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。

为了解决室内10 m×10 m大靶面探测光幕灵敏度分布不均匀的问题, 研究了镜头光幕探测传感器灵敏度分布规律。依据镜头式光度学理论, 分析了影响光幕探测灵敏度的主要因素, 建立探测灵敏度数学模型, 获得幕面内不同位置的弹丸过幕信号幅值变化趋势。最终提出了灵敏度修正方案, 通过改变光幕靶不同位置光源的发光亮度, 来实现探测幕面内灵敏度分布均匀化。修正后的探测光幕采用气枪弹验证可知, 灵敏度能满足大靶面灵敏度均匀化要求。

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。