基于三线激光平面探测的弹丸着靶位置测试装置和方法

1.本发明涉及兵器靶场光电测试技术领域，具体涉及基于三线激光平面探测的弹丸着靶位置测试装置和方法。


背景技术：

2.在兵器靶场测试领域中，连发武器的立靶密集度是评估武器杀伤能力的重要参数，而武器发射多发弹丸击中预定平面的空间位置来确定立靶密集度，在预定平面之间较近距离布置测试装置，可获得多发弹丸的空间位置。随着武器的快速发展，连发武器的发射数量可达到每分钟上万发弹丸，容易造成多发弹丸在某一空间存在相互遮挡。目前，主要使用的非接触式测试方法有声靶、光电靶和ccd立靶；声靶容易收到外界测试环境干扰的影响，对于低于音速的弹丸无法进行测试，并且多个弹丸同时到达声靶测试区域因存在激波相互干扰影响测试；采用多个光电靶组合形成不同的空间几何结构，实现对弹丸位置参数的测试，如基于六光幕的多目标同时着靶的测试方法，将双“v”形六光幕阵列每个光幕按阵列细分成多个小光幕，对多发弹丸穿过小光幕的信号进行分类排序，可确定每发弹丸穿过6个光幕相应的时刻序列，结合具有空间几何关系的六光幕探测阵列建立弹丸参数计算模型，得到弹丸的飞行速度和空间位置坐标。但是，该测试方法中多个光幕的布局形成较为复杂，对于多发弹丸同时穿过同一个光幕区间时，无法区分相互遮挡的多发弹丸，存在漏测的问题。采用两个平行的ccd立靶对弹丸的速度和位置进行测试，通过增加ccd的数量，可对具有一定先后顺序的多弹丸进行识别，并可得到相应的弹丸参数信息，但是ccd立靶在现场布置较为不便，无法达到两两相互交会ccd的探测平面完全重合度，而重合度影响着测试的精度。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了基于三线激光平面探测的弹丸着靶位置测试装置和方法。
4.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.基于三线激光平面探测的弹丸着靶位置测试装置，包括：
6.水平框架，其内部一端设置有底板i，所述矩形底板i顶部设置有激光器i；
7.门型框架，其两端分别与所述水平框架两侧铰接；所述门型框架包括横梁，所述横梁底部设有一字形排列的光敏管阵列ii、光敏管阵列v和光敏管阵列vii，其一侧内壁沿竖直方向并排设置有光敏管阵列i和光敏管阵列vi，底部设有激光器ii；其另一侧内壁沿竖直方向并排设置有光敏管阵列iii和光敏管阵列iv，底部设有激光器iii；
8.当所述门型框架垂直所述水平框架时，所述激光器i发射的线激光光束和光敏管阵列i、光敏管阵列ii和光敏管阵列iii在同一个平面内，形成第一探测平面；所述激光器ii发射的线激光光束和光敏管阵列iv和光敏管阵列v在同一个平面内，形成第二探测平面；激光器iii发射的线激光光束和光敏管阵列vi和光敏管阵列vii在同一个平面内，形成第三探
测平面；
9.多发弹丸穿过三个探测平面，利用弹丸穿过探测平面瞬间遮挡每层光敏管阵列上光敏管的位置坐标，结合三个激光器发射点坐标建立每个平面的直线方程，并投影在同一平面，利用投影同一平面的多条直线交点获得每一发弹丸的着靶位置。
10.优选地，所述门型框架还包括对称设置在所述水平框架两侧的两组光敏调节组件，所述横梁两端分别与两组所述光敏调节组件顶部活动连接；
11.每组所述光敏调节组件均包括一端与所述水平框架侧壁铰接的矩形杆，所述矩形杆内侧沿长度方向开设有通槽，所述通槽前侧靠近底部设置有矩形板i，所述通槽后侧滑动设置有矩形板ii；
