多站点立靶坐标测试体系软件构设

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1、多站点立靶坐标测试体系软件构设1绪论1.1弹丸立朝坐标测量技术发展及简介从上个世纪80年代起，对于武器立範的测试已经在国内外有众多的研宄成果。从而针对不同的测试环境，也不断地研宄了多种立祀的测试系统，其中包括常用的声祀，激光IE,光幕祀，CCD光祀等[I-5]，但是这些常用的测试祀面都有着各自的优缺点。对于声祀来说，该测试靴面在测试时具有相当高的精度，但是缺点在于使用时的测试范围较小，只能对于速度快的小弹丸进行短距离的测试，并且该测试方法存在边缘的误差等方面的问题，在现实情况下使用的要求非常严格，因此

2、，必然导致了对于大的紀面进行测试的时候，会存在稳定性不强的问题，测量的精度也会有较大程度的误差。常用的光幕鞭虽然在测量的效率比较高，但是该测试方法的精度较低。相对于光幕G，激光祀在测量时的效果比较好，效率较高，测量的精度也比较好，但是在现实情况下，其抗干扰等各方面的能力都不能很好的适应测试环境的影响，导致测量的结果也会存在精度比较低的情况。从上个世纪90年代起，CCD交汇光範使用非接触的测量方法，因为它具有结构比较简易，使用方便，测试精度高，测试速度快等方面的特点和优点，由此得到了较为广泛的应用。该测

3、试祀所采用的原理就是通过2台或者多台的线阵CCD相机所形成的交汇立祀面对弹丸进行测试，该测试祀面可以取代之前所使用的纸祀，而且其紀面的大小可以由实际情况来决定，即勒面的大小可以进行适当的调节。..1.2鞭面测试技术声祀就是通过若干个声电传感器构成的一系列矩形框架。声祀的测试原理就是采用一系列的声传感器阵列构成测试祀面用来接受子弹穿过紀面时所得到的波信息，通过该激波在系列传感器中形成的脉冲形态和该传感器之间存在的关系,然后通过该紀面自身的物理关系建立对应的模型，以此求解得到弹丸的坐标点位置。通过声IE的

4、测试原理可知，声祀在实际使用中容易受到弹丸的速度、弹丸在空中的飞行状态以及是否垂直穿过靴面等方面的因素相关。同时，该测试方法无法对低于音速的弹丸进行有效的弹丸着勒的坐标的测量。国内外在这方面都有着相应的研宄成果，如我国的ATS-1的阵列声祀，奥地利AVL公司研发的526的声祀。这些测量靴面在实际情况中有着较多的应用，这是由于该方法有着较高的测量精度，但是声祀容易受到现场测试环境的影响，并且声鞭在实际使用中的自动化水平有限，给测试工作带了不便。因此，为了保证测试系统中的声祀的精度，那么就必须在适合声勒的

5、测试条件和情况下进行测量。为了得到较高的测试精度，并且使其不能少于标称的值，则需要满足以下的相关条件：测试的子弹的飞行过程必须和测试的祀面保持垂直的角度，且该角度必须在一定范围内；测试中子弹的飞行速度要求在大概在500m/s。该测试祀面所具有的优点就是比较坚固，轻巧，便于携带，操作简单，处理测试系统中得到的数据速度也较快。在20世纪80年代中，该测试祀面在各国都拥有着较大的发展，但是该测试勒面在实际情况中存在着很多不易克服的问题，则导致其使用受到了极大的限制。..2坐标测试系统的设计2.1线阵CCD交

6、汇立靶CCD交汇测量[11-22]是在光学成像系统的基础上，利用两个线阵CCD的交汇处来获取图像。在这个交汇处，两个CCD相机都能够同时采集到弹丸的过祀图像。这个交汇区域就是有效的祀面。只有弹丸通过这个祀面时两个相机才能同时拍摄到。通过分析两幅同时采集到的图像数据，最终计算出祀面坐标。CCD交汇立祀在布站时通常采用水平布勒方法，即两台线阵CCD相机放置在与弹丸射向垂直的同一平面内，且在同一水平面上，测量弹丸坐标时使用的勒面由两台线阵CCD相机视场角重叠的部分构成。通过调整两台相机与水平的夹角来取得相机

7、视角重叠部分的面积大小。一般情况下两台相机主光轴的交角为90°左右，因此叫直角交汇测量法。在视场分辨率允许的情况下，若取得较大勒面就要增加相机之间的距离，同时也增大了祀中心与地面的高度。当弹丸经过有效勒面时，在两CCD上分别成像，通过计算弹丸在CCD像元上的质心位置，可得到空间弹丸穿过祀面时的精确坐标值，测量原理如图2.1所示。.2.2硬件系统从图2.3可知，当触发设备采集到弹丸发射的信号后，它将产生一个触发信号传递到采集卡，采集卡接收到信号后开始采集弹丸图像。采集的弹丸图像将会以位图的文件格

8、式存储在工控机设备。然后，客户端的软件读取图像数据，使用数字图像处理方法处理弹丸图像，提取弹丸中心点坐标数据。工控机将提取得到的弹丸屮心点坐标数据通过数据传输功能上传到主控机设备，主控机设备利用此数据并结合交汇立範坐标测量公式计算弹丸的过祀坐标。以上就整个系统的运行过程，每个设备都有自己的任务分配。在硬件的系统构建中，将会在一个站点配备两台线阵CCD相机、两台工控机，所以整个系统中的两个站点总共需要4台线阵CCD相机和4台工控机。其中，每台工控机装有一个