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(shí)用新型涉及到一種常規(guī)兵器外彈道測(cè)試裝備，特別是一種采用無(wú)接觸測(cè)量技術(shù)的可準(zhǔn)確測(cè)量彈道坐標(biāo)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(yàn)和訓(xùn)練中，彈道坐標(biāo)或彈著點(diǎn)坐標(biāo)的測(cè)量是必不可少的，在廣泛開(kāi)展的軍體活動(dòng)中，提供安全快捷可靠的報(bào)靶也是十分重要的。尤其在武器的研究試驗(yàn)中希望既精確測(cè)量到某一點(diǎn)上的彈道坐標(biāo)，又不影響彈丸的飛行姿態(tài)，以便實(shí)現(xiàn)綜合測(cè)試。但到目前為止，由于沒(méi)有很好地解決彈道坐標(biāo)自動(dòng)化無(wú)接觸精確測(cè)量問(wèn)題，武器試驗(yàn)靶場(chǎng)及科研部門在低伸彈道武器的試驗(yàn)和研究中，測(cè)量彈道坐標(biāo)還是沿用原始的木靶板測(cè)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(biāo)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(biāo)的自動(dòng)化無(wú)接觸測(cè)量問(wèn)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(dòng)報(bào)靶系統(tǒng)，其中比較成熟的有聲靶及CCD靶等。
聲靶是通過(guò)探測(cè)超音速飛行的彈丸產(chǎn)生的激波來(lái)確定彈丸位置的一種彈道坐標(biāo)測(cè)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(fēng)，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(hào)在時(shí)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(fēng)小于1m/s時(shí)應(yīng)用于近距離小靶面。
CCD攝像技術(shù)應(yīng)用于彈道坐標(biāo)測(cè)量是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究的熱門課題，目前已有成型的產(chǎn)品問(wèn)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(cè)出12.7mm的彈丸。國(guó)內(nèi)在上個(gè)世紀(jì)90年代也研制出了炮用CCD彈道坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)。這一類測(cè)量系統(tǒng)從原理上也存在著在整個(gè)有效靶面內(nèi)目標(biāo)捕獲率和測(cè)量精度分布不均勻的問(wèn)題，距鏡頭越遠(yuǎn)捕獲率越低，測(cè)量誤差越大。
為此，本設(shè)計(jì)人以其多年來(lái)從事彈道坐標(biāo)測(cè)量的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的研發(fā)工作，提出本實(shí)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(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)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(gè)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(biāo)無(wú)接觸測(cè)量問(wèn)題，同時(shí)可應(yīng)用于射擊訓(xùn)練和軍體比賽。
本實(shí)用新型要解決的另一技術(shù)問(wèn)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(cè)量要求。
為此，本實(shí)用新型提供一種組合平行激光光幕靶，包括一個(gè)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(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)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(gè)或一個(gè)以上的單個(gè)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(fù)數(shù)個(gè)獨(dú)立單元，且各獨(dú)立單元含復(fù)數(shù)個(gè)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(gè)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(dǎo)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(zhǎng)度方向開(kāi)設(shè)的一長(zhǎng)槽，與該長(zhǎng)槽的開(kāi)口端相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)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(zhǎng)度方向設(shè)置復(fù)數(shù)個(gè)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(kāi)口端插設(shè)有中間設(shè)有通孔的塞件。
本實(shí)用新型相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)而言所具有的優(yōu)點(diǎn)和效果1.測(cè)量精度高，而且靶面上各個(gè)位置具有相同的測(cè)量精度，克服了聲靶、CCD靶等存在的測(cè)量精度不均勻的問(wèn)題。
2.能可靠判斷和捕捉各種類型彈丸(包括非金屬?gòu)椡?目標(biāo)。
3.能實(shí)現(xiàn)對(duì)連發(fā)(點(diǎn)射)射擊的彈丸坐標(biāo)測(cè)量，并能準(zhǔn)確區(qū)分彈序。
4.靶面規(guī)格能滿足各個(gè)不同距離上的精度試驗(yàn)需要。經(jīng)對(duì)組合平行激光光幕靶樣機(jī)的試驗(yàn)驗(yàn)證，其對(duì)彈道坐標(biāo)的測(cè)量結(jié)果與彈丸在位于靶面處的靶紙上形成的實(shí)際彈孔吻合得非常好。
5、能夠?qū)崿F(xiàn)彈丸飛行速度的測(cè)量。



圖1為本實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)施例示意圖；圖8為本實(shí)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(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的組合平行激光光幕靶的具體實(shí)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(diǎn)，本實(shí)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(diǎn)。請(qǐng)首先參見(jiàn)圖1到3，所述組合平行激光光幕靶包括一個(gè)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(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)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(gè)或一個(gè)以上的單個(gè)激光發(fā)生器組合構(gòu)成，其中單個(gè)激光發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示例見(jiàn)圖4。
由圖4可見(jiàn)，所述激光發(fā)生器包括一個(gè)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(dǎo)體激光發(fā)生器或其他適當(dāng)?shù)募す獍l(fā)生器。通過(guò)調(diào)整激光發(fā)生器8和光源管6的相對(duì)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(jì)成矩形，有利于組裝，其下部設(shè)有兩個(gè)固定用螺紋孔61。當(dāng)然，根據(jù)需要所述的光源管6的外形亦可設(shè)計(jì)成其它所需的形狀。
從滿足彈道坐標(biāo)測(cè)量的精確性和擴(kuò)大激光靶有效靶面積的角度講，單個(gè)激光發(fā)生器發(fā)出的平行激光光束越寬越好，當(dāng)由一個(gè)激光發(fā)生器構(gòu)成激光光幕發(fā)生器2或3時(shí)，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(gè)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(jiǎn)單，零部件較少。
