專利名稱:組合平行激光光幕靶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到一種常規(guī)兵器外彈道測試裝備，特別是一種采用無接觸測量技術(shù)的可準確測量彈道坐標及彈丸飛行速度的組合平行激光光幕靶。
現(xiàn)有技術(shù)在低伸彈道武器的試驗和訓練中，彈道坐標或彈著點坐標的測量是必不可少的，在廣泛開展的軍體活動中，提供安全快捷可靠的報靶也是十分重要的。尤其在武器的研究試驗中希望既精確測量到某一點上的彈道坐標，又不影響彈丸的飛行姿態(tài)，以便實現(xiàn)綜合測試。但到目前為止，由于沒有很好地解決彈道坐標自動化無接觸精確測量問題，武器試驗靶場及科研部門在低伸彈道武器的試驗和研究中，測量彈道坐標還是沿用原始的木靶板測量法。
我們知道，自然界中的各種生物要感知自身以外的一定距離的目標位置，一般只能依賴兩種方式聲定位和光定位。人們?yōu)榱私鉀Q彈道坐標的自動化無接觸測量問題，已經(jīng)陸續(xù)研究出了一系列基于聲定位和光定位原理的自動報靶系統(tǒng)，其中比較成熟的有聲靶及CCD靶等。
聲靶是通過探測超音速飛行的彈丸產(chǎn)生的激波來確定彈丸位置的一種彈道坐標測量設(shè)備。由于彈丸產(chǎn)生的激波在空氣中傳播受到氣象因素的影響很大，尤其是橫風，使得激波向周圍各方向的傳播速度產(chǎn)生顯著差異，因此聲傳感器接收到的激波信號在時間上就產(chǎn)生了誤差，定位精度將明顯下降。所以聲靶只能在橫風小于1m/s時應用于近距離小靶面。
CCD攝像技術(shù)應用于彈道坐標測量是近年來國內(nèi)外研究的熱門課題，目前已有成型的產(chǎn)品問世。其中奧地利AVL公司的產(chǎn)品采用2048像元的線陣CCD器件，最小能夠探測出12.7mm的彈丸。國內(nèi)在上個世紀90年代也研制出了炮用CCD彈道坐標測量系統(tǒng)。這一類測量系統(tǒng)從原理上也存在著在整個有效靶面內(nèi)目標捕獲率和測量精度分布不均勻的問題，距鏡頭越遠捕獲率越低，測量誤差越大。
為此，本設(shè)計人以其多年來從事彈道坐標測量的經(jīng)驗，經(jīng)過創(chuàng)造性的研發(fā)工作，提出本實用新型的可滿足上述要求的組合平行激光光幕靶。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種組合平行激光光幕靶，其在激光靶面的X、Y兩個方向分別設(shè)置激光發(fā)生器及接收器，組成組合平行激光光幕靶，解決了低伸彈道武器的彈道坐標無接觸測量問題，同時可應用于射擊訓練和軍體比賽。
本實用新型要解決的另一技術(shù)問題是提供一種組合平行激光光幕靶，以兩套所述光幕靶間隔一定距離前后設(shè)置，從而可滿足彈丸飛行速度的測量要求。
為此，本實用新型提供一種組合平行激光光幕靶，包括一個靶框，在靶框的縱向側(cè)的一邊設(shè)有第一激光光幕發(fā)生器，在縱向側(cè)的一邊，對應所述激光光幕發(fā)生器設(shè)有第一光敏接收器件組，在靶框的橫向側(cè)的一邊設(shè)有第二激光光幕發(fā)生器，在橫向側(cè)的一邊，對應所述激光光幕發(fā)生器設(shè)有第二光敏接收器件組，上述第一、二激光光幕發(fā)生器及第一、二光敏接收器件組框設(shè)構(gòu)成有效靶面。
如上所述的組合平行激光光幕靶，其中，所述第一激光光幕發(fā)生器和第二激光光幕發(fā)生器可由一個或一個以上的單個激光發(fā)生器組合構(gòu)成。
如上所述的組合平行激光光幕靶，其中，所述第一和第二激光光幕發(fā)生器可以設(shè)置為復數(shù)個獨立單元，且各獨立單元含復數(shù)個激光發(fā)生器。
如上所述的組合平行激光光幕靶，其中，所述激光發(fā)生器包括一個光源管，在所述光源管的前端設(shè)有一透鏡組，所述光源管的后端設(shè)有一激光發(fā)生器。
如上所述的組合平行激光光幕靶，其中，所述激光發(fā)生器為半導體激光發(fā)生器。
如上所述的組合平行激光光幕靶，其中，所述靶框上設(shè)置的光敏接收器件組具有一光敏器件固定條，所述光敏器件固定條設(shè)有光道，在光道的未端設(shè)有光敏器件。
如上所述的組合平行激光光幕靶，其中，所述光道為沿固定條長度方向開設(shè)的一長槽，與該長槽的開口端相對應的長槽未端設(shè)有光敏器件。
