激光打靶

激光枪自动射击装置（E题）摘要：本设计采用FPGA和STM32单片机作为控制处理核心单元。

FPGA采用SOPC技术，控制COMS数字摄像头OV7620对图像进行捕获、处理，识别激光枪投射在胸环靶上的弹着点光斑，并在液晶屏上显示胸环靶的相应图形和弹着点的环数与方位信息。

STM32通过无线模块接收弹着点准确信息，控制舵机旋转，从而控制激光枪的精准瞄准。

本系统具有人机交换界面，各参数及测试模式可由键盘输入并显示，智能性好，反应速度快，完成了题目的所有基本指标及全部发挥部分要求。

关键词：FPGA；SOPC；摄像头；打靶一、系统方案1.1整体方案描述本系统以FPGA和STM32单片机为核心实现了环数及方位识别、无线传输、液晶显示、模式设定及激光枪精确打靶等功能。

FPGA采用SOPC技术，驱动COMS 数字摄像头OV7620捕获图像，获取图像数据，利用二值化、边缘检测等图像处理算法，识别激光枪投射在胸环靶上的弹着点光斑，获取弹着点的环数与方位信息，并将信息通过NRF24L01无线模块传输给STM32单片机进行相应的处理。

STM32单片机通过NRF24L01无线模块接收弹着点准确信息，并在液晶上显示出来。

此外，STM32单片机通过控制舵机旋转，驱动激光枪精准瞄准，实现从胸环靶上的指定位置迅速瞄准并击中靶心的功能，以及可通过键盘设定环数，控制激光枪瞄准击中胸环靶上相应位置。

本系统总体结构框图如图1所示。

1.2方案比较与选择1.1.1摄像头方案一：采用CCD摄像头。

CCD摄像头具有分辨率高、接线简单等优点。

但由于其输出是模拟信号，后级还需加上解码芯片，结构复杂，且处理困难。

方案二：采用CMOS数字摄像头。

CMOS数字摄像头具有体积小，工作电压低，提供单片VGA摄像头和影像处理器的所有功能等优点。

综合上述比较，考虑到本设计采用FPGA处理，而CMOS摄像头输出是数字信号，可直接由FPGA处理，非常方便，故选择方案二。

备课笔记教书，是太阳底下最光辉的事业！单位大王小学年级四年级学科科学姓名闫井全二〇一八～二〇一九学年度第二学期四年级下册科学教学计划一、教材分析：本册教科书有四个单元：“光”“生理与健康”“物体的运动”和“常见的力”。

本教材在原有“任务驱动”学习方法的基础之上，有增添了一些特色。

例如：1、教材设置了“网上学”栏目；2、教材的呈现形式灵活多样；3、教材的建设系列化；本教材还以《科学课程标准》为依据，每个“主题”由若干个单元组成，每个“单元”由若干个“课题”组成，形成一个按学生知识背景与认知发展为基础，以探究能力发展为主线的螺旋式前进的多维立体体系结构：知识学习维、能力培养维、情感体验维、时间发展维。

二、教学目标：1、培养学生科学的思维方法，努力发展学生解决问题的能力，使得学生们在日常生活中亲近科学、运用科学，把科学转化为对自己日常生活的指导，逐渐养成科学的行为习惯和生活习惯；2、了解科学探究的过程和方法，让学生亲身经历科学探究的全过程，从中获得科学知识，增长才干，体会科学探究的乐趣，理解科学的真谛，逐步学会科学地看问题、想问题；3、继续指导、引导学生学习运用假设，分析事物之间的因果关系，注重观察实验中的测量，特别是控制变量、采集数据，并对实验结果作出自己的解释，学习建立解释模型，以验证自己的假设。

4、保持和发展对周围世界的好奇心与求知欲，形成大胆细心、注重证据、敢于质疑的科学态度和爱科学、爱家乡、爱祖国的情感；5、亲近自然、欣赏自然、珍爱生命，积极参与资源和环境的保护，关心现代科技的发展。