12.所述光敏管阵列i和光敏管阵列vi设置在一侧所述矩形板i外侧，所述激光器ii设置在一侧所述矩形板i底部；一侧所述矩形板ii靠近所述矩形板i一侧设有用于加长所述光敏管阵列i和光敏管阵列vi的光敏管阵列i加长阵列和光敏管阵列vi加长阵列；
13.所述光敏管阵列iii和光敏管阵列iv设置在另一侧所述矩形板i外侧，所述激光器iii设置在另一侧所述矩形板i底部，另一侧所述矩形板ii靠近所述矩形板i一侧设有用于加长所述光敏管阵列iii和光敏管阵列iv的光敏管阵列iii加长阵列和光敏管阵列iv加长阵列。
14.优选地，所述矩形杆具有腔体，所述矩形板ii的横截面为凸型，所述的矩形杆的通槽内壁两侧沿长度开设有与所述矩形板ii两侧匹配的滑槽i，所述通槽后壁沿长度开设有与所述矩形板ii的竖楞配合的滑槽ii，所述矩形板ii的竖楞后壁沿长度方向开设有t型的的限位槽；
15.所述矩形板ii的竖楞一侧设置有齿条，所述矩形杆内设置有驱动电机和直线伸缩推杆电机，所述驱动电机的输出轴连接有与所述齿条啮合的齿轮；所述直线伸缩推杆电机的推杆端部设置有推盘，所述直线伸缩推杆电机的推杆穿过所述限位槽使得所述推盘卡接在所述限位槽内。
16.优选地，所述横梁底部沿长度方向开设有滑槽iii，所述矩形板i和矩形板ii顶部均设置有与所述滑槽iii配合的凸块；当所述矩形板ii位于所述通槽内时，所述矩形板i的凸块卡入所述滑槽iii内，当所述矩形板ii上升至所述矩形板i上方时，所述矩形板ii的凸块卡入所述滑槽iii内。
17.优选地，两个所述矩形杆一侧通过合页与所述水平框架的侧壁铰接，所述水平框架四角均开设有调节通孔，每个所述调节通孔内均设置有调平模块。
18.优选地，每组所述光敏调节组件还包括电动伸缩杆，所述水平框架的侧壁上开设有放置槽，所述电动伸缩杆与所述放置槽远离所述水平框架的一端铰接，所述电动伸缩杆的伸缩端通过u形连接件与所述水平框架的矩形杆铰接。
19.优选地，所述水平框架内部另一端设置有底板ii和控制模块，所述控制模块包括设置在所述底板ii上的盒体及设置在盒体内部的设有电源模块、信号处理模块、控制器和数据传输模块；所述电源模块为测试装置供电，所述信号处理模块采集与处理所有光敏管阵列中光敏管的信号；所述控制器控制所述电动伸缩杆的伸缩，以及调平模块的高低，实现框架结构的尺寸大小以及其与地面的垂直度；所述数据传输模块将处理以后的信号发送给远程接收站。
20.本发明的另一目的在于提供基于三线激光平面探测的弹丸着靶位置测试方法，所述光敏管阵列i、光敏管阵列ii和光敏管阵列iii构成第一组光敏管接收阵列，所述光敏管阵列iv和光敏管阵列v构成第二组光敏管接收阵列，所述光敏管阵列vi和光敏管阵列vii构成第三组光敏管接收阵列，所述方法包括以下步骤：
21.定义光敏管阵列的编号及三个探测平面的坐标系；
22.以第一探测平面中的光敏管阵列i所在直线与其对应的矩形板i底部的相交处为坐标原点o0，定义平行于水平地面为x0轴，且与探测平面重合，探测平面所在方向为o0x0轴正方向；y0轴与x0轴垂直，且垂直向上方向为o0y0轴正方向，建立直角坐标系o0x0y0；以第二探测平面中的激光器ii发射位置为坐标原点o1，定义平行于水平地面为x1轴，且与探测平面重合，探测平面所在方向为o1x1轴正方向；y1轴与x1轴垂直，且垂直向上方向为o1y1轴正方向，建立直角坐标系o1x1y1；第三探测平面中的光敏管阵列vi中编号为1的光敏管所在位置为坐标原点o2，定义平行于水平地面为x2轴，且与探测平面重合，探测平面所在方向为o2x2轴正方向；y2轴与x2轴垂直，且垂直向上方向为o2y2轴正方向，建立直角坐标系o2x2y2；
23.建立光敏管中心位置坐标与激光器发射点坐标的直线方程：
