彈丸弧形部曲率半徑測量裝置和方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及彈丸參數測量領域，具體而言，涉及一種彈丸弧形部曲率半徑測量裝 置和方法。
【背景技術】
[0002] 彈藥靜態測量是彈藥準備工作的一個重要組成部分，所測量的數據是彈藥本身的 一些基本參數。在常規兵器靶場試驗中，特別是在試驗中發現產品性能不符合要求時，彈藥 靜態測量中的計算數據，是分析問題原因的重要依據，有些計算數據也是對產品性能評定 的重要依據。
[0003] 目前，彈丸弧形部曲率半徑的測量通常采用單個高度尺配合單個卡尺的方式，且 僅測量彈體弧形部上三處位置數據，然后通過公式計算出曲率半徑。
[0004] 通過現有的三點測量法進行測量時，卡尺可能處于不水平狀態，從而導致測量誤 差。另外由于只在一段圓弧上取三個點，取值較少，彈丸本身的加工誤差、表面的粗糙度以 及彈丸弧形部本身固有的斜度都可能影響所測數值的準確性。因此利用現有的三點測量法 得到的彈丸曲率半徑，其準確性有待驗證。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種彈丸弧形部曲率半徑測量裝置和方法，準確地測量彈 丸弧形部的曲率半徑。
[0006] 為了達到上述目的，本發明提供了一種彈丸弧形部曲率半徑測量裝置，包括：數據 測量單元、數據轉換單元和第一計算單元；所述數據測量單元包括第一高度尺、第二高度尺 和卡尺；
[0007] 所述數據測量單元用于：控制所述第一高度尺和所述第二高度尺的位置，使所述 兩個高度尺相互平行地位于彈丸兩側且平行于所述彈丸軸線；控制所述卡尺位于所述彈丸 弧形部上，且卡于所述兩個高度尺之間；通過所述兩個高度尺和所述卡尺測量所述彈丸弧 形部上多個點的位置數據；
[0008] 所述數據轉換單元用于：根據所述多個位置數據，結合預設的直角坐標系，生成計 算數據；
[0009] 所述第一計算單元用于：根據所述計算數據，計算彈丸弧形部的曲率半徑，得到第 一曲率半徑。
[0010] 優選地，在上述裝置中，還包括：
[0011] 第二計算單元，用于：根據所述彈丸弧形部上三個點的位置數據，計算所述彈丸弧 形部的曲率半徑，得到第二曲率半徑。
[0012] 優選地，在上述裝置中，還包括：
[0013] 誤差計算單元，用于：根據所述第一曲率半徑和所述第二曲率半徑，結合預先獲知 的曲率半徑理論值，獲得所述第一曲率半徑和/或所述第二曲率半徑的誤差數據。
[0014] 優選地，在上述裝置中，所述數據測量單元用于：
[0015] 通過所述兩個高度尺和所述卡尺測量所述彈丸弧形部上至少七個點的位置數據。
[0016] 優選地，在上述裝置中，所述位置數據包括高度數據和直徑數據。
[0017] 本發明還提供了一種彈丸弧形部曲率半徑測量方法，包括：
[0018] 控制第一高度尺和第二高度尺的位置，使所述兩個高度尺相互平行地位于彈丸兩 側且平行于所述彈丸軸線；控制所述卡尺位于所述彈丸弧形部上，且卡于所述兩個高度尺 之間；通過所述兩個高度尺和所述卡尺測量所述彈丸弧形部上多個點的位置數據；
[0019] 根據所述多個位置數據，結合預設的直角坐標系，生成計算數據；
[0020] 根據所述計算數據，計算彈丸弧形部的曲率半徑，得到第一曲率半徑。
[0021] 優選地，在上述方法中，還包括：
[0022] 根據所述彈丸弧形部上三個點的位置數據，計算所述彈丸弧形部的曲率半徑，得 到第二曲率半徑。
[0023] 優選地，在上述方法中，還包括：
[0024] 根據所述第一曲率半徑和所述第二曲率半徑，結合預先獲知的曲率半徑理論值， 獲得所述第一曲率半徑和/或所述第二曲率半徑的誤差數據。
[0025] 優選地，在上述方法中，所述通過所述兩個高度尺和所述卡尺測量所述彈丸弧形 部上多個點的位置數據，包括：
[0026] 通過所述兩個高度尺和所述卡尺測量所述彈丸弧形部上至少七個點的位置數據。
[0027] 優選地，在上述方法中，所述位置數據包括高度數據和直徑數據。
[0028] 本發明實施例中，通過數據測量單元中的第一高度尺、第二高度尺和卡尺的配合 使用，能夠測量得到彈丸弧形部上多個點的位置數據。通過數據轉換單元能夠將多個點的 位置數據轉換成用于計算的計算數據。通過第一計算單元能夠根據計算數據，計算得到彈 丸弧形部的第一曲率半徑。本發明實施例中，通過雙高度尺配合卡尺進行測量，利用雙高度 尺卡住卡尺，相比于現有技術中的單高度尺配合卡尺的測量方式，能夠保證測量時卡尺的 水平，減小測量過程中的誤差影響，從而使測量結果更加準確。因此通過本發明實施例中的 裝置，能夠準確的測量彈丸弧形部的曲率半徑，達到減小測量誤差的效果，得到準確的彈丸 曲率半徑。
[0029] 為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合 所附附圖，作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0030] 為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附 圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對 范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這 些附圖獲得其他相關的附圖。
