天幕靶技术研究进展 被引量：18

1

作者 倪晋平 魏建凯 《西安工业大学学报》 CAS 2011年第7期589-596,共8页

天幕靶是常规靶场常用的测量仪器,因其操作简便、成本低、测试精度高、稳定可靠性好等优点,在测量飞行物体速度、立靶密集度等方面得到广泛应用.文中分析了天幕靶工作机理,总结了近年来科研工作者在解决天幕靶视场小、灵敏度低、时间信... 天幕靶是常规靶场常用的测量仪器,因其操作简便、成本低、测试精度高、稳定可靠性好等优点,在测量飞行物体速度、立靶密集度等方面得到广泛应用.文中分析了天幕靶工作机理,总结了近年来科研工作者在解决天幕靶视场小、灵敏度低、时间信息提取误差大等关键问题时所采用的技术和天幕靶技术的应用,展望了今后的发展趋势. 展开更多

关键词 天幕靶 弹丸速度 密集度 抗干扰 连发测速

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用于一级轻气炮的弹速激光测量系统 被引量：14

2

作者 王翔 王为 傅秋卫 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期75-80,共6页

研制了用于5 7mm一级轻气炮的激光测速系统 ,采用红光LD作光源 ,PIN作为光电探测器 ,并研制了专用前置放大器 ,整个系统集成于炮管延长段中 ,不仅具有结构简单紧凑、抗振动、易于准直 ,而且避免了弹丸的自由飞 ,保持了极小的碰撞角。... 研制了用于5 7mm一级轻气炮的激光测速系统 ,采用红光LD作光源 ,PIN作为光电探测器 ,并研制了专用前置放大器 ,整个系统集成于炮管延长段中 ,不仅具有结构简单紧凑、抗振动、易于准直 ,而且避免了弹丸的自由飞 ,保持了极小的碰撞角。采用该系统已成功地测量了非标准异型弹丸和非金属弹丸的速度 ,速度测量的相对不确定度小于 0 .2 %。 展开更多

关键词 一级轻气炮 激光测量系统 LD激光器 光电探测器 弹速测量 不确定度 冲击压缩

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单列光源反射式光幕靶检测弹着点 被引量：12

3

作者 于纪言 李永新 王晓鸣 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1354-1360,共7页

为了降低弹丸着靶点检测的成本,提出了一种新的弹着点检测原理。采用单列光源,经两面条形表面反射镜反射后,形成"Z"型的三道光幕,用于实现对弹丸等飞行目标的测速及定位。弹丸的速度和着靶点水平方向的坐标可以通过对时间的... 为了降低弹丸着靶点检测的成本,提出了一种新的弹着点检测原理。采用单列光源,经两面条形表面反射镜反射后,形成"Z"型的三道光幕,用于实现对弹丸等飞行目标的测速及定位。弹丸的速度和着靶点水平方向的坐标可以通过对时间的测量得到,弹丸着靶点竖直方向的坐标可以通过单列光探测器获知。文中对检测原理进行了研究,对光源、探测器、信号特征、有效测试区域、射频测试能力等进行了分析,并在桌面进行了原理性试验。高速摄影机拍摄的小球坐标与"Z"型结构测量出的坐标相对位置误差为0.1～1mm,传统区截靶法与"Z"型结构测量出的小球速度相对测速误差为0.02%～0.2%,说明基于反射镜的"Z"型结构在定位和测速方面的应用具有可行性,提出的方法具有结构简单、解算方便、节省成本的特点。 展开更多

