天幕靶光锥聚光光电转换方法

董 华,宋庆庆,张志远

(中国兵器装备研究所,北京 102202)

0 引言

天幕靶是一种在兵器试验场使用频率很高的对火炮和轻武器发射的弹丸飞行速度进行测试的测速仪器,它是以光电转换为基础,用以探测飞行弹丸到达空间某一预定位置时刻的非接触式的光电传感器。它是继网靶、钢板靶和线圈靶这些传统区截装置之后的一种全新的区截装置,它靶面大,精度高,克服了传统区截装置的很多局限[1]。国内对天幕靶的研究已经有了一定飞跃,但是现在装备靶场和校验站的天幕靶的视场角只有24°,这决定了它的靶面比较小。灵敏度保持在600倍弹径,灵敏度比较小,对于小弹径的弹丸的测试和小直径破片的测试都存在一定的困难,不能满足越来越高的测试要求。武器研制测试任务需要天幕靶具有更大的视场角以及灵敏度。

1 天幕靶传统光电转换系统的原理

天幕靶光电转换系统由镜头、光阑狭缝、光电转换器件以及镜头座组成。如图1所示为传统天幕靶的光电转换系统示意图。由于光阑狭缝的作用,在光学镜头视场中,仅有一个扇形且厚度并不均匀的平面区域内的光线可以达到光电转换器件的敏感面,这个平面区域一般称之为天幕,这个扇形天幕的扇形角度就是天幕靶的视场角,而这个视场角是由透镜、光阑狭缝和光电转换器件的形位决定的。如图1所示,光线 AN是过透镜中心到光电转换器件光敏面极限位置的一条光线,这是一条边缘光线。……