[0031] 圖1是本發明第一實施例所提供的彈丸弧形部曲率半徑測量裝置的一種結構示 意圖；
[0032] 圖2是本發明第一實施例所提供的彈丸弧形部曲率半徑測量裝置的另一種結構 示意圖；
[0033] 圖3是本發明第一實施例所提供的數據測量單元的測量原理示意圖；
[0034]圖4是本發明第一實施例所提供的彈丸弧形部曲率半徑測量裝置的計算過程示 意圖；
[0035] 圖5是本發明第一實施例所提供的最小二乘法原理示意圖；
[0036] 圖6是本發明第二實施例所提供的彈丸弧形部曲率半徑測量方法的一種方法流 程不意圖；
[0037] 圖7是本發明第二實施例所提供的彈丸弧形部曲率半徑測量方法的另一種方法 流程示意圖。
[0038] 現有技術主要元件符號說明：
[0039] 第一高度尺310,第二高度尺320,卡尺330,彈丸340。
【具體實施方式】
[0040] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0041] 為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中附 圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本 發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例 的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施 例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施 例。基于本發明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有 其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0042] 針對利用現有的三點測量法得到的彈丸曲率半徑，其準確性有待驗證的問題，本 發明實施例提供了一種彈丸弧形部曲率半徑測量裝置，能夠準確地測量彈丸弧形部的曲率 半徑。以下通過實施例進行描述。
[0043] 實施例一
[0044]圖1是本發明第一實施例所提供的彈丸弧形部曲率半徑測量裝置的一種結構示 意圖，如圖1所示，一種彈丸弧形部曲率半徑測量裝置100,包括：數據測量單元110、數據轉 換單元120和第一計算單元130 ;其中數據測量單元110包括第一高度尺、第二高度尺和卡 尺。各單元連接關系如圖1所示，各單元功能如下。
[0045] 數據測量單元110用于：控制第一高度尺和第二高度尺的位置，使兩個高度尺相 互平行地位于彈丸兩側且平行于彈丸軸線；控制卡尺位于彈丸弧形部上，且卡于兩個高度 尺之間；通過兩個高度尺和卡尺測量彈丸弧形部上多個點的位置數據。
[0046] 數據轉換單元120用于：根據多個位置數據，結合預設的直角坐標系，生成計算數 據。
[0047] 第一計算單元130用于：根據計算數據，計算彈丸弧形部的曲率半徑，得到第一曲 率半徑。
[0048] 可見，本發明實施例中，通過數據測量單元110中的第一高度尺、第二高度尺和卡 尺的配合使用，能夠測量得到彈丸弧形部上多個點的位置數據。通過數據轉換單元120能 夠將多個點的位置數據轉換成用于計算的計算數據。通過第一計算單元130能夠根據計算 數據，計算得到彈丸弧形部的第一曲率半徑。本發明實施例中，通過雙高度尺配合卡尺進行 測量，利用雙高度尺卡住卡尺，相比于現有技術中的單高度尺配合卡尺的測量方式，能夠保 證測量時卡尺的水平，減小測量過程中的誤差影響，從而使測量結果更加準確。因此通過本 發明實施例中的裝置，能夠準確的測量彈丸弧形部的曲率半徑，達到減小測量誤差的效果， 得到準確的彈丸曲率半徑。
[0049] 能夠理解，在本發明實施例中，位置數據包括高度數據和直徑數據，高度數據是通 過雙高度尺測量得到的彈丸的高度數據，直徑數據是通過彈丸弧形部上的卡尺測量得到的 彈丸弧形部的直徑數據。
[0050] 在數據測量單元110中，能夠控制第一高度尺和第二高度尺的位置，使其自動地 相互平行地位于彈丸兩側，并且平行于彈丸的軸線，從而準確地測量彈丸的高度數據，通過 兩個高度尺測量還能夠保證數據的準確性。利用兩個高度尺卡住卡尺，能夠保持卡尺的水 平，減少測量時的誤差，使卡尺準確的測量彈丸弧形部的直徑數據。
[0051] 第一高度尺和第二高度尺可以是相同的高度尺，其量程足夠測量彈丸高度，且其 高度足夠卡住卡尺。通過數據測量單元Iio還能夠控制第一高度尺和第二高度尺位于同一 高度，進一步保證卡住卡尺使其水平。
[0052] 數據測量單元110可以通過紅外傳感器和電機及控制機構實現。紅外傳感器可以 檢測彈丸的位置，電機及控制機構能夠控制兩個高度尺和卡尺的運動，從而控制其位置。
[0053] 為了保證彈丸弧形部曲率半徑計算結果的準確性，需要測量彈丸弧形部上多個點 的位置數據。通過大量的數據實驗表明，測量彈丸弧形部上七個點的數據時，本實施例中的 計算結果最優，當測量點數大于七個時，測量結果趨于穩定。因此在數據測量單元Iio中， 優選地，通過兩個高度尺和卡尺測量彈丸弧形部上至少七個點的位置數據，如七個點、八個 點或者十個點。
[0054] 在數據轉換單元120中，預設有直角坐標系。根據數據測量單元110測量得到的 彈丸弧形部上多個點的位置數據，結合預設的直角坐標系，能夠生成用于后續計算的計算 數據。通過數據