24.根据激光器i发射点a0与第一组光敏管接收阵列中被遮挡光敏管中心点a建立直线方程a0a，根据激光器ii发射点b0与第二组光敏管接收阵列中被遮挡光敏管中心点b建立直线方程b0b，根据激光器iii发射点c0与第三组光敏管接收阵列中被遮挡光敏管中心点c0建立直线方程c0c；激光器i发射点a0的坐标为激光器ii发射点b0的坐标为(0,0)，激光器iii发射点c0的坐标为(l,0)；第一组光敏管接收阵列中被遮挡光敏管中心点a的坐标为(xa,ya)，第二组光敏管接收阵列中被遮挡光敏管中心点b的坐标为(xb,yb)，第三组光敏管接收阵列中被遮挡光敏管中心点c的坐标为(xc,yc)，探测平面的宽度为l；
[0025][0026]
其中，为第一探测平面中为直线方程a0a表达式，为直线方程b0b的表达式，为直线方程c0c的表达式；
[0027]
基于三线激光平面探测的弹丸着靶位置测试装置放置在地面上，其与武器发射位置距离较近；当多发弹丸到达探测平面时，弹丸遮挡三个激光器的激光光束入射到三层探测平面中的光敏管接收阵列的光束，使得三层探测平面中分别有多段光敏管感应到激光能量迅速减少，通过信号处理模块对弹丸穿过探测平面时刻的信号状态进行采集与处理，结合已编号光敏管的规则，得到第一层探测平面光敏管接收阵列中多段被遮挡光敏管中心点坐标a1(x
a1
,y
a1
)、a2(x
a2
,y
a2
)、
…
、ai(x
ai
,y
ai
)，第二层探测平面光敏管接收阵列中多段被遮挡光敏管中心点坐标b1(x
b1
,y
b1
)、b2(x
b2
,y
b2
)、
…
、bi(x
bi
,y
bi
)，第三层探测平面光敏管接收
阵列中多段被遮挡光敏管中心点坐标c1(x
c1
,y
c1
)、c2(x
c2
,y
c2
)、
…
、ci(x
ci
,y
ci
)；其中，i为弹丸数量；
[0028]
分别将三层探测平面光敏管接收阵列被遮挡光敏管中心点坐标分别带入公式(1)中，在每个探测面所在的直角坐标系中可分别建立多个直线方程，将直角坐标系o1x1y1和直角坐标系o2x2y2中的直线投影到直角坐标系o0x0y0中，在直角坐标系o0x0y0中，由三根直线相交的点为弹丸的着靶位置。
[0029]
优选地，所述光敏管阵列的编号方式为：
[0030]
若未加长探测靶面，则第一探测平面中从光敏管阵列i底端开始按照顺时针方向编号为1～2m n，第二探测平面中从光敏管阵列iv底端开始按照逆时针方向编号为1～2n，第三探测平面中从光敏管阵列vi底端开始按照顺时针方向编号为1～2n；若加长探测靶面，则第一探测平面中从光敏管阵列i底端开始按照顺时针方向编号为1～2m 3n，第二探测平面中从光敏管阵列iv底端开始按照逆时针方向编号为1～3n，第三探测平面中从光敏管阵列vi底端开始按照顺时针方向编号为1～3n。
[0031]
本发明提供的基于三线激光平面探测的弹丸着靶位置测试装置和方法具有以下有益效果：
[0032]
本发明通过在框架上安装布局不同的三层光敏管阵列和三个激光器形成三个探测平面，当多发弹丸穿过三个探测平面，利用弹丸穿过探测平面瞬间遮挡每层光敏管阵列上光敏管的位置坐标，结合三个激光器发射点坐标建立每个平面的直线方程，并投影在同一平面，利用投影同一平面的多条直线交点辨析弹丸并给出每一发弹丸的着靶位置；本发明的测试装置是框架式一体化的装置，方便运输且布置灵活；在室内和室外均可开展测试，并可进行远程操控；测试区域可调整，形成一种大靶面的框架式测试装置，解决了现有测试方法对于多发弹丸相互遮挡的测试存在一定的困难，以及现场测试布置的不够灵活和自动化的问题。
附图说明
[0033]