如上所述的組合平行激光光幕靶，其中，所述固定條沿長度方向設(shè)置復數(shù)個光道，且各光道平行排列，光道的孔徑尺寸與光敏器件的外型尺寸相匹配。
如上所述的組合平行激光光幕靶，其中，在所述光道的開口端插設(shè)有中間設(shè)有通孔的塞件。
本實用新型相對現(xiàn)有技術(shù)而言所具有的優(yōu)點和效果1.測量精度高，而且靶面上各個位置具有相同的測量精度，克服了聲靶、CCD靶等存在的測量精度不均勻的問題。
2.能可靠判斷和捕捉各種類型彈丸(包括非金屬彈丸)目標。
3.能實現(xiàn)對連發(fā)(點射)射擊的彈丸坐標測量，并能準確區(qū)分彈序。
4.靶面規(guī)格能滿足各個不同距離上的精度試驗需要。經(jīng)對組合平行激光光幕靶樣機的試驗驗證，其對彈道坐標的測量結(jié)果與彈丸在位于靶面處的靶紙上形成的實際彈孔吻合得非常好。
5、能夠?qū)崿F(xiàn)彈丸飛行速度的測量。



圖1為本實用新型的組合平行激光光幕靶的正面示意圖；圖2為圖1所示組合平行激光光幕靶A-A剖面示意圖；圖3為圖1所示組合平行激光光幕靶B-B剖面示意圖；圖4為本實用新型的組合平行激光光幕靶中的激光發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型的組合平行激光光幕靶中的光敏接收器件組示意圖；圖6為圖5的光敏接收器件組C-C剖面示意圖；
圖7為本實用新型的組合平行激光光幕靶的激光發(fā)生器與光敏接收器件組一使用實施例示意圖；圖8為本實用新型的組合平行激光光幕靶的激光發(fā)生器與光敏接收器件組另一使用實施例示意圖。
具體實施方式
現(xiàn)對照附圖詳細說明本實用新型的組合平行激光光幕靶的具體實施例。
人們知道，激光與普通光源相比具有方向性好和亮度高的特點，本實用新型的組合平行激光光幕靶正是利用了激光的這一特點。請首先參見圖1到3，所述組合平行激光光幕靶包括一個靶框1，在靶框的縱向側(cè)的一邊設(shè)有第一激光光幕發(fā)生器2，在縱向側(cè)的一邊，對應所述激光光幕發(fā)生器設(shè)有第一光敏接收器件組4，在靶框的橫向側(cè)的一邊設(shè)有第二激光光幕發(fā)生器3，在橫向側(cè)的一邊，對應所述激光光幕發(fā)生器設(shè)有第二光敏接收器件組5，上述第一、二激光光幕發(fā)生器2、3及第一、二光敏接收器件組4、5中部框設(shè)構(gòu)成有效靶面10。
所述第一激光光幕發(fā)生器2和第二激光光幕發(fā)生器3可由一個或一個以上的單個激光發(fā)生器組合構(gòu)成，其中單個激光發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示例見圖4。
由圖4可見，所述激光發(fā)生器包括一個光源管6，所述光源管6的前端設(shè)有一透鏡組7，后端設(shè)有一激光發(fā)生器8。所述的激光發(fā)生器8可為半導體激光發(fā)生器或其他適當?shù)募す獍l(fā)生器。通過調(diào)整激光發(fā)生器8和光源管6的相對位置，可使光束9經(jīng)透鏡組7后變成近似平行光束。光源管6的外形可設(shè)計成矩形，有利于組裝，其下部設(shè)有兩個固定用螺紋孔61。當然，根據(jù)需要所述的光源管6的外形亦可設(shè)計成其它所需的形狀。
從滿足彈道坐標測量的精確性和擴大激光靶有效靶面積的角度講，單個激光發(fā)生器發(fā)出的平行激光光束越寬越好，當由一個激光發(fā)生器構(gòu)成激光光幕發(fā)生器2或3時，則需采用較大功率的激光發(fā)生器8，光源管6前設(shè)置大口徑的透鏡組7，以滿足經(jīng)透鏡組7后發(fā)出的平行光束能夠覆蓋有效靶面10。采用一個功率較大的激光發(fā)生器構(gòu)成激光光幕發(fā)生器，其結(jié)構(gòu)較為簡單，零部件較少。