三、学生情况分析：整体学习状况：经一学年学生学习科学的情况分析，四学生整体学习认真，灵活性、学习习惯很好，善于设法自主去获取知识并在生活中灵活运用知识。

已有知识、经验：学生由于各种条件的限制，科学探究能力和意识有所增强。

由于条件的限制使学生没能很好地在观察、实验、调查等实践活动中获取知识、发展能力、培养思想情感。

半主动寻的制导方式的激光源和寻的器分开放置，寻的器在导弹上，而激光源可以 放在载机上或地面上。以激光源放在载机上为例，激光制导系统由弹上和载机上两部分 设备组成。弹上放置有激光导引头(内装激光接收器)，载机上有瞄准吊舱(内装激光照射 器用于照射目标)和红外成像仪(用于探测目标)。它的工作原理是：从载机上的瞄准吊舱 发射一束激光，这束激光照在目标上反射，被导弹上的激光接收器接收，导弹就向激光 照射点飞去。导弹在飞行中如果偏离方向，制导系统会形成误差信号，控制导弹进行校 正。这就好像“投篮”战术：激光照射器设置了一个“篮筐”，放在目标上，激光制导 导弹自动往里钻 。美制“海尔法”激光制导导弹就是半主动激光寻的导弹的典型代表， 主要用于攻击坦克、各种战车、雷达等地面军事目标。
我国自主研发的激光制导炸弹
激 光 制 导 炸 弹 的 导 引 头
激光制导炸弹相对导弹而言 成本较低，用普通航弹也可 以改装。但是使用上也有局 限：载机必须飞到目标上空 才可投放，而且投放时要保 持一定角度与姿态，容易遭 到地面或空中攻击。一般要 在己方控制制空权的情况下 进行；进行目标指示的激光 束易受干扰，一般释放烟雾 就无法穿透。所以也可以用 电视制导炸弹和GPS定位 制导炸弹。
瑞典RBS-70便携式防空导弹系统



当今世界最著名的便携式防空导弹系统，除了 美国的“毒刺”、俄罗斯的“箭”、“针”之 外，还有率先采用激光制导方式的瑞典RBS-70 系统。目前，共有13个国家装备这种导弹系统。 RBS-70防空系统多次经过现代化改进，能 及时适应现代战争对近程防空兵器不断增长的 要求，其最新改型能高效对抗现役和前景空袭 兵器。 RBS-70与大多数轻型防空系统最大的区别 在于它率先使用激光制导方式。RBS-70具有的 激光通道采用激光指令制导方式，大大减轻了 弹载电子设备重量，大幅提高射程，一些武器 专家因此视其为近程，而不是超近程防空系统。 激光制导方式和模块式战斗部的使用，还可保 障RBS-70系统不仅用于防空防御，还可主动攻 击地面和水面目标。

一边高大上一边接地气！交大学生军训用激光打靶吃野菜红薯进大学先军训是大部分人的认知，但上海交通大学的学生军训却是大二学生的“专利”。

顶着似火骄阳，上海交大2018级学生于日前展开军训，4065名参训学生将在14天内进行的军事化训练，用他们的饱满热情和昂扬斗志，为即将入学的20XX级新生做出表率。

为庆祝新中国成立70周年，军训团向参训学生发起了“十个一”倡议，期望军训期间每人都能完成十件“任务”：拍一张帅气军装照、军训中给父母写一封信、写一篇军训感想、吃一次“怀旧饭”、全员大会上讲一次话、扛起一面迎风飘扬的荣誉旗帜、按照军营标准一次内务、向 ___敬一个军礼、感受一次仿真射击、完成一次十公里拉练。