为了更清楚地说明本发明实施例及其设计方案，下面将对本实施例所需的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]
图1为本发明的实施例的基于三线激光平面探测的弹丸着靶位置测试装置的结构示意图；
[0035]
图2为本发明的实施例的基于三线激光平面探测的弹丸着靶位置测试装置的探测平面示意图；
[0036]
图3为一组光敏调节组件的结构示意图；
[0037]
图4为一组光敏调节组件的侧视图；
[0038]
图5为另一组光敏调节组件的的侧视图；
[0039]
图6为矩形杆与矩形板ii的连接示意图；
[0040]
图7为本发明的实施例的基于三线激光平面探测的弹丸着靶位置测试装置的仰视图；
[0041]
图8为本发明的实施例的多弹丸投影在同一探测平面的解算示意图。
[0042]
附图标记说明：
[0043]
水平框架1、底板i2、激光器i3、激光器ii4、激光器iii5、光敏管阵列i6、光敏管阵列ii7、光敏管阵列iii8、光敏管阵列iv9、光敏管阵列v10、光敏管阵列vi11、光敏管阵列vii12、光敏管阵列i加长阵列13、光敏管阵列iii加长阵列14、光敏管阵列iv加长阵列15、光敏管阵列vi加长阵列16、光敏调节组件17、横梁18、凸块19、调平模块20、底板ii21、控制模块22、盒体23、电源模块24、信号处理模块25、控制器26、数据传输模块27、合页28、放置槽29、限位槽30；
[0044]
矩形杆171、矩形板i172、矩形板ii173、齿条174、驱动电机175、直线伸缩推杆电机176、齿轮177、电动伸缩杆178、u形连接件179。
具体实施方式
[0045]
为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案并能予以实施，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0046]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0047]
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，在此不再详述。
[0048]
实施例1
[0049]
本发明提供了基于三线激光平面探测的弹丸着靶位置测试装置，具体如图1至7所示，包括水平框架1、门型框架及设置在水平框架1内部一端设置有底板i2，矩形底板i2顶部设置有激光器i3。
[0050]
门型框架的两端分别与水平框架1两侧铰接；门型框架包括横梁18，横梁18底部设有一字形排列的光敏管阵列ii7、光敏管阵列v10和光敏管阵列vii12，其一侧内壁沿竖直方向并排设置有光敏管阵列i6和光敏管阵列vi11，底部设有激光器ii4；其另一侧内壁沿竖直方向并排设置有光敏管阵列iii8和光敏管阵列iv9，底部设有激光器iii5。
[0051]
本实施通过实验来调整各激光器及光敏管阵列的位置，最终的位置能够使得激光器及光敏管阵列构造三个探测平面。具体调节方式为：将门型框架垂直水平框架1放置，根据激光器i 3的线激光光束入射至光敏管阵列i6、光敏管阵列ii 7和光敏管阵列iii 8的状态调整底板i2的位置，利用信号处理模块输出的光敏管阵列感应的最大激光能量强度来确定激光器i 3的位置状态，使得激光器i3发射的线激光光束和光敏管阵列i6、光敏管阵列ii7和光敏管阵列iii8在同一个平面内，形成第一探测平面
①
；同理，调整激光器ii 4的姿
态，使得激光器ii4发射的线激光光束和光敏管阵列iv9和光敏管阵列v10在同一个平面内，形成第二探测平面