关键词 光幕靶 弹丸 弹着点 报靶 速度测量

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激光光幕靶测速系统设计 被引量：11

4

作者 江念 王召巴 陈友兴 《测试技术学报》 2013年第4期354-357,共4页

针对室内外全天候条件下高精度测量弹丸速度的需求,设计了一种新型激光光幕靶.该激光光幕靶采用线性排列的红外激光管阵列作为发光光源,两列平行排布的红外光敏二极管作为接收器件,形成具有两个光幕的双光幕光幕靶.采用主动式光源,该测... 针对室内外全天候条件下高精度测量弹丸速度的需求,设计了一种新型激光光幕靶.该激光光幕靶采用线性排列的红外激光管阵列作为发光光源,两列平行排布的红外光敏二极管作为接收器件,形成具有两个光幕的双光幕光幕靶.采用主动式光源,该测速系统测试效率高、精度高且不受天气影响,一次测量系统的CPLD数字逻辑电路可计算得到弹丸的两个飞行时间,便于互相比较和对照.野外实弹试验表明,该测速系统灵敏度高,工作稳定可靠,测试数据准确. 展开更多

关键词 激光光幕靶 红外激光管 光敏二极管阵列 弹丸 测速系统

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基于FPGA的反射式光幕测速系统 被引量：11

5

作者 柏超龙 江剑 赵传荣 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2018年第12期231-235,共5页

提出了以FPGA为核心的反射式激光光幕测速系统研制方案,系统采用半导体激光器作为扇形光幕的发射光源,与高速硅光电探测器在同一侧放置,构成反射式测速光幕,然后通过FPGA对弹丸穿过前后光幕的时间间隔进行测量,并提供时标选择。对主要... 提出了以FPGA为核心的反射式激光光幕测速系统研制方案,系统采用半导体激光器作为扇形光幕的发射光源,与高速硅光电探测器在同一侧放置,构成反射式测速光幕,然后通过FPGA对弹丸穿过前后光幕的时间间隔进行测量,并提供时标选择。对主要模块进行了仿真,结果表明:测速各模块设计完整,验证了该系统的可行性。该设计适用于大口径的弹丸测速工作,具有重要的工程实用价值。 展开更多

关键词 FPGA 反射式光幕 弹丸测速 光电探测器

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大靶面激光光幕靶研究 被引量：11

6

作者 董涛 倪晋平 +1 位作者 高芬 马群 《工具技术》 2010年第6期85-87,共3页

针对大靶面、高精度弹丸速度测量的要求,提出一种新型激光光幕靶弹丸速度测量系统。该系统采用大功率90°扇形线状激光器做为光源,两列高灵敏度光电二极管阵列作为接收装置,当弹丸穿越激光光幕面时,遮挡了部分投射在光电二极管上的... 针对大靶面、高精度弹丸速度测量的要求,提出一种新型激光光幕靶弹丸速度测量系统。该系统采用大功率90°扇形线状激光器做为光源,两列高灵敏度光电二极管阵列作为接收装置,当弹丸穿越激光光幕面时,遮挡了部分投射在光电二极管上的光线,光电二极管产生微弱电信号,经放大、整形后输出一个脉冲信号,触发计时仪开始或停止计时。两台同样的装置配合测时仪,便可组成激光光幕靶测速系统。经实弹实验证明,该系统具有高灵敏度和高精度的特点。 展开更多

关键词 激光 光幕靶 弹丸 测速系统

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一种改进型红外光幕靶测速系统 被引量：10

7

作者 王红宇 孟立凡 +2 位作者 黄广炎 刘春美 王博 《现代电子技术》 北大核心 2018年第8期174-179,共6页

使用光幕测速系统对弹丸速度进行检测时,背景干扰光线对测试结果影响较大,为此通过试验分析背景光照强度、狭缝结构、光电二极管封装类型对测速效果的影响。提出使用双层狭缝结构以及黑色树脂封装光电二极管来进一步减弱干扰光线的影响... 使用光幕测速系统对弹丸速度进行检测时,背景干扰光线对测试结果影响较大,为此通过试验分析背景光照强度、狭缝结构、光电二极管封装类型对测速效果的影响。提出使用双层狭缝结构以及黑色树脂封装光电二极管来进一步减弱干扰光线的影响,同时进行信号处理电路的设计,搭建完整的红外光幕测速系统,并进行了弹丸速度测试试验。试验测速范围是200~1 500 m/s,通过与高速摄影、丝网断靶测速数据进行对比,证明改进型红外光幕靶测速系统测速相对误差小于1%。 展开更多