“砰!砰!砰!……”靶场上，一支支“95式突击步枪”发出一阵阵的“怒吼”。

虽然是模拟仿真射击，但实实在在的后坐力、大功率音响发出的枪声，还让正在体验的学生们还是感受到了真实、铁血的军营氛围。

在2018级学生军训中，上海交大首次启用激光打靶——校园模拟仿真射击，也是目前上海市唯一一家使用激光打靶的高校。

本次所采用的枪模为仿真95式突击步枪，装备枪膛活塞式往复后坐力，配套靶场大功率枪声音响，射击感觉效果较好。

场地中共设置15组靶位，可支持15人一组进行射击。

本次模拟射击体验活动以打靶比赛的形式进行，将分为射击预习、团体赛和个人赛三个环节。

其中团体赛以连为单位进行比赛，排名第一连队在中期慰问会授予神枪手连旗;个人赛由每个连推选出2名同学参加，排名前10的学生在中期慰问会授予荣誉证书。

比赛采用卧姿射击，共15发子弹，其中前5发子弹为练习、后10发子弹计入成绩。

希望通过校园模拟仿真射击训练，让同学们学习掌握射击时的正确姿势，引导同学们学习枪械使用的基本知识。

学校不断深化军事理论教学，不断探索国防教育的实践环节，理论与实践并重，践行全民国防理念，助力推动当代大学生国防教育。

“副连长比我们长不了一两岁，性格又是纯真俏皮，活泼灵动……”对于2018级参训学生来说，身边的教官中就有自己的同学、朋辈。

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１ 引言 目 前 的 射 击 打 靶 训Ｉ 练 ， 基 本 以 实 弹 训１ 练 为 主 ， 国 防 开 支 大 ， 危 险 系 数 高 。 以光 代 弹 ， 可 以模 拟 多 种 武 器 的 射 击 情 况 ， 减 少 了 场 地 的 限 制 ， 并能 检 验 射 击 效 果 激 光 打 靶 身 ｆ 、 击 训ｊ 练在这种要求下应运而生 。 但 是 其 装 置 成 本 和 可 靠 件 有 待 改 善 。在 分 析 其 需 求 后 ，设 计 ’ 个 容 易 实 现 并 且 成 本 低 的 电 子 系 统 来 模 拟 激 光 枪 打 靶 过 程 。 该 系统 具 有 手 动 打 靶 ， 快 速 打 中 靶 心 及 自动 打 靶 的功 能 ，本 文 主 要 就 其 自动 瞄 准 打 靶 ， 自 动 挖 制 打 靶 的 原 理 与算 法 展 开 。 ２ 系 统 总 体 方 案 系统 由Ｓ ｔ ｍ ３ ２ Ｆ １ ０ Ｘ 控 制 模 块 ， 电机 驱 动 模块 ，按键模块 ，带Ｆ Ｉ Ｆ ０ 的０ Ｖ ７ ６ ７ ０ 摄 像 头 模 块 ，分 辨 率 为 ３ ２ ０ ＊ ２ ４ ０ 的Ｌ ｅ Ｄ 液晶显示模 块 ， Ｗ ２ ５ Ｘ １ ６ ｇ ｏ 成 的 外 部 存 储 模 块 以及 相 应 的 外 围 电路 组 成 。通 过 按 键 控 制 激 光 枪 射 击 台 的 上 Ｆ两 个 电 机 ， 从 而 改 变 胸 环 靶 上 弹 着 点 位 置 ，摄 像 头 拍 照 后 的 数 据 存 放 到 ｆ ｌ ａ ｓ ｈ 中， 根 据一 定算 法 ，处理器 从ｆ ｌ ａ ｓ ｈ 中 分 辨 出 各 点 ，最 后将 弹 着 点所 在 的环 数 、方 位 通过 Ｌ Ｃ Ｄ 液 晶显 示 。 系 统 框 图 如 图１ 所示 。
武汉轻 工大学 熊碧 涛 李战胜 樊 东 李亚 巨

激光在军事上的应用摘要：激光武器是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。

根据作战用途的不同，激光武器可分为战术激光武器和战略激光武器两大类。

武器系统主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部分组成，目前通常采用的激光器有化学激光器、固体激光器、CO2激光器等。

激光武器具有攻击速度快、转向灵活、可实现精确打击、不受电磁干扰等优点，但也存在易受天气和环境影响等弱点。

激光武器已有30多年的发展历史，其关键技术也已取得突破，美国、俄罗斯、法国、以色列等国都成功进行了各种激光打靶试验。

目前低能激光武器已经投入使用，主要用于干扰和致盲较近距离的光电传感器，以及攻击人眼和一些增强型观测设备；高能激光武器主要采用化学激光器，按照现有的水平，今后5—10年内可望在地面和空中平台上部署使用，用于战术防空、战区反导和反卫星作战等。

正文：在这学期学过《无处不在的激光》之后，我对激光有了更加深刻的了解，被它“无处不在”的特性所震撼，更增加了我学习与激光有光知识的动力与兴趣。

以下，我将通过我收集到的知识谈谈激光的有关特性及它在军事上的应用。

激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”，是它的英文名称LASER的音译，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。

意思是“受激辐射的光放大”。

什么叫做“受激辐射”？它基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出了的一套全新的理论。

这一理论是说在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上，在高能级上的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳到（跃迁）到低能级上，这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光，而且在某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象。

