Atmega128单片机新型炮口测速方法的设计与实现(3)
③激光光幕靶
激光光幕靶是以激光做光源的光电测速装置，测速范围 测量的 弹丸口径为 光栅的有效测量面积为 。该装置不仅适用于一般的日常测量，也适应于研究和开发性工作。这方面的产品有AVL470测速仪。它的测速仪精度可达 。是目前测速精度较高的一种测速装置[11]。
④铝箔靶
铝箔靶是用两块铝箔中间夹一块泡沫聚苯乙烯绝缘材料制成，当弹丸通过第一个铝箔时电路接通计时仪开始工作；弹丸通过第二块铝箔时，计时仪停止工作。着额种靶只要不短路，就可连续使用，无须换靶，特别适合轻武器的试验。
在枪炮测速中，采用的计时设备有照相计时仪，计数计时仪 ，自动计时仪计算，其中自动计时仪用以记录自动火炮和机关枪的时间间隔。它也可记录发射速率数出射弹发数和累积各个时间间隔，因而得到的平均射击速度可绘制出试验期间的炮管腐蚀曲线。
另外，国外采用X-射线摄影测弹丸的初速，据称这是比较精确的测速方法。以上这些测速方法的精度可达 ，国外有的测试专家认为测速计时精度较高，可以满足要求，而两靶基线误差影响较大。所以两靶间的距离测量必须精确，测量用的钢尺必须至少6个月校准一次。也有采用高速摄影的方法。
b)雷达测速法
采用多普勒雷达测量弹丸的飞行速度是一种非常便利的测速方法。因此被广泛应用于武器及运动目标的速度测量。其基本原理是雷达向着飞行弹丸发射电磁波，同时收到弹丸的反射回波，由于弹丸在运动，所以发射波与接收波之间有频差，这一频差与弹丸（或其他运动目标）的速度成正比。其数学表达式见1.1
（1.1）
式中： 为信号波长， 为运动目标的速度， 为多普勒频差。应用这种方法可测出弹丸的初速，也可测得弹道上多点的速度，测速精度为±0.1%～±0.03%，或更高，能测量远距离上的弹丸速度 [28]。
1.4国内外常见的测速系统
1.4.1 基于激光光幕的连发弹丸测速系统
该系统（图1.1 原理图）由四光幕构成, 为了测试弹丸在4 个光幕的中心位置D 的速度, 测试时弹丸依次经过 , , , 平面, 每经过一个平面, 弹丸阻挡部分光线, 光电探测器将变化的信号送入采集卡中。系统以 和 构成两对区截区域。精确地测得 和 光幕的间距 、 以及弹丸过2 个光幕波形的时间差 、 即可求得弹丸在光幕区间的平均速度。
图1.1基于激光光幕的连发弹丸测速系统
过靶波形特征点的选择中, 以 , 两通道为例. 2 个通道过靶信号各选择一个特征点, 确保这2个特征点在过靶信号中所处的位置一样, 如图1.2 所示,则
图1.2基于激光光幕的连发弹丸测速系统
1.4.2 利用PCI9052 接口芯片设计的弹丸测速卡
目前弹丸速度信号的记录系统主要是基于移动电脑的记录系统,其主要问题是实时性较差且成本相对较高等。基于以上原因,利用嵌入式计算机,设计一种基于PCI 局部数据总线的弹丸速度信号记录与处理系统。PCI 局部数据总线是一种高性能的局部总线,可同时支持多组外围设备,由于其高数据传输率、通用性较强、廉价等优点,广泛应用在数据采集上。系统利用PCI 总线高数据传输率的特点,方便地实现对弹丸飞行速度的实时采集、传输和存储。本文首先介绍系统的整体结构,并进一步描述测速卡的设计和驱动控制程序的编写[13]。系统整体硬件结构见图1.3.