关键词 光幕靶 干扰光线 狭缝结构 光电二极管封装 微弱光电信号处理 弹丸速度测试

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弹丸速度测量系统校准方法研究 被引量：9

8

作者 章启成 孔德仁 +1 位作者 庞忠根 刘鑫 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期96-98,共3页

给出了国内弹丸速度测量系统常用校准方法,分析了常用校准方法存在的问题及其不合理性。基于数理统计的原理,探讨了用多组无偏、一致、有效的区截装置同时测量弹丸某点的飞行速度,以其速度测量的平均值作为弹丸在该点飞行速度之真值的... 给出了国内弹丸速度测量系统常用校准方法,分析了常用校准方法存在的问题及其不合理性。基于数理统计的原理,探讨了用多组无偏、一致、有效的区截装置同时测量弹丸某点的飞行速度,以其速度测量的平均值作为弹丸在该点飞行速度之真值的区截装置的校准方法,并分析了该校准方法的优点。组建了基于光幕靶的弹丸速度测量系统的校准系统,实验和数据处理证明了该方法的可行性,研究结果为定量给出弹丸速度测量不确定性提供了一种行之有效的校准方法。 展开更多

关键词 弹丸速度测量 区截装置 测量不确定度 校准方法

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用于三级轻气炮弹速测量的改进型激光测速系统 被引量：9

9

作者 李进 李运良 +5 位作者 钱秉文 张向荣 朱玉荣 景吉勇 谭书舜 仵可 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期146-149,共4页

激光测速技术几乎可以满足各类轻气炮实验中的弹速测量要求,具有响应速度快、对弹丸种类和形状无限制等优点。三级轻气炮中弹丸加载速率较高,高温弹前激波的发光干扰给弹丸激光测速带来很大的困难。对弹前激波的发光强度进行了理论分析... 激光测速技术几乎可以满足各类轻气炮实验中的弹速测量要求,具有响应速度快、对弹丸种类和形状无限制等优点。三级轻气炮中弹丸加载速率较高,高温弹前激波的发光干扰给弹丸激光测速带来很大的困难。对弹前激波的发光强度进行了理论分析和估算,并综合采用增加弹道消波装置、改善激光光路、优化测量电路等技术手段,改进了传统激光测速系统,增强了测速系统的抗干扰能力,提高了信噪比,实现了三级轻气炮中非金属弹丸高达8.11 km/s弹速的精确测量。 展开更多

关键词 工程力学 弹速测量 三级轻气炮 激波 光电二极管

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弹跳弹丸近地炸点高度光电测量方法研究 被引量：7

10

作者 田会 倪晋平 辛彬 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期347-350,共4页

针对测量弹跳弹丸空中炸点高度的难题,提出一种光电测量方法。该方法利用弹丸落地弹跳后在空中做匀减速运动建立数学模型,通过声传感器、光幕靶、火焰探测器和双路测时仪测量弹丸在空中几个特征点的时间间隔,配合光幕靶的靶距等布靶结... 针对测量弹跳弹丸空中炸点高度的难题,提出一种光电测量方法。该方法利用弹丸落地弹跳后在空中做匀减速运动建立数学模型,通过声传感器、光幕靶、火焰探测器和双路测时仪测量弹丸在空中几个特征点的时间间隔,配合光幕靶的靶距等布靶结构参数,利用测量公式计算出空中炸点高度。文中对所提方法进行了测量不确定度分析,经理论分析,系统的测量不确定度小于20mm。结果证明该方法测量精度高、实时性好、可靠性高,仪器布放简便,所用设备均为靶场常用测试设备,易于工程化实现。文中介绍的方法适用于一类落地后再次弹跳后爆炸和民用礼花弹空中炸高的测量场合。 展开更多