本實用新型的另一實施例為，上述激光光幕發(fā)生器2和3采用小功率半導體激光發(fā)生器的線陣組合來實現(xiàn)。在本實施例中，即設(shè)置了若干個組合平行的激光發(fā)生器。請參見圖1，為由若干個小功率半導體激光發(fā)生器沿直線并行排列構(gòu)成組合平行激光光幕發(fā)生器2和3，組合平行激光光幕發(fā)生器的尺寸根據(jù)有效靶面的尺寸確定。同時激光光幕發(fā)生器的尺寸和所選用激光發(fā)生器的口徑也決定了某個特定靶面需使用的激光發(fā)生器數(shù)量。為保證測量精度，除要求每只激光發(fā)生器發(fā)射出平行光外，組合平行激光光幕發(fā)生器2和3在裝配時還應注意保證各激光束之間的相互位置。由于在本實施例中，所述激光光幕發(fā)生器2、3由數(shù)個小功率激光發(fā)生器組合構(gòu)成，因此在結(jié)構(gòu)上減少了采用大功率激光發(fā)生器所需配備的降溫散熱裝置，同時由于小功率激光發(fā)生器所對應的透鏡組7的口徑大大減小，從而降低了光學鏡頭的造價，此外，使整個組合平行激光光幕的體積大大減小，最終降低了本實用新型的造價。
當有效靶面較大，單側(cè)組合平行激光光幕發(fā)生器2或3所用激光發(fā)生器數(shù)量較多時，出于工藝上的考慮，便于維修、安裝，可以視情況將整個激光光幕發(fā)生器2或3設(shè)計成若干個獨立單元，每個單元含若干個激光發(fā)生器8，裝配時再把這些單元裝配在一起以形成一個完整的組合平行激光光幕發(fā)生器。
請參見圖5和6，其為本實用新型的組合平行激光光幕靶中的光敏接收器件組示意圖。
在所述的靶框1上設(shè)置的光敏接收器件組4和5具有一光敏器件固定條14，在所述光敏器件固定條14上設(shè)有光道13，在光道13的未端設(shè)有光敏器件11。
所述光道13可以是沿固定條14長度方向開設(shè)有一長槽(圖中未示出)，與該長槽的開口端對應的長槽未端設(shè)有光敏器件11，所述長槽的開口端內(nèi)可設(shè)有減小其開口度的塞體，以減少雜光的進入，提高檢測精度。
為進一步提高檢測精度，可沿固定條14長度方向呈一直線設(shè)置復數(shù)個光道13，且各光道13平行設(shè)置，光道13的孔徑尺寸與光敏器件11的外型尺寸相匹配。在所述光道13的頭端插設(shè)有中間設(shè)有通孔的塞件12。
由此可見，組合式的光敏接收器件組是將光敏器件11以一定間隔的線陣列方式固定在光敏器件固定條14上來獲得的，見圖6。光線經(jīng)光敏器件固定條上的小孔照射在光敏器件上，小孔和塞件12同時也起到了限制光束能量和阻隔雜光的作用。
對于一套特定的組合平行激光光幕靶，其對彈丸彈道坐標的測量精度由光敏器件11之間的間隔大小決定，間隔越小測量精度越高。
如圖1所示，將兩組組合平行激光光幕發(fā)生器按一定的相互關(guān)系分別固定在靶框上，即可形成組合激光光幕。通常使兩組激光光幕互相垂直。兩組光敏接收器件組分別和兩組組合平行激光光幕發(fā)生器相對應，它們共同構(gòu)成彈道坐標測量的直角坐標系。
圖7和8為本實用新型的組合平行激光光幕靶的激光發(fā)生器8與光敏接收器件組使用實施例示意圖。一只激光發(fā)生器8可以對應一光敏器件11，也可對應多個光敏器件11。在激光發(fā)生器與光敏器件對應關(guān)系中舉例如下根據(jù)被測彈丸目標的直徑，在設(shè)計激光靶面時，激光發(fā)生器8與光敏器件11可以有不同的對應關(guān)系。若所選用激光發(fā)生器8光束尺寸為20mm，需要測量現(xiàn)行輕武器的最小彈丸目標(口徑為5.45mm)時，則采用外形直徑為3mm的光敏器件11，以間距4mm排成直線陣列，并用光敏管固定條固定，就可以保證當彈丸穿過光幕平面時，每個方向上均至少有一個光敏器件11產(chǎn)生瞬變信號。此時激光發(fā)生器8與光敏元件11的對應關(guān)系見附圖7。
對于大口徑彈丸，比如炮彈彈丸(直徑大于20mm)，亦可采用激光發(fā)生器8與光敏器件11一一對應的關(guān)系，甚至各激光發(fā)生器8之間亦可留有一定間隙。這種情況下激光發(fā)生器8與光敏元件11的對應關(guān)系見附圖8。
將所述兩套組合平行激光光幕靶間隔一定距離前后設(shè)置，從而可以實現(xiàn)對彈丸飛行速度的測量。
所述組合平行激光光幕靶還可以設(shè)置為具有兩個縱橫兩個方向的激光光幕發(fā)生器和相應的光敏接收器件組前后間隔設(shè)置，即當X、Y兩個方向的光幕前后間隔一定距離設(shè)置時，同樣可用于對彈丸飛行速度的測量。
光敏接收器件組4或5的輸出端41、51分別連接公知的測量分析裝置，即可完成彈丸飛行的測量工作。