本實(shí)用新型的另一實(shí)施例為，上述激光光幕發(fā)生器2和3采用小功率半導(dǎo)體激光發(fā)生器的線陣組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。在本實(shí)施例中，即設(shè)置了若干個(gè)組合平行的激光發(fā)生器。請(qǐng)參見(jiàn)圖1，為由若干個(gè)小功率半導(dǎo)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(shí)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(gè)特定靶面需使用的激光發(fā)生器數(shù)量。為保證測(cè)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(shí)還應(yīng)注意保證各激光束之間的相互位置。由于在本實(shí)施例中，所述激光光幕發(fā)生器2、3由數(shù)個(gè)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(shí)由于小功率激光發(fā)生器所對(duì)應(yīng)的透鏡組7的口徑大大減小，從而降低了光學(xué)鏡頭的造價(jià)，此外，使整個(gè)組合平行激光光幕的體積大大減小，最終降低了本實(shí)用新型的造價(jià)。
當(dāng)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(shí)，出于工藝上的考慮，便于維修、安裝，可以視情況將整個(gè)激光光幕發(fā)生器2或3設(shè)計(jì)成若干個(gè)獨(dú)立單元，每個(gè)單元含若干個(gè)激光發(fā)生器8，裝配時(shí)再把這些單元裝配在一起以形成一個(gè)完整的組合平行激光光幕發(fā)生器。
請(qǐng)參見(jiàn)圖5和6，其為本實(shí)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(zhǎng)度方向開(kāi)設(shè)有一長(zhǎng)槽(圖中未示出)，與該長(zhǎng)槽的開(kāi)口端對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)槽未端設(shè)有光敏器件11，所述長(zhǎng)槽的開(kāi)口端內(nèi)可設(shè)有減小其開(kāi)口度的塞體，以減少雜光的進(jìn)入，提高檢測(cè)精度。
為進(jìn)一步提高檢測(cè)精度，可沿固定條14長(zhǎng)度方向呈一直線設(shè)置復(fù)數(shù)個(gè)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(jiàn)，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(lái)獲得的，見(jiàn)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(shí)也起到了限制光束能量和阻隔雜光的作用。
對(duì)于一套特定的組合平行激光光幕靶，其對(duì)彈丸彈道坐標(biāo)的測(cè)量精度由光敏器件11之間的間隔大小決定，間隔越小測(cè)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(duì)應(yīng)，它們共同構(gòu)成彈道坐標(biāo)測(cè)量的直角坐標(biāo)系。
圖7和8為本實(shí)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(shí)施例示意圖。一只激光發(fā)生器8可以對(duì)應(yīng)一光敏器件11，也可對(duì)應(yīng)多個(gè)光敏器件11。在激光發(fā)生器與光敏器件對(duì)應(yīng)關(guān)系中舉例如下根據(jù)被測(cè)彈丸目標(biāo)的直徑，在設(shè)計(jì)激光靶面時(shí)，激光發(fā)生器8與光敏器件11可以有不同的對(duì)應(yīng)關(guān)系。若所選用激光發(fā)生器8光束尺寸為20mm，需要測(cè)量現(xiàn)行輕武器的最小彈丸目標(biāo)(口徑為5.45mm)時(shí)，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(dāng)彈丸穿過(guò)光幕平面時(shí)，每個(gè)方向上均至少有一個(gè)光敏器件11產(chǎn)生瞬變信號(hào)。此時(shí)激光發(fā)生器8與光敏元件11的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)附圖7。
對(duì)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(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)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(shí)現(xiàn)對(duì)彈丸飛行速度的測(cè)量。
所述組合平行激光光幕靶還可以設(shè)置為具有兩個(gè)縱橫兩個(gè)方向的激光光幕發(fā)生器和相應(yīng)的光敏接收器件組前后間隔設(shè)置，即當(dāng)X、Y兩個(gè)方向的光幕前后間隔一定距離設(shè)置時(shí)，同樣可用于對(duì)彈丸飛行速度的測(cè)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(cè)量分析裝置，即可完成彈丸飛行的測(cè)量工作。
惟以上所述者，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，當(dāng)不能以此限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，即大凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍及實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等同變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實(shí)用新型專利權(quán)利要求
書(shū)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(gè)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(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)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(gè)或一個(gè)以上的單個(gè)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(fù)數(shù)個(gè)獨(dú)立單元，且各獨(dú)立單元含復(fù)數(shù)個(gè)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(gè)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(dǎo)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(zhǎng)度方向開(kāi)設(shè)的一長(zhǎng)槽，與該長(zhǎng)槽的開(kāi)口端相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)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(zhǎng)度方向設(shè)置復(fù)數(shù)個(gè)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(kāi)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(gè)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(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)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(shí)用新型克服了公知技術(shù)存在的缺陷，具有較高的測(cè)量精度，且靶面上各個(gè)位置具有相同的測(cè)量精度，克服了聲靶、CCD靶等存在的測(cè)量精度不均勻的問(wèn)題，能可靠判斷和捕捉各種類型彈丸目標(biāo)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)連發(fā)(點(diǎn)射)射擊的彈丸坐標(biāo)測(cè)量，并能準(zhǔn)確區(qū)分彈序，靶面規(guī)格可滿足各個(gè)不同距離上的精度試驗(yàn)需要，并能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)彈丸飛行速度的測(cè)量。
文檔編號(hào)F41J5/00GKCN2682371SQ200420007418
公開(kāi)日2005年3月2日 申請(qǐng)日期2004年3月17日
發(fā)明者王連海, 楊慧武 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍63856部隊(duì)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan