针对短靶距测速光幕靶的靶距无法直接测量的问题，提出一种采用双区截光幕测速装置标定靶距的方法。在测得弹道上两点速度后，依据弹道方程推导了飞行弹丸在两点间任意时刻的瞬时速度计算式；依据弹丸穿过标定用测速装置和被标定光幕靶的时间序列，给出了靶距标定公式。在弹丸飞行速度一定的情况下，分析标定用光幕靶的靶距和布放间距对标定误差的影响，并进行了实弹射击试验。试验结果表明，标定用光幕靶的靶距、布放间距及弹丸飞行速度在一定条件下，标定相对误差为0.8 ‰，所提方法能够用来标定各种原理的使用级区截测速用传感器的靶距。

针对雾霾天气下获取的图像细节丢失、颜色偏移、视觉质量退化等问题，提出一种基于对数-S型函数分段估计的大气光幕估计快速去雾算法。首先，在大气散射模型上深入推导，得到了大气光幕与有雾图像最小通道的正相关关系；然后，根据有雾图像不同区域具有不同的雾浓度，构造了分区域约束模型用以估计有雾图像的大气光幕；最后，提出基于中值滤波优化的中通道局部大气光估计方法，并结合大气散射模型恢复无雾图像。实验结果表明：所提算法复原图像的新增可见边、平均梯度，信息熵分别提升了17.4%、50.5%、30%，运行时间比传统快速去雾算法降低了17.5%。本文算法具有去雾彻底、颜色自然、细节明显的优点。

针对一体化六光幕阵列测量模型，提取模型中光幕结构参数，在MATLAB中建立模型进行仿真，逐一分析各结构参数影响下的对弹丸飞行速度和坐标测量误差的影响规律，给出结构参数优化方法。基于优化的结构参数典型值得到了1 m×1 m矩形靶面范围内弹丸飞行速度和坐标的测量误差分布。实弹试验表明弹丸飞行参数测量与仿真分析具有一致性，横坐标测量误差不超过3.1 mm，纵坐标测量误差不超过4.8 mm，速度测量误差小于1.1 m/s。该结果可为光幕阵列测量设备的工程设计提供理论依据，也可为提高身管**弹丸飞行参数测量精度提供参考。

由于雾霾天气下空气中介质粒子的影响，成像设备所捕获的图像通常会存在对比度低、色彩丢失等问题。针对这些问题，本文提出一种基于雾气分布的大气光幕估计去雾算法。首先，将Fade方法提取的初始雾气分布图像进行阈值分割与细化处理得到较为准确的雾气分布信息。其次，通过分析景深、雾浓度、大气光幕之间的关系建立大气光幕估计模型。最后，通过亮度权重图与自适应大气光阈值选取大气光区域，获取较为准确的大气光，进而恢复退化场景。实验与结果表明，本文算法恢复的图像清晰自然，去雾效果彻底，并且能够保留图像中的细节信息。

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。

分体式探测光幕实现室内靶道弹丸初速测试时，探测光幕的灵敏度直接影响初速测量的精度。研究了线光源配接镜头式接收装置组成大面积三角形探测光幕的灵敏度分布，考虑光学镜头离轴效应和线光源随距离衰减现象，将探测光幕内不同位置处光照度等效到线光源处，假设光幕厚度均匀，弹长始终大于幕厚，弹丸遮挡探测光幕所形成的面积与当前区域光幕截面积之比等效为弹径与当前位置处光幕宽度之比。在4.8 m×2.4 m 三角形探测光幕上进行理论仿真与实弹试验验证，仿真分析与实弹试验结果一致，靠近镜头处灵敏度大，远离镜头处灵敏度小，且关键探测区域内模拟电压幅值标准差为0.05 V，均匀性符合测试要求。研究结果可为三角形探测光幕的工程设计提供参考。

针对雾天条件下成像设备采集到的图像目标主体不清晰，细节信息不明显，可辨识度低等问题，提出了一种基于光幕约束和分段调整的图像去雾算法。首先将大气光幕的基本不等条件映射至正方形及其内切圆平面模型中，得到约束后的初始大气光幕；然后利用饱和度逼近构造粗糙大气光幕，以模糊无用的边缘信息，并通过梯度约束求取边缘代价对初始大气光幕进行修正。为了改善近景失真和远景去雾不彻底，建立自适应分段调整函数对大气光幕进行优化；最后通过复原模块得到清晰图像。实验结果表明：与一些经典的去雾算法相比，所提算法可以应用于各类图像，去雾效果良好，不仅保留了原图像特性而且得到的复原图像色彩明亮，清晰自然，各项指标优势明显。