为了研究高速飞行弹丸的运动姿态问题, 提出转镜同步跟踪技术。在高速CCD相机主光轴方向放置一面转镜, 将弹道线位置上飞行弹丸的运动姿态反射到高速CCD相机内实现同步跟踪。设计了基于高速CCD相机视场中点的转镜跟踪系统, 建立了弹丸和转镜的运动模型, 并利用MATLAB软件得到了其随时间变化的曲线, 分析了相机和转镜空间位置对成像质量的影响。针对参数H=200 m, V=100 m/s, 对系统存在的误差进行了分析, 结果表明该系统可以实现对高速弹丸的同步跟踪。

基于高速CCD相机主光轴的转镜弹道同步跟踪系统，研究了高速飞行弹丸飞行姿态和飞行速度的问题，利用转镜的反射原理和转镜运动规律，建立了转镜随弹丸运动的时空关系模型和转镜运动参数的数学模型，并推导转镜运动参数与弹丸飞行速度和弹道距转镜中心垂直高度之间的数学关系；在理论分析的基础上，用MATLAB分析了转镜视场内的弹道宽度随时间变化的规律以及转镜转角和角加速度随时间变化的规律，得到在某一时刻转镜视场的大小以及转镜参数的变化曲线；给出了转镜尺寸、扫描速率曲线和最大离散速度等主要参数的计算方法，分析了它们对整个跟踪系统的影响。针对系统设置参数为h=150 m,v=300 m/s时进行仿真，仿真结果表明本系统可实现对高速弹丸的同步跟踪。