惟以上所述者，僅為本實用新型的具體實施例，當不能以此限定本實用新型實施的范圍，即大凡依本實用新型申請專利范圍及實用新型說明書內(nèi)容所作的等同變化與修飾，皆應仍屬本實用新型專利權(quán)利要求
書涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種組合平行激光光幕靶，其特征在于所述組合平行激光光幕靶包括一個靶框，在靶框的縱向側(cè)的一邊設(shè)有第一激光光幕發(fā)生器，在縱向側(cè)的一邊，對應所述激光光幕發(fā)生器設(shè)有第一光敏接收器件組，在靶框的橫向側(cè)的一邊設(shè)有第二激光光幕發(fā)生器，在橫向側(cè)的一邊，對應所述激光光幕發(fā)生器設(shè)有第二光敏接收器件組，上述第一、二激光光幕發(fā)生器及第一、二光敏接收器件組框設(shè)構(gòu)成有效靶面。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的組合平行激光光幕靶，其特征在于所述第一激光光幕發(fā)生器和第二激光光幕發(fā)生器可由一個或一個以上的單個激光發(fā)生器組合構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的組合平行激光光幕靶，其特征在于所述第一和第二激光光幕發(fā)生器可以設(shè)置為復數(shù)個獨立單元，且各獨立單元含復數(shù)個激光發(fā)生器。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2或3所述的組合平行激光光幕靶，其特征在于所述激光發(fā)生器包括一個光源管，在所述光源管的前端設(shè)有一透鏡組，所述光源管的后端設(shè)有一激光發(fā)生器。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的組合平行激光光幕靶，其特征在于所述激光發(fā)生器為半導體激光發(fā)生器。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的組合平行激光光幕靶，其特征在于所述靶框上設(shè)置的光敏接收器件組具有一光敏器件固定條，所述光敏器件固定條設(shè)有光道，在光道的未端設(shè)有光敏器件。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的組合平行激光光幕靶，其特征在于所述光道為沿固定條長度方向開設(shè)的一長槽，與該長槽的開口端相對應的長槽未端設(shè)有光敏器件。
8.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的組合平行激光光幕靶，其特征在于所述固定條沿長度方向設(shè)置復數(shù)個光道，且各光道平行排列，光道的孔徑尺寸與光敏器件的外型尺寸相匹配。
9.根據(jù)權(quán)利要求
6或7或8所述的組合平行激光光幕靶，其特征在于在所述光道的開口端插設(shè)有中間設(shè)有通孔的塞件。
專利摘要
一種組合平行激光光幕靶，包括一個靶框，在靶框的縱向側(cè)的一邊設(shè)有第一激光光幕發(fā)生器，在縱向側(cè)的一邊，對應所述激光光幕發(fā)生器設(shè)有第一光敏接收器件組，在靶框的橫向側(cè)的一邊設(shè)有第二激光光幕發(fā)生器，在橫向側(cè)的一邊，對應所述激光光幕發(fā)生器設(shè)有第二光敏接收器件組，上述第一、二激光光幕發(fā)生器及第一、二光敏接收器件組框設(shè)構(gòu)成有效靶面。本實用新型克服了公知技術(shù)存在的缺陷，具有較高的測量精度，且靶面上各個位置具有相同的測量精度，克服了聲靶、CCD靶等存在的測量精度不均勻的問題，能可靠判斷和捕捉各種類型彈丸目標，可實現(xiàn)對連發(fā)(點射)射擊的彈丸坐標測量，并能準確區(qū)分彈序，靶面規(guī)格可滿足各個不同距離上的精度試驗需要，并能夠?qū)崿F(xiàn)對彈丸飛行速度的測量。
文檔編號F41J5/00GKCN2682371SQ200420007418
公開日2005年3月2日 申請日期2004年3月17日
發(fā)明者王連海, 楊慧武 申請人:中國人民解放軍63856部隊導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan