置和第二可控红外光探测靶装置的标记操作,确保第一可控红外光电探测靶装置和第二可控红外光电探测靶装置光幕平行,并利用锁紧旋钮分别锁住两个探测靶;

(3)利用数据线将第一可控红外光电探测靶装置和第二可控红外光电探测靶装置与计时采集与处理仪的数据端口连接;利用远程数据线将计时采集与处理仪与计算机通讯接口连接;

(4)将两个供电电源分别与第一可控红外光电探测靶装置和第二可控红外光电探测靶装置的电源接口连接,并分别打开两个探测靶装置的电源开关,分别对两个探测靶装置进行相同操作,具体地,利用信号指示调节的波段开关拨动到炮口火光触发器的可见红外激光器供电位置,转动炮口火光触发器,使炮口火光触发器的探测光学镜头的光学视场覆盖整个炮口范围,利用锁紧旋钮锁住炮口火光触发器的位置,通过瞄准镜的观测窗口,利用左右调整旋钮和上下调整旋钮使火炮炮口或枪口位于瞄准镜中心;

(5)测量出第一可控红外光电探测靶装置和第二可控红外光电探测靶装置的靶距距离S,并输入到计算机处理专用软件中,则整个测试系统准备完毕;按照上述步骤(1)-(5),完成了整个测试系统准备工作,如果有火炮射击弹丸目标,计算机的处理专用软件可以获得当前该飞行目标的飞行速度。

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