关键词 炸点高度 弹丸 光幕靶 速度测量

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带光电直流补偿的激光测速靶系统设计 被引量：4

11

作者 王斌 赵冬娥 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期235-238,共4页

为了提高弹丸速度测试的精度和抗干扰能力,提出了一种基于光电直流补偿的激光测速靶系统设计。采用了可靠性好,精度高的双启动、双停止区截激光幕速度测试方法,对抗强环境光干扰的光电直流补偿前置放大电路设计方案进行了分析。利用Micr... 为了提高弹丸速度测试的精度和抗干扰能力,提出了一种基于光电直流补偿的激光测速靶系统设计。采用了可靠性好,精度高的双启动、双停止区截激光幕速度测试方法,对抗强环境光干扰的光电直流补偿前置放大电路设计方案进行了分析。利用Microsoft VC++程序开发的速度测试软件进行了7.62mm弹丸单发速度测试实验,给出了实验波形。 展开更多

关键词 激光测速靶 光电直流补偿 前置放大电路 弹丸速度测试

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基于重心法的激光光幕弹丸过靶信号特征点提取算法 被引量：5

12

作者 张斌 赵冬娥 +1 位作者 刘吉 刘小彦 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2015年第3期68-71,共4页

针对弹丸激光靶测速系统中弹丸过靶时间提取算法影响测试精度的问题,提出使用重心法提取过靶信号特征点的方法。该方法求解过靶波形重心作为过靶信号特征点,通过对重心法、斜率法、下降沿一半法和峰值法的仿真分析可知,重心法具有最佳... 针对弹丸激光靶测速系统中弹丸过靶时间提取算法影响测试精度的问题,提出使用重心法提取过靶信号特征点的方法。该方法求解过靶波形重心作为过靶信号特征点,通过对重心法、斜率法、下降沿一半法和峰值法的仿真分析可知,重心法具有最佳的抗噪声性能,误差最小。试验验证表明:对比使用不同处理方法解算得到的速度值,发现重心法弹丸过靶信号特征点提取算法具有最高的速度精度,对提升激光靶精度有一定的工程应用参考价值。 展开更多

关键词 激光靶 重心法 弹丸 速度测量

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感应式线圈靶感应电势模型及其分析 被引量：4

13

作者 章启成 孔德仁 狄长安 《测试技术学报》 2009年第6期501-504,共4页

感应式线圈靶是采用定距测时法测量弹丸运动速度常用的区截装置之一.将磁化弹丸等效为点磁偶极子,建立了其以一定速度偏离靶心穿过感应线圈靶的物理模型,运用电磁学理论,导出了磁化弹丸穿过线圈靶时产生的感应电动势的数学模型,根据此... 感应式线圈靶是采用定距测时法测量弹丸运动速度常用的区截装置之一.将磁化弹丸等效为点磁偶极子,建立了其以一定速度偏离靶心穿过感应线圈靶的物理模型,运用电磁学理论,导出了磁化弹丸穿过线圈靶时产生的感应电动势的数学模型,根据此模型讨论了弹丸偏离线圈中心轴线对感应电动势过零点、过零点的斜率、感应电动势的幅值以及感应电动势极值点位置的影响,为线圈靶的合理使用提供了理论基础及一些建议. 展开更多

关键词 线圈靶 弹丸 速度测量 磁偶极子 感应电势

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原向反射式大面积三角形探测光幕灵敏度分布 被引量：1

14

作者 段晨曦 孙忠辉 +2 位作者 李海清 倪晋平 武志超 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第1期113-121,共9页

