张虎威，李锦明，高文刚，郭　淳

（1.中北大学 电子测试国家重点实验室，山西 太原 030051；2.中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西　太原 030051）

二维光幕破片动能测试系统设计

张虎威1，2，李锦明1，2，高文刚1，2，郭淳1，2

（1.中北大学 电子测试国家重点实验室，山西 太原 030051；2.中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西太原 030051）

针对飞行破片目标多、速度快、体积小以及测试环境中光强高、电磁干扰强的测试难点，设计一种非接触式的二维光幕破片动能测试系统。系统以现场可编程门阵列（FPGA）作为核心控制器，利用高精度ADC与NAND Flash存储器采集并存储相互正交的光幕传感器的输出信号，并将数据通过USB接口回读到上位机进行分析，提取出破片的速度与体积信息，进而得到破片的动能。最后通过气枪弹实验对系统进行测试，结果表明：该方案解决传统一维光幕测试系统只能测量旋转对称破片动能的问题，利用二维正交光幕有效地测量非旋转对称破片的动能信息，具有一定的实用价值和应用前景。

破片动能；二维光幕；现场可编程门阵列；非旋转对称

0　引言

弹药最主要的目的是实现对目标的高效毁伤，其中破片的杀伤是最主要的毁伤方式，飞行破片的动能是评估毁伤能力的主要参数［1］。由于破片战斗部的壳体材料在爆炸过程中的瞬态非常复杂，且随着新型兵器向精确打击、高效毁伤方向的发展，对破片战斗部毁伤能力的测量要求也越来越高［2-3］。早期的多普勒雷达测量、高速摄影测量以及网靶测量等测量手段已经逐渐不能满足复杂环境下高精度的测量要求。……