②
；调整激光器iii 5的姿态，使得激光器iii5发射的线激光光束和光敏管阵列vi11和光敏管阵列vii12在同一个平面内，形成第三探测平面
③
。如图2所示，左侧为三层探测平面示意图，右侧为三层探测平面的顺序及弹丸穿过探测平面的示意图，三层探测平面在实际的设计中应该位于门型框架中。
[0052]
多发弹丸穿过三个探测平面，利用弹丸穿过探测平面瞬间遮挡每层光敏管阵列上光敏管的位置坐标，结合三个激光器发射点坐标建立每个平面的直线方程，并投影在同一平面，利用投影同一平面的多条直线交点获得每一发弹丸的着靶位置。
[0053]
进一步地，本实施例中，门型框架还包括对称设置在水平框架1两侧的两组光敏调节组件17，横梁18两端分别与两组光敏调节组件17顶部活动连接。两组光敏调节组件17结构相同，本实施例对其中一组光敏调节组件17的结构进行详细介绍。
[0054]
光敏调节组件17均包括一端与水平框架1侧壁铰接的矩形杆171，矩形杆171内侧沿长度方向开设有通槽，通槽前侧靠近底部设置有矩形板i172，通槽后侧滑动设置有矩形板ii173，本实施例设置矩形板ii173的目的在于根据需要对矩形板i172上的光敏管阵列进行加长。具体地，光敏管阵列i6和光敏管阵列vi11设置在一侧矩形板i172外侧，激光器ii4设置在一侧矩形板i172底部；一侧矩形板ii173靠近矩形板i172一侧设有用于加长光敏管阵列i6和光敏管阵列vi11的光敏管阵列i加长阵列13和光敏管阵列vi加长阵列16。
[0055]
光敏管阵列iii8和光敏管阵列iv9设置在另一侧矩形板i172外侧，激光器iii5设置在另一侧矩形板i172底部，另一侧矩形板ii173靠近矩形板i172一侧设有用于加长光敏管阵列iii8和光敏管阵列iv9的光敏管阵列iii加长阵列14和光敏管阵列iv加长阵列15。
[0056]
具体地，本实施例中，矩形杆171具有腔体，矩形板ii173的横截面为凸型(也可以说是t型)，的矩形杆171的通槽内壁两侧沿长度开设有与矩形板ii173两侧匹配的滑槽i，通槽后壁沿长度开设有与矩形板ii173的竖楞配合的滑槽ii，矩形板ii173的竖楞后壁沿长度方向开设有t型的的限位槽30。凸型的矩形板ii173指的是矩形板ii173包括一个横板和一个垂直于横板的竖板，这里的竖楞指的是竖板。
[0057]
矩形板ii173的竖楞一侧设置有齿条174，矩形杆171内设置有驱动电机175和直线伸缩推杆电机176，驱动电机175的输出轴连接有与齿条174啮合的齿轮177；直线伸缩推杆电机176的推杆端部设置有推盘，直线伸缩推杆电机176的推杆穿过限位槽30使得推盘卡接在限位槽30内。通过驱动电机175带动齿轮177转动，齿轮177带动齿条174上下移动，实现矩形板ii173的上下运动。
[0058]
为了使得矩形板ii173与矩形板i172处于同一平面内，本实施例中，横梁18底部沿长度方向开设有滑槽iii，矩形板i172和矩形板ii173顶部均设置有与滑槽iii配合的凸块19；当矩形板ii173位于通槽内时，矩形板i172的凸块19卡入滑槽iii内，当矩形板ii173上升至矩形板i172上方时，矩形板ii173的凸块19卡入滑槽iii内。当驱动电机175带动矩形板ii173上升到矩形板i172上方时，直线伸缩推杆电机176的推杆伸长，推动推盘向前运动，推盘将矩形板ii173推动至与矩形板i172处于同一平面内的位置。此时，光敏管阵列i6和光敏管阵列vi11分别与光敏管阵列i加长阵列13和光敏管阵列vi加长阵列16处于同一直线上，光敏管阵列iii8和光敏管阵列iv9分别与光敏管阵列iii加长阵列14和光敏管阵列iv加长阵列15处于同一直线上。需要说的的是，由于矩形板ii173在推板的作业下向前移动时，齿
