發(fā)布時(shí)間：2020-11-18 07:09

　　 在靶場(chǎng)測(cè)試領(lǐng)域,立靶密集度是武器系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)性能參數(shù),精確測(cè)量立靶密集度等外彈道參數(shù),對(duì)武器系統(tǒng)的毀傷效能評(píng)估及武器系統(tǒng)的研制至關(guān)重要。立靶密集度的測(cè)試是通過測(cè)量多彈丸目標(biāo)的著靶位置坐標(biāo),進(jìn)一步采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法計(jì)算而來,由于多彈丸目標(biāo)空間散布的不確定性和隨機(jī)性,常出現(xiàn)多個(gè)目標(biāo)在同一時(shí)刻到達(dá)某一個(gè)平面的情況,使得現(xiàn)有的光學(xué)測(cè)試方法無法識(shí)別與匹配出每一個(gè)空間目標(biāo)的位置,給多目標(biāo)動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試帶來極大的困難,很難對(duì)槍炮的性能進(jìn)行科學(xué)地衡量,尤其是多彈丸目標(biāo)出現(xiàn)遮擋、重合情況下的測(cè)試與計(jì)算。為了有效地解決多彈丸目標(biāo)空間散布的測(cè)試難題,本論文提出了雙線激光與面陣相機(jī)的多目標(biāo)空間位置組合測(cè)試方法,給出了兩個(gè)線激光光幕與面陣相機(jī)成像光軸交匯的多參數(shù)計(jì)算模型,研究與建立了多目標(biāo)空間位置解析數(shù)學(xué)模型;多彈丸目標(biāo)在經(jīng)過探測(cè)區(qū)時(shí)會(huì)出現(xiàn)遮擋、重合以及同時(shí)到達(dá)同一線激光光幕的情況,按照所建立模型提出了采用線激光與面陣相機(jī)時(shí)空信息約束關(guān)系的識(shí)別模型,給出了約束條件判別函數(shù),研究了基于模糊信息融合的識(shí)別與匹配方法,分析數(shù)據(jù)融合算法的關(guān)聯(lián)參數(shù)匹配機(jī)理,給出關(guān)鍵參數(shù)的求解方法;依據(jù)雙線激光與單面陣相機(jī)組合的測(cè)試原理,分析了多目標(biāo)在線激光光幕作用下的成像特性;利用線激光通過改變相機(jī)勢(shì)阱電荷影響多目標(biāo)成像的原理,建立了不同空間位置的多目標(biāo)電荷閾值模型;按照多目標(biāo)的成像電荷閾值信息,給出了目標(biāo)不同空間位置下的串?dāng)_概率計(jì)算函數(shù);根據(jù)串?dāng)_概率計(jì)算函數(shù),分析了多目標(biāo)空間位置測(cè)試的影響因素。通過模擬對(duì)比試驗(yàn)對(duì)所建立的空間位置解析模型及匹配識(shí)別方法進(jìn)行了驗(yàn)證,按照所構(gòu)建測(cè)試方法的固有參數(shù),采集了多目標(biāo)圖像,給出了對(duì)比條件下的試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù),結(jié)果表明:構(gòu)建的測(cè)試方法與匹配算法可以有效匹配齊至、遮擋的多目標(biāo)并解算其空間位置,且測(cè)試誤差滿足測(cè)量需求。最后,基于多目標(biāo)空間位置計(jì)算模型,利用微分法對(duì)多目標(biāo)空間位置參數(shù)進(jìn)行誤差分析,驗(yàn)證了本文提出方案的可行性與正確性,具有一定的理論與實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP391.41;TJ410.6
【部分圖文】：

