90°视场中镜头式光幕靶设计及探测灵敏度研究

发布时间：2021-11-02 05:19

　　探测灵敏度是表征测速靶探测能力的一项重要指标,探测灵敏度是设计测速光幕靶需要考虑的首要因素。靶面内探测灵敏度分布与靶面内光能量分布有直接关系,所以研究靶面内光能量分布对于实用测速靶的设计具有重要意义。为满足大横截面室内靶道弹丸测速需求,本文设计了一种室内大面积探测区域测速光幕靶即镜头式光幕靶。具体研究内容如下：首先,对靶面内探测灵敏度进行理论分析。镜头式光幕靶的L型矩形光幕是由弧形光源演变为L型光源形成,通过分析弧形光幕探测灵敏度分布得出影响L型矩形光幕探测灵敏度分布的因素。其次,对靶面光能量分布进行仿真分析,仿真分析分为两部分：1)在理想状态下,分别建立弹丸穿过不同尺寸的L型矩形探测光幕（探测镜头的数量：1个、2个、3个）时,在探测器光敏面上遮挡的照度值的数学模型,用MATLAB软件对照度值进行仿真并绘制照度分布图。分析照度分布图知,L型矩形探测光幕的大小相同,其照度分布主要与探测镜头的数量有关,探测镜头的个数越多照度值分布越均匀；探测镜头的数量相同,L型矩形光幕的大小不同,矩形光幕尺寸越大照度值分布越不均匀;2)在考虑弹丸直径的情况下,建立弹丸穿过探测光幕遮挡照度值的数学模型,用仿... 

【文章来源】：西安工业大学陕西省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

镜头式光幕靶测速原理图

焦平面上的光电探测器接收。将一定数量的灯构成直线发光模块，多个直线光源模块拼成??较长的弧形光源，可达到最佳的视场适应效果，但随之带来的是光源矢高增大的影响??如图２．２所示。若扇形视场的半径为１０ｍ，则光源矢高就接近３ｍ，光源矢高将导致迎枪??击面的面积大，光源容易受损。??广化巧头??图２．２弧形光源不意图??此外弧形光源在设计、加工、安装上都存在困难。由于弧形光源存在上述的弊端，于??是本文设计了?Ｌ型光源，该光源结构具有与弧形光源等效的发光视场，且光源结构小，??同时还可Ｗ避免弧形光源存在的问题。??７??

测光幕的形成??探测功能的光幕由Ｈ部分组成：光源、受约束的传播空间和光电接收装置。发射装置，光在受约束的传播空间传输形成光幕。光幕将光的传播限制在固定根据被测物体的不同设计成不同的几何形状。采用光学镜头实现的光幕一矩形、梯形和圆形等，具体形状取决于光源的发光空间和接收器件的敏感装置（光幕祀）的主要作用是将光源发出的光汇聚到光电探测器件的光敏面，他杂散光进入。??幕粗光幕形成原理??幕靴的光源是自然光，其探测光幕称为天幕。狭缝光闽位于镜头焦平面上，到天幕靴的探测镜头时，在探测镜头的视场方向形成具有一定厚度的模形幕所示。探测视场主要受光学镜头的焦距、狭缝光闽的长度限制，光幕厚度随的增大而变厚，天幕厚度的增加将对弹丸测速精度带来一些影响。??

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于白光LED的可见光通信研究进展[J]. 王虹,蔡喜平.  半导体光电. 2014(01)
[2]自动显隐靶结构弹着点目标识别研究[J]. 赵富全,陈博,纪兵,张春林.  电子测量技术. 2013(07)
[3]弧形光源镜头式光幕灵敏度分布研究[J]. 倪晋平,赵静远,高芬,刘璐.  应用光学. 2013(02)
[4]大口径弹丸光幕靶测速技术[J]. 陈兴旺.  四川兵工学报. 2012(12)
[5]室内大面积激光测速光幕光能均匀性研究[J]. 高芬,开百胜,倪晋平,李静文.  光学仪器. 2012(04)
[6]室内超大面积探测区域测速光幕设计[J]. 高芬,倪晋平,田会,董涛,冯斌.  光学技术. 2012(02)
[7]天幕靶人工光源的设计[J]. 赵亮,王召巴,陈友兴.  山西电子技术. 2011(04)
[8]天幕靶灵敏度标定方法研究[J]. 倪晋平,杜文斌,董涛.  西安工业大学学报. 2011(03)
[9]半导体光电结构材料及其应用[J]. 李书平,李成,陈松岩,方志来,张保平,吴正云,吴志明,詹华瀚,陈朝,余金中,王启明,康俊勇.  厦门大学学报(自然科学版). 2011(02)
[10]天幕靶灵敏度的标定方法与试验[J]. 杜文斌,范军旗.  光电技术应用. 2011(01)

硕士论文
[1]室内线阵CCD立靶测试系统中关键问题的研究[D]. 刘晶晶.西安工业大学 2013
[2]天幕靶灵敏度极限机理研究[D]. 魏建凯.西安工业大学 2012



本文编号：3471416