条174也会向前移动，为了避免齿条174移动时影响齿条174与齿轮177的啮合，本实施例中的齿条174与齿轮177均采用直齿，且齿轮177具有一定的宽度，能够满足在齿条174移动时不会与齿轮177分开。
[0059]
为了调节整个装置的水平度，确保测试精度，本实施例中，两个矩形杆171一侧通过合页28与水平框架1的侧壁铰接，水平框架1四角均开设有调节通孔，每个调节通孔内均设置有调平模块20。本实施例采用的调平模块20为现有的自动调平结构。
[0060]
进一步地，本实施例中，每组光敏调节组件17还包括电动伸缩杆178，水平框架1的侧壁上开设有放置槽29，电动伸缩杆178与放置槽29远离水平框架1的一端铰接，电动伸缩杆178的伸缩端通过u形连接件179形连接件与水平框架1的矩形杆171铰接。测试时，将水平框架1放置在水平面上，通过电动伸缩杆178将门型框架调节至与水平框架1垂直的位置。测试结束后，将电动伸缩杆178收纳至放置槽29内。
[0061]
为了实现自动控制及数据的实时采集，本实施例中，水平框架1内部另一端设置有底板ii21和控制模块22，控制模块22包括设置在底板ii21上的盒体23及设置在盒体23内部的设有电源模块24、信号处理模块25、控制器26和数据传输模块27；电源模块24为测试装置供电，信号处理模块25采集与处理所有光敏管阵列中光敏管的信号；控制器26控制电动伸缩杆178的伸缩，以及调平模块20的高低，实现框架结构的尺寸大小以及其与地面的垂直度；数据传输模块27将处理以后的信号发送给远程接收站。
[0062]
基于以上基于三线激光平面探测的弹丸着靶位置测试装置，本实施例以i发弹丸为例，提供了一种多弹丸着靶位置测试方法，光敏管阵列i6、光敏管阵列ii7和光敏管阵列iii8构成第一组光敏管接收阵列，光敏管阵列iv9和光敏管阵列v10构成第二组光敏管接收阵列，光敏管阵列vi11和光敏管阵列vii12构成第三组光敏管接收阵列，包括以下步骤：
[0063]
步骤1、将水平框架1放置在水平面上，通过电动伸缩杆178将门型框架调节至与水平框架1垂直的位置，并通过调平模块20调整水平框架1的水平度。
[0064]
步骤2、定义光敏管阵列的编号。
[0065]
若未加长探测靶面，则第一探测平面中从光敏管阵列i 6底端开始按照顺时针方向编号为1～2m n，第二探测平面中从光敏管阵列iv 9底端开始按照逆时针方向编号为1～2n，第三探测平面中从光敏管阵列vi 11底端开始按照顺时针方向编号为1～2n；若加长探测靶面，则第一探测平面中从光敏管阵列i 6底端开始按照顺时针方向编号为1～2m 3n，第二探测平面中从光敏管阵列iv 9底端开始按照逆时针方向编号为1～3n，第三探测平面中从光敏管阵列vi 11底端开始按照顺时针方向编号为1～3n。
[0066]
步骤3、定义三个探测平面的坐标系。
[0067]
以第一探测平面中的光敏管阵列i6所在直线与其对应的矩形板i172底部的相交处为坐标原点o0，定义平行于水平地面为x0轴，且与探测平面重合，探测平面所在方向为o0x0轴正方向；y0轴与x0轴垂直，且垂直向上方向为o0y0轴正方向，建立直角坐标系o0x0y0；以第二探测平面中的激光器ii4发射位置为坐标原点o1，定义平行于水平地面为x1轴，且与探测平面重合，探测平面所在方向为o1x1轴正方向；y1轴与x1轴垂直，且垂直向上方向为o1y1轴正方向，建立直角坐标系o1x1y1；第三探测平面中的光敏管阵列vi11中编号为1的光敏管所在位置为坐标原点o2，定义平行于水平地面为x2轴，且与探测平面重合，探测平面所在方向为o2x2轴正方向；y2轴与x2轴垂直，且垂直向上方向为o2y2轴正方向，建立直角坐标系o2x2y2；