對(duì)目標(biāo)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量與解算。??ｉｉＪｉｌ??圖１．２?Ｂ５７１四光幕精度靶交匯測(cè)試系統(tǒng)?圖１．３雙ＣＣＤ交匯立靶Ｂ５９０測(cè)試系統(tǒng)??３４０型室內(nèi)立靶密集度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)置了相機(jī)陣列，并在相機(jī)的視場(chǎng)范圍內(nèi)安裝了光??源，完全覆蓋相機(jī)的扇區(qū)視場(chǎng)。當(dāng)多個(gè)彈丸目標(biāo)穿過相機(jī)陣列形成的探測(cè)區(qū)時(shí)，可以使用??檢測(cè)相機(jī)采集圖像中的目標(biāo)來推算射彈通過的位置。３４０型室內(nèi)測(cè)量系統(tǒng)立靶的結(jié)構(gòu)圖如??圖１．４所示。??ｉＴｒｒ＾／?丨?＾＇??．Ｌｉ??ｉ?Ｃａｆｔｗｉｒｓ?ｐｆ－??／?ｗ?ｊｉｎ——：…？??Ｃｏ＾－ｆｏｉ?Ｖ?攀??圖１．４?３４０型立靶測(cè)試系統(tǒng)?圖１．５?ＷＴＳ０３型立靶測(cè)試系統(tǒng)??Ｐｈｏｔｏｔｙｐａ公司主要開發(fā)彈道測(cè)試設(shè)備和武器彈藥測(cè)試平臺(tái)，其開發(fā)的ＷＴＳ０３型立靶??密集度測(cè)試系統(tǒng)是基于光幕陣列測(cè)試技術(shù)的目標(biāo)參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖１．５所??示。綜上所述，目前的室內(nèi)立靶測(cè)試系統(tǒng)的標(biāo)定及測(cè)量方法十分復(fù)雜，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)具有一??定限制，因此在測(cè)量立靶密集度參數(shù)方法上具有一定局限性。??１．３課題研究的目的??為了解決多目標(biāo)空間散布的測(cè)量難題，本文利用線激光與單面陣相機(jī)構(gòu)造了間位置測(cè)??量原理

０型室內(nèi)立靶密集度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)置了相機(jī)陣列，并在相機(jī)的視場(chǎng)范圍內(nèi)安裝了全覆蓋相機(jī)的扇區(qū)視場(chǎng)。當(dāng)多個(gè)彈丸目標(biāo)穿過相機(jī)陣列形成的探測(cè)區(qū)時(shí)，可以使機(jī)采集圖像中的目標(biāo)來推算射彈通過的位置。３４０型室內(nèi)測(cè)量系統(tǒng)立靶的結(jié)構(gòu)圖所示。??ｉＴｒｒ＾／?丨?＾＇??．Ｌｉ??ｉ?Ｃａｆｔｗｉｒｓ?ｐｆ－??／?ｗ?ｊｉｎ——：…？??Ｃｏ＾－ｆｏｉ?Ｖ?攀??圖１．４?３４０型立靶測(cè)試系統(tǒng)?圖１．５?ＷＴＳ０３型立靶測(cè)試系統(tǒng)??

２．１多線激光與單面陣相機(jī)的空間布置方法??本論文采用單面陣相機(jī)與兩個(gè)輔助線激光光源構(gòu)造多目標(biāo)位置測(cè)量原理，其空間布置??方式如圖２．１所示，其中，在面陣相機(jī)一側(cè)設(shè)置兩個(gè)線激光光源，使得面陣ＣＣＤ的感光??面通過光學(xué)系統(tǒng)形成探測(cè)視場(chǎng)，兩個(gè)線激光光幕形成第一探測(cè)光幕和第二探測(cè)光幕??Ａ／２，且第一探測(cè)光幕Ｍ，、第二探測(cè)光幕Ｍ２與相機(jī)探測(cè)視場(chǎng)通過標(biāo)定以不同的角度交匯；??面陣ＣＣＤ相機(jī)采集的圖像中，目標(biāo)在穿過線激光光幕的時(shí)刻為亮目標(biāo)；構(gòu)造兩個(gè)交匯線??激光光幕的原因在于當(dāng)多目標(biāo)同時(shí)在其中一個(gè)光幕重疊著靶時(shí)，根據(jù)飛行距離不同原理，??多目標(biāo)在另一個(gè)光幕上會(huì)被分離；在多目標(biāo)經(jīng)過探測(cè)區(qū)后，將測(cè)試過程中采集的圖像序列??進(jìn)行處理分析后傳輸給計(jì)算機(jī)，最后，計(jì)算機(jī)對(duì)圖像序列的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。在測(cè)試原??理中，所求的多目標(biāo)位置是以面陣相機(jī)光軸的中心點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，ｄ是面陣相機(jī)光??學(xué)系統(tǒng)中心與兩線激光光幕交點(diǎn)位置之間的距離。??目標(biāo)飛行方向ｚ少ｚ?｜?／??Ｚ?Ｘ’、、Ｉ?面陣相機(jī)視場(chǎng)??＼�。�???－Ｋ??Ｊ?Ｉ?＾???面陣相機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)??圖２．１多目標(biāo)空間位置測(cè)試原理??７??
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