为了提高超高速物体运动速度的测量精度,在分析高速摄影系统测试过程的基础上,加入校正量δ对传统计算模型进行优化。结合优化前、后的两种模型,在不同速度区间、校正量δ、相机和反射屏距离h_z等条件下,对运动物体的理论弹道和实际弹道的速度进行仿真。分析可知所提模型对于高速、超高速物体的运动速度模型具有很好的修正效果,且对于运动速度越快的模型修正效果越好;并对距离与测量误差间的关系进行研究,得到当h_z值大于30 m时,相对偏差小于1%。外场测试结果与建立的计算模型和仿真模型均相符。

基于基尔霍夫近似方法,构建了穆勒矩阵全角度分布的数值计算模型,实现了对于金属和电介质随机粗糙表面穆勒矩阵的计算。结果表明,金属和电介质表面穆勒矩阵分布具有明显的差异,金属表面穆勒矩阵中6个元素不为0,电介质表面穆勒矩阵中6个元素均接近于0,并且该差异与材料粗糙程度无关。这种差异可以作为区分金属和电介质的判据,为探索新型的目标探测与识别手段提供了思路。

提出一种基于4个线阵TDI-CCD相机组成的三空间靶面结构对多弹丸着靶参数进行测试, 以解决弹幕**等高射速**多弹丸同时着靶时的立靶密集度测试难题。测试时, 2个CCD相机在空中交汇形成与预定弹道方向垂直的立靶靶面I; 靶面II和靶面III分别由1个CCD相机的探测面形成, 并分别与靶面I在竖直方向和水平方向上成一定夹角。根据三靶面的空间几何结构、飞行弹丸在4个线阵CCD相机上的成像时间和成像角度, 分析了单发弹丸的着靶坐标、飞行速度和穿靶角度。根据多弹丸在三靶面间的成像位置关系以及弹丸飞行速度约束, 推导出多发弹丸着靶时的时空散布参数, 如弹序、弹丸存速和着靶坐标。仿真和实际试验验证显示测试的多靶面间目标匹配率达到100%。 提出的测试方法有效地解决了多发弹丸同时着靶时出现的假目标问题并克服了单CCD立靶测试参数单一等缺点。