分体式大靶面测试系统的探测光幕灵敏度直接影响飞行弹丸速度测量的精度。可在散布不大的情况下,使用反射膜与激光器代替矩形大面积测试系统中的人工光源,简化测试系统。对新建的三角形探测光幕的灵敏度进行了分析,综合考虑激光器在不... 分体式大靶面测试系统的探测光幕灵敏度直接影响飞行弹丸速度测量的精度。可在散布不大的情况下,使用反射膜与激光器代替矩形大面积测试系统中的人工光源,简化测试系统。对新建的三角形探测光幕的灵敏度进行了分析,综合考虑激光器在不同传播距离处的光强度衰减、空间的非均匀性分布及反射膜逆反射系数和镜头离轴效应等因素,采用数值仿真和实弹试验的方法,将同一弹径的弹丸穿过光幕不同位置时的灵敏度等效到同一基准点进行归一化分析。结果显示,镜头离轴效应对灵敏度影响最大,激光器空间非均匀性分布影响最小。在3.5 m×2 m(宽×高)的直角三角形探测光幕区域进行实弹试验,其结果与仿真结果一致,距镜头越近,灵敏度越高;反之越低。研究结果可为类似原向反射式大面积探测光幕的工程设计提供参考。 展开更多

关键词 弹丸速度测量 大面积探测光幕 离轴效应 光强度分布 灵敏度分布

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基于ARM和FPGA的弹丸测速系统设计 被引量：4

15

作者 李伟伟 于纪言 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第5期107-109,共3页

设计了一种基于ARM处理器和现场可编程门阵列(FPGA)的弹丸测速系统。充分利用FPGA的高速并行处理能力,进行多路触发电平的捕获,利用ARM进行逻辑控制与数据存储交互。实验结果表明:系统测速的精度在2%以内,满足实际工程应用的要求。

关键词 ARM处理器 现场可编程门阵列 计时器 弹丸速度测量 靶场

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弹丸姿态对感应式线圈靶测速精度影响 被引量：4

16

作者 谢彤 狄长安 王耀辉 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第7期17-20,共4页

弹丸穿越线圈靶时的姿态是影响线圈靶测速精度的重要因素。就弹丸姿态变化对线圈靶测速精度的影响进行了理论分析与建模研究,建立了与弹丸姿态相关的线圈感应电动势特性的理论模型。结合具体的参数,利用Matlab数值分析软件对高速运动的... 弹丸穿越线圈靶时的姿态是影响线圈靶测速精度的重要因素。就弹丸姿态变化对线圈靶测速精度的影响进行了理论分析与建模研究,建立了与弹丸姿态相关的线圈感应电动势特性的理论模型。结合具体的参数,利用Matlab数值分析软件对高速运动的弹丸在入射线圈靶时的感应电动势随偏航角、俯仰角和偏移量的变化进行了数值计算,并经实验验证了模型的正确性。初步的研究结果表明:靶距为1 m时,弹丸姿态所引起的线圈靶测速误差可达0.511%,其中偏航角为主要影响因素。建模结果可为传感器的合理使用和误差补偿提供理论依据。 展开更多

关键词 感应式线圈靶 姿态变化 弹丸 速度测量 建模与仿真

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基于天幕靶的弹丸过靶信息探测提取方法的研究 被引量：4

17

作者 董华 倪晋平 王铁岭 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期844-848,共5页

天幕靶是一种探测弹丸通过空间预定平面时刻的触发传感器,天幕具有一定厚度,并不是一个没有厚度的理想平面,弹丸也并不是一个规则的理想圆柱,所以弹丸穿过天幕不是一个时间点而是一个时刻段。研究弹丸穿过天幕的时间段内哪个时刻点更精... 天幕靶是一种探测弹丸通过空间预定平面时刻的触发传感器,天幕具有一定厚度,并不是一个没有厚度的理想平面,弹丸也并不是一个规则的理想圆柱,所以弹丸穿过天幕不是一个时间点而是一个时刻段。研究弹丸穿过天幕的时间段内哪个时刻点更精确的代表弹丸穿过天幕的时刻点,从而触发计时仪,才能更精确的实现弹丸测速。通过论述弹尖、弹底和幕中触发方式的弹丸过靶信息提取方式,以天幕厚度与测试精度之间的关系为出发点,构建了弹丸穿过光幕的几何计算模型,分析了弹长与幕厚的不同关系下的弹丸过靶信息提取的方法。 展开更多