[0068]
步骤4、建立光敏管中心位置坐标与激光器发射点坐标的直线方程。
[0069]
根据激光器i3发射点a0与第一组光敏管接收阵列中被遮挡光敏管中心点a建立直线方程a0a，根据激光器ii4发射点b0与第二组光敏管接收阵列中被遮挡光敏管中心点b建立直线方程b0b，根据激光器iii5发射点c0与第三组光敏管接收阵列中被遮挡光敏管中心点c0建立直线方程c0c；激光器i3发射点a0的坐标为激光器ii4发射点b0的坐标为(0,0)，激光器iii5发射点c0的坐标为(l,0)；第一组光敏管接收阵列中被遮挡光敏管中心点a的坐标为(xa,ya)，第二组光敏管接收阵列中被遮挡光敏管中心点b的坐标为(xb,yb)，第三组光敏管接收阵列中被遮挡光敏管中心点c的坐标为(xc,yc)，探测平面的宽度为l；
[0070][0071]
其中，为第一探测平面中为直线方程a0a表达式，为直线方程b0b的表达式，为直线方程c0c的表达式。
[0072]
步骤5、基于三线激光平面探测的弹丸着靶位置测试装置放置在地面上，其与武器发射位置距离较近；当i发弹丸到达探测平面时，弹丸遮挡三个激光器的激光光束入射到三层探测平面中的光敏管接收阵列的光束，使得三层探测平面中分别有i段光敏管感应到激光能量迅速减少，通过信号处理模块25对弹丸穿过探测平面时刻的信号状态进行采集与处理，结合已编号光敏管的规则，得到第一层探测平面光敏管接收阵列中i段被遮挡光敏管中心点坐标a1(x
a1
,y
a1
)、a2(x
a2
,y
a2
)、
…
、ai(x
ai
,y
ai
)，第二层探测平面光敏管接收阵列中i段被遮挡光敏管中心点坐标b1(x
b1
,y
b1
)、b2(x
b2
,y
b2
)、
…
、bi(x
bi
,y
bi
)，第三层探测平面光敏管接收阵列中i段被遮挡光敏管中心点坐标c1(x
c1
,y
c1
)、c2(x
c2
,y
c2
)、
…
、ci(x
ci
,y
ci
)；分别将三层探测平面光敏管接收阵列被遮挡光敏管中心点坐标分别带入公式(1)中，在每个探测面所在的直角坐标系中可分别建立i个直线方程，将直角坐标系o1x1y1和直角坐标系o2x2y2中的直线投影到直角坐标系o0x0y0中，在直角坐标系o0x0y0中，由三根直线相交的点为弹丸的着靶位置，如图8所示。
[0073]
本发明提出的基于三线激光平面探测的弹丸着靶位置测试装置通过在框架上安装布局不同的三层光敏管阵列和三个激光器形成三个探测平面，当多发弹丸穿过三个探测平面，利用弹丸穿过探测平面瞬间遮挡每层光敏管阵列上光敏管的位置坐标，结合三个激光器发射点坐标建立每个平面的直线方程，并投影在同一平面，利用投影同一平面的多条直线交点辨析弹丸并给出每一发弹丸的着靶位置，可对多发弹丸进行精确识别并得到多弹丸着靶位置信息；同时，该测试装置是框架式一体化的装置，方便运输且布置灵活；在室内和室外均可开展测试，并可进行远程操控；测试区域可调整，形成一种大靶面的便携框架式测试装置可用于测试多发弹丸的位置参数。本发明解决了现有测试方法对于多发弹丸相互
遮挡的测试存在一定的困难，以及现场测试布置的不够灵活和自动化的问题。
[0074]
以上所述实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换，均属于本发明的保护范围。