单镜头天幕靶配接线阵光源构成等腰三角形探测光幕, 常用作室内靶道速度测量装置, 探测灵敏度直接影响天幕靶测速精度。分析了该类探测光幕的构建及工作原理, 考虑天幕靶光学镜头的边缘效应及照度距离衰减, 建立了灵敏度计算模型, 推导了弹丸穿过光幕时刻遮挡光源引起光通量变化量的计算公式, 以弹丸穿过光轴上某处产生的光通量变化量为参考值进行归一化处理, 得到探测光幕内灵敏度分布规律并进行实弹射击试验验证, 文中的结论可用于指导天幕靶配接线阵光源测速系统的使用和设计。

镜头式探测器配接L形LED光源构成大面积矩形探测光幕, 常用来布置在封闭的室内靶道测量外弹道参数, 其探测区域的灵敏度大小直接影响测量精度, 文章研究和分析了配接L形LED光源的10m×10m大面积矩形探测光幕灵敏度空域分布规律, 考虑镜头边缘效应和光传播路径损失, 将飞行弹丸遮挡的光投射到镜头处计算光电器件接收的光通量变化, 推导出探测光幕灵敏度的数学表达式, 将探测区域分割成小块, 采用数字仿真方式计算同一口径弹丸穿过不同区域块引起的光通量变化, 得到矩形探测光幕区域灵敏度空域分布。结果显示矩形探测区域灵敏度呈现对称分布, 靠近镜头主光轴和镜头附近处时, 会得到探测区域内的较大探测灵敏度。其研究结果为后续进行大靶面外弹道测试相关技术提供了理论依据。

为了准确、可靠地测量到静爆试验中任意水平方向上的破片飞行速度, 提出了一种基于主动光幕阵列的静爆破片飞行速度测量方法。首先, 以被测弹药静爆点为中心的平面上环形布放12组主动式六光幕阵列, 当破片穿过其中任意一组光幕阵列的探测幕面时可测量到其飞行参数(如速度、入射角及立靶密集度等); 其次, 根据所提出的光幕阵列布局配置, 建立了其破片飞行参数测量模型, 分析了破片速度分量误差在一定范围随各速度分量变化规律。通过理论分析及实弹实验可知: 在规定测试条件下破片速度分量误差不超过2.7 m/s, 可以满足任意水平方向上的破片速度测量需要。

为了提高水下激光光幕的探测性能，根据水下光束传播规律，构建了水下激光光幕探测模型，基于蒙特卡罗模拟方法对水下激光光幕探测性能进行研究。基于水下激光光幕探测模型，利用MATLAB软件进行仿真，分析海水衰减系数、初始功率及传输距离对水下激光光幕传输的影响。仿真结果表明：海水的衰减系数越小，水下激光光幕传输率受到的影响越小。海水参数和传输距离一定时，随着初始功率的增加，只会影响到达探测端的最终功率，但对传输率影响不大。当海水衰减系数一定，传输距离为1 m时，其传输率约为15%且变化稳定；当传输距离增加到30 m时，传输率在5%以下。

针对高速线阵相机实际应用中的可靠触发问题, 提出了一种高速线阵图像采集系统外触发延时时间的测试方法, 提供有效触发设置参数, 可靠捕获动态目标.采用双区截光幕准确获得飞行目标速度, 其中第二个光幕同时提供图像采集外触发信号, 依据区截装置参数及目标速度计算出采集系统接收到触发信号时刻; 对序列线阵图像分析, 以获得实际图像开始采集时刻, 进而得到线阵图像采集系统外触发延时时间.对行频64 000的具体型号采集系统外触发延时时间进行了实际测试, 测试结果与分析表明, 该系统图像采集存在延时, 平均延时时间为152 μs, 方差为3.3 μs, 延时测试精度小于1个行周期.分析了引入延时测试误差的因素及作用原理, 通过10 000 lps和50 000 lps两种行频的线阵相机延时测试系统误差分析实例, 给出了测试系统参数的一般确定方法.