关键词 天幕靶 弹丸 测速 触发方式 信息提取

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基于FPGA的靶场高精度时间采集系统设计 被引量：4

18

作者 黄安娜 王凌云 迟歆妍 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2020年第3期29-35,共7页

弹丸的飞行速度是衡量轻武器毁伤效能和弹道特性的重要特征之一。针对在靶场测试中弹丸飞行速度测试问题,采用以区截装置和高精度测时相结合的方式测量弹丸速度。为了提高测速精度,在光幕靶测试原理基础上,设计了以FPGA为核心的高精度... 弹丸的飞行速度是衡量轻武器毁伤效能和弹道特性的重要特征之一。针对在靶场测试中弹丸飞行速度测试问题,采用以区截装置和高精度测时相结合的方式测量弹丸速度。为了提高测速精度,在光幕靶测试原理基础上,设计了以FPGA为核心的高精度时间采集系统。对经过两靶间弹丸飞行时间间隔进行“粗”(直接脉冲计数法)、“细”(时钟数字移相法)相结合的精密测量,利用双锁相环级联、高精度内插时钟技术,实现了同时扩大计时范围和提高计时精度的目的。实验结果表明,所设计的时间采集系统测量最大时间间隔为83.89 ms,测量精度为312.5 ps,并通过软件实现了光幕靶测速时,去除冲击波、蚊虫飞鸟、外界光线的干扰问题,达到了靶场时间采集大范围、高精度、抗干扰性强的使用要求。 展开更多

关键词 弹丸测速 时间间隔测量 时间内插 FPGA

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警用刑事实验室枪弹测速系统设计及实现 被引量：4

19

作者 马时亮 倪晋平 《西安工业大学学报》 CAS 2013年第10期785-789,共5页

针对警用刑事实验室对自制枪发射的弹丸速度测试需求,设计了一种区截光幕传感器测量系统.该系统以光幕靶或天幕靶作为区截光幕,配接数据采集卡和处理软件构建了完整的测速系统.针对获取的弹丸波形数据,经过软件处理得到弹丸穿靶速度,从... 针对警用刑事实验室对自制枪发射的弹丸速度测试需求,设计了一种区截光幕传感器测量系统.该系统以光幕靶或天幕靶作为区截光幕,配接数据采集卡和处理软件构建了完整的测速系统.针对获取的弹丸波形数据,经过软件处理得到弹丸穿靶速度,从而判定枪弹的杀伤力.实弹射击试验表明,该系统可以准确可靠地测量直径最小为2mm破片的速度,测试相对误差不超过0.1%,能够满足警用刑事实验室枪弹杀伤效果的检验要求. 展开更多

关键词 枪弹杀伤力 光幕靶 天幕靶 速度测试 数据处理

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紧凑型全光纤内弹道弹速测量系统 被引量：3

20

作者 王为 陈宏 王翔 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期723-729,共7页

基于光电通讯领域中不断涌现出的高性能与带宽的光电仪器与器件,利用激光光束遮断原理,针对一级气体炮、二级轻气炮及火药炮等动高压加载手段,开展了内弹道弹速精密测量技术的实验研究,并研制一套紧凑型全光纤激光精密测量实验系统(简称... 基于光电通讯领域中不断涌现出的高性能与带宽的光电仪器与器件,利用激光光束遮断原理,针对一级气体炮、二级轻气炮及火药炮等动高压加载手段,开展了内弹道弹速精密测量技术的实验研究,并研制一套紧凑型全光纤激光精密测量实验系统(简称:AFOBB-All fiber op-tical beam breakout)。通过百余发实验的工程应用,以及对实验数据的统计处理与分析表明,AFOBB系统完全满足精密物理实验的测试精度及可靠性要求,其速度测量的相对扩展不确定度小于0.8%,精确测量能力涵盖了几十m/s～7.0 km/s的弹速范围。 展开更多

关键词 内弹道 弹速测量 不确定度分析

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