针对双弹丸同时着靶情况下的立靶坐标测量问题，提出一种圆形阵列光电探测系统的双目标识别方法。采用光电探测器件组成1个圆形的探测阵列，并将3个发光角度均为60°的扇形一字线激光器均匀设置于圆形探测阵列上组成探测光幕。当2发弹丸同时穿过探测光幕时，会在圆形探测阵列上产生6个弹丸投影，通过信号处理电路识别6个弹丸投影的中心位置，最后通过系统弹丸着靶坐标测量公式计算得到2发弹丸的着靶坐标。在对系统测量原理进行论述的基础上，建立了系统的弹丸着靶坐标测量模型，并对坐标测量误差进行了分析和仿真。仿真结果显示，系统在测量靶面为1 m×1 m时的X坐标测量误差标准差最大为2.7 mm，Y坐标测量误差标准差最大为0.6 mm。实验结果表明，系统在测量靶面为1 m×1 m时的X坐标测量误差标准差为2.22 mm，Y坐标测量误差标准差为1.98 mm。因此，该文所提出的系统可以有效测量弹径4.5 mm及其以上的双弹丸着靶坐标。

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。

针对大横截面室内靶道弹丸测速需求,提出采用一字线激光器作为光源,L形排布的光电二极管阵列作为接收的室内大面积矩形探测区域激光测速光幕构建方法,对光幕面内光能分布均匀性进行理论分析及实验研究。在单个一字线激光器光能分布理论分析基础上,通过实验验证了理论分析的正确性,并对两个一字线激光器拼接作为光源的1 m×1 m靶面的激光测速靶靶面内光能分布均匀性进行了实测研究,对实验结果进行了分析。该研究成果为实用室内超大面积激光测速光幕靶的设计提供了理论及数据参考。