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。

针对现有的天幕靶幕面空间位置参数检定方法需要拆卸的不足，提出一种不拆卸天幕靶对其探测幕面位置检测的方法。以经纬仪建立基准面，采用放置在基准面内特制的频闪小光源和设定天幕靶输出阈值的方式，根据小光源作用在天幕靶上有信号输出时平移台相对基准面的移动距离，实现天幕靶幕面空间位置参数的检测。将天幕面相对基准位置倾斜2′、-2′、-5′时，所测幕面倾斜角度与实际幕面倾斜角度间误差均小于1′，试验结果表明天幕靶幕面位置检定方法精度优于±1′，与理论分析相一致。该方法不需要拆卸天幕靶，节省了时间，能用于使用中天幕靶的检定。

针对现有天幕靶探测灵敏度低、易受天空亮度影响、夜间不能工作等问题，提出了一种基于激光反射的主动式光幕探测方案，该方案采用一字线结构光半导体激光器作为主动光源，采用光学镜头、狭缝光阑、滤光片和光电倍增管组成光路探测系统。当飞行弹丸穿越一字线结构光半导体激光器和光路探测系统共同组成的探测光幕时，弹体表面反射回的部分光线被光路探测系统接收，经光电探测器件光电转换，并经后续信号处理电路对光电探测器件产生的电信号进行处理，输出与飞行弹丸穿越探测光幕面时刻相对应的模拟信号和脉冲信号。对系统光能量进行分析和计算，并通过实弹试验测试，结果表明：系统能够在夜间正常使用，灵敏度达到200倍以上弹径。

针对室内大靶面光幕测试需求，对一种镜头式光幕探测灵敏度进行了分析，探测光幕由弧形光源配接天幕靶组成。介绍了镜头式光幕测试系统的构成，分析了扇面光幕的工作机理，给出了相应的灵敏度计算公式，根据镜头成像和扇面光幕形成原理，研究了光源放置距离R以及镜头物距l对镜头式光幕探测灵敏度的影响，并通过实验进行了验证。研究结果表明：文中所提的镜头式光幕能够正常工作，研究结果对进一步工程化设计提供了参考。

为了能够同时测量弹丸在斜入射时的速度和着靶坐标，基于天幕靶的六光幕交汇立靶测量原理，利用6套天幕靶在空中形成6个探测光幕，当弹丸以一定的角度入射并依次穿过6个光幕时，由信号采集与处理系统测得弹丸穿过各个光幕的时间间隔，再根据各时间间隔值和系统结构参数，便可以求出弹丸的速度、弹道俯仰角、弹道方位角。给出了测量原理及公式，并对测量误差进行了分析，结果表明，该方法具有精度高且易于工程化的优点。

针对飞行弹丸穿越天幕靶光幕的目标信息识别与提取问题，提出小波分析法检测与识别弹丸信息。将天幕靶探测电路输出的目标信号归结为一个两类判别的模型，利用小波Fisher判别法，构造信号的特征向量，研究弹丸作用于光幕的弹丸信号识别；根据小波模极大值理论，寻找弹丸信号的奇异点，按照信号变化的奇异点，推算出弹丸作用光幕瞬间的起始时刻。根据天幕靶测速原理，该检测与提取方法可以提高系统测速精度。

针对现有测量装置在测量近炸引信弹丸空间炸点三维坐标时存在的不足, 提出了一种采用6光幕阵列配合火焰探测器测量弹丸空间炸点的三维坐标测试方法。提出的方法包含两台多光幕天幕靶、一台空间炸点火焰探测器和一台多路数据采集仪。两台多光幕天幕靶的6套光路和光电转换部件在空间构成6光幕探测阵列, 当弹丸穿过6个探测光幕时, 多路数据采集仪采集多光幕天幕靶输出的弹丸模拟信号, 经处理得到弹丸穿越某一预定靶面时的弹道俯仰角θ、弹道方位角γ、弹丸飞行速度V以及弹丸着靶坐标(X, Y), 再通过火焰探测器探测弹丸的爆炸时刻T, 利用测得的6个参数进一步计算出弹丸空间炸点三维坐标(X′,Y′,Z′)。经实验证明该方法可行有效, 能够很好地满足靶场近炸引信弹丸空间炸点三维坐标测量的需求。

介绍了一种实时获取当发弹丸速度的同步触发系统。采用两台天幕靶和测时电路实时测量当发弹丸的速度, 根据测得的速度和事先确定的靶距, 计算输出测试仪器触发需要的延时值。同时, 设计了滤除蚊虫、飞鸟等外界环境干扰的电路, 确保输出的触发信号稳定可靠。详细介绍了系统组成、工作原理与逻辑电路的设计。设计的系统经过实弹射击试验验证, 工作稳定、可靠。介绍的触发系统可用于外弹道测试领域, 大大地提高了触发系统的可靠性。

天幕靶探测灵敏度是天幕靶重要的性能指标。分析了天幕靶的工作原理和灵敏度机理，给出了光学镜头参数、被测弹丸长度与灵敏度之间的关系公式，提出了一种用小口径弹丸标定灵敏度的方法，推导了倍弹径数标定修正公式。通过气枪弹试验验证，文中研究的标定方法可行，给出的倍弹径数对实际使用具有明确的指导意义。

介绍狭缝摄影和以PC/104作平台的狭缝摄影控制系统的工作原理,给出了控制系统硬件组成及软件设计方法.