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专利号: 2016102982992
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: 武器
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:

1.一种激光弹丸模拟发射装置,其包括激光弹丸发射器(1)和激光弹丸投影幕布(3),所述激光弹丸发射器(1)的下侧安装有三脚架(2),所述激光弹丸发射器(1)通过所述三脚架(2)固定在水平地面上,在所述激光弹丸发射器(1)的前面板上设有激光发射窗口(4),所述激光弹丸投影幕布(3)为透光幕布,其正对所述激光发射窗口(4)布置,在所述激光弹丸发射器(1)内部底面上安装绝缘板(5),在所述绝缘板(5)上设有光学元件垫板(6),在所述光学元件垫板(6)上依次设有X-Y激光高速扫描振镜(7)、衍射光栅(8)和激光发射器(9),所述X-Y激光高速扫描振镜(7)与所述激光发射窗口(4)相对,所述激光发射器(9)发射出的激光束,经过所述衍射光栅(8)形成多束激光投射到所述X-Y激光高速扫描振镜(7)上,经所述X-Y激光高速扫描振镜(7)反射后,同时投射多个激光光斑到投影面,所述X-Y激光高速扫描振镜(7)依照振镜运动控制指令相互配合运动,带动激光模拟弹丸做周期路径闭合的矩形往返运动,从所述激光弹丸模拟发射器(1)右侧面板向左侧面板运动的激光束通过所述激光发射窗口(4)发射。

2.根据权利要求1所述的激光弹丸模拟发射装置,其特征在于,所述X-Y激光高速扫描振镜(7)连接有振镜扫描电机(13),所述振镜扫描电机(13)包括X方向或Y方向振镜扫描电机。

3.根据权利要求2所述的激光弹丸模拟发射装置,其特征在于,所述X-Y激光高速扫描振镜(7)安装在所述振镜扫描电机(13)的转轴上,所述X-Y激光高速扫描振镜(7)中沿X轴转动的振镜和沿Y轴转动的振镜分别由所述X方向或Y方向振镜扫描电机所控制。

4.根据权利要求3所述的激光弹丸模拟发射装置,其特征在于,在所述激光弹丸发射器(1)的一侧设有并排布置的振镜X方向运动控制板(14)和振镜Y方向运动控制板(15),所述振镜X方向运动控制板(14)和所述振镜Y方向运动控制板(15)设在所述激光弹丸发射器(1)底面靠近一侧壁位置,其通过控制信号线与相对应的所述X方向或Y方向振镜扫描电机相连接并控制所述X方向或Y方向振镜扫描电机。

5.根据权利要求4所述的激光弹丸模拟发射装置,其特征在于,在所述激光弹丸发射器(1)内部还设有振镜及板卡电源(16)、激光发射器电源(17)和转接板(18),其中,所述振镜及板卡电源(16)、所述激光发射器电源(17)、所述转接板(18)和所述振镜Y方向运动控制板(15)沿直线依次布置,其中,所述振镜及板卡电源(16)配置地用于为所述振镜扫描电机(13)、所述振镜X方向运动控制板(14)、所述振镜Y方向运动控制板(15)和扫描轨迹调试及控制卡(21)供电,所述激光发射器电源(17)配置地用于为所述激光发射器(9)独立供电,所述转接板(18)配置地用于将所述扫描轨迹调试及控制卡(21)的控制信号传输给所述振镜X方向运动控制板(14)和所述振镜Y方向运动控制板(15)。

6.根据权利要求5所述的激光弹丸模拟发射装置,其特征在于,电源输入插座(19)、船型开关(20)和所述扫描轨迹调试及控制卡(21)设在所述激光弹丸发射器(1)的后侧面板上,所述扫描轨迹调试及控制卡(21)内置模拟弹丸图形和控制信号发生软件,其外侧面装有显示屏幕和按键。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的激光弹丸模拟发射装置,其特征在于,所述激光发射器(9)的光轴与所述衍射光栅(8)形心处法线共线。

8.根据权利要求7所述的激光弹丸模拟发射装置,其特征在于,所述衍射光栅(8)采用Damman光栅。

9.一种激光弹丸模拟发射控制方法,其采用权利要求1-8中任一项所述的激光弹丸模拟发射装置,所述方法的步骤包括:(1)首先将所述激光弹丸发射器(1)架设于测试系统靶道一侧,在所述激光弹丸发射器(1)的正前方设置所述激光弹丸投影幕布(3),通过调整所述三脚架(2)调整所述激光弹丸发射器(1)的位置和姿态,通过调整所述激光弹丸投影幕布(3)的位置姿态实现对模拟弹丸的飞行轨迹与所述激光弹丸发射器(1)前面板的距离d和入射夹角进行调整;

(2)然后,电源输入插座(19)接线上电,打开船型开关(20),此时扫描轨迹调试及控制卡(21)中运行的控制软件会根据预置扫描轨迹参数,生成相应的数据然后经过转接板(18)传输到振镜X方向运动控制板(14)和振镜Y方向运动控制板(15)中;振镜X方向运动控制板(14)和振镜Y方向运动控制板(15)的底层驱动软件会将这些数据转化为振镜运动控制电信号从而使振镜扫描电机(13)运转;

(3)所述激光发射器(9)发射出的激光束,经过所述衍射光栅(8)形成多束激光投射到所述X-Y激光高速扫描振镜(7)上,经所述X-Y激光高速扫描振镜(7)反射后,同时投射多个激光光斑即激光模拟弹丸到投影面,所述X-Y激光高速扫描振镜(7)依照振镜运动控制指令相互配合运动,带动激光模拟弹丸做周期路径闭合的矩形往返运动;

(4)根据实际需要,通过所述扫描轨迹调试及控制卡(21)调节激光模拟弹丸的射速;

(5)根据实际需要,再一次调整所述三脚架(2)即调整所述激光弹丸发射器(1)的位置姿态从而使得模拟弹丸的飞行轨迹高度和角度满足测试需要;

(6)对模拟弹丸的飞行轨迹及发射参数进行计算。

10.根据权利要求9所述的激光弹丸模拟发射控制方法,其特征在于,对模拟弹丸的飞行轨迹及发射参数进行计算时包括:模拟弹丸的飞行轨迹长度S为:

S=2dtanθ

其中d为所述激光发射窗口(4)与所述激光弹丸投影幕布(3)的垂直距离,±θ°为所述X-Y激光高速扫描振镜(7)的水平扫描角度范围,激光弹丸模拟发射装置模拟单管武器系统的射速fi为:

fi=nF

其中,n为飞行轨迹的圈数,F为振镜频率;

激光弹丸模拟发射装置模拟多管武器系统的射速f为:

f=mfi

其中,m为所述衍射光栅(8)所分激光束个数;

模拟弹丸的飞行速度v为:

v=4dfitanθ。