这就叫做“受激辐射的光放大”，简称激光。

激光主要有四大特性：激光高亮度、高方向性、高单色性和高相干性。

激光武器介绍姓名：王绍聪学号：16060413117中国“神光”高能激光系统中国激光科技从一开始就得到了国家的高度重视。

1964年，中国科学院上海光学精密机械研究所（简称“上海光机所”）成立。

1964年国家启动“6403”高能钕玻璃激光系统，建成了具有工程规模的大口径（120毫米）振荡—放大型激光系统，最大输出能量达32万焦耳；改善光束质量后达3万焦耳。

成功地进行了打靶实验，室内10米处击穿80毫米铝靶，室外2公里距离击穿0。

2毫米铝耙，并系统地研究了强激光辐射的生物效应和材料破坏机理。

最后从技术上判定热效应是根本性技术障碍，于1976年下马。

这一项目使我国激光技术科研水平上了一个台阶。

改革开放后，我国激光技术获得了空前发展的机遇。

1980年5月，分别在上海、北京举行了第一次国际激光会议，与会代表218人（国外66人），邓小平同志亲切接见了与会中外代表。

1983年在广州和1986年在厦门又举行了第二次、第三次国际会议，改变了我国的激光技术多年来封闭运转的局面，开始走向世界。

先后成立了一批国家重点实验室、开放实验室、国家工程研究中心和产学研组织。

在多项国家级战略性科技计划中，激光技术受到重视。

“863”计划七大领域中有激光技术和光电子技术（包括用于信息领域的激光技术），1995年又增列了“惯性约束聚变”主题。

国防预研光电子技术作为跨部门项目正式立项，其中也包括激光技术。

国家“六五”和“七五”攻关计划，激光技术被列为重大项目。

1985年7月，激光12号装置按时建成并投入试运行。

试运行中成功地进行了三轮激光打靶试验，取得了很有价值的结果，达到了预期目标。

该装置是中国规模最大的高功率钕玻璃激光装置，在国际上也是为数不多的大型激光工程。

它由激光器系统、靶场系统、测量诊断系统和实验环境工程系统组成。

输出激光总功率达1万亿瓦量级，而激光时间只有一秒钟的十亿分之一到百亿分之一。

可用透镜聚焦到50毫微米的尺寸上，能产生10万亿亿瓦/厘米2的功率密度。

军警影像模拟射击训练系统软件的详细分解1.实弹/激光影像对抗射击训练采用摄像和投影技术结合使分组人员虚拟面对面进行实弹或激光的对抗射击训练。

采用掩体、伪装、障碍等遮蔽物构成一定的情景环境，通过广角摄像机拍摄对手及所处环境画面实时显示在本方投影屏幕上，并通过录音设备同步播放对手现场声音，形成真人面对面的对抗射击环境。

模块主要功能如下：软件开发可以来这里，这个首叽的开始是壹伍扒中间的是壹壹叁叁最后的是驷柒驷驷，按照顺序组合起来就可以找到。

(1)支持单屏对单屏，双屏对双屏的射击环境;(2)支持外场环境影像实时接入;(3)可实时判定命中结果，对抗胜负结果自动报告;(4)射击关键信息自动记录、回放和评估;(5)双场地通话指挥功能;(6)多投影屏幕无缝拼接支持2屏对2屏的复杂环境对抗;(7)系统具有成绩显示、考核、存档、查询和打印功能;(8)训练管理和控制软件;(9)全训练过程第三视角录播系统(选项)。

2.实弹/激光影像靶场射击训练采用投影技术在屏幕上同时显示多道各种类型靶，多套路打靶训练。

模块主要功能如下：(1)各种靶标(胸环靶、半身靶、人像靶、人质靶等)不同距离靶环射击训练;(2)室内外3维环境移动靶环射击训练;(3)室内外3维环境隐现靶环射击训练;(4)3维环境多隐现、移动目标高精度(非靶环方式)射击训练;(5)单人多靶、多人多靶射击训练;(6)多屏幕无缝拼接支持多靶道同时射击，单机最大支持8靶道，双机16靶道;(7)射击信息标注，放大影像报靶，语音报靶;(8)训练管理和控制软件;(9)开放式靶标规范，支持用户自行设置靶标和训练环境。

3.实弹/激光影像情景射击训练在投影幕上播放预先制作好的情景环境，考核被训人员对事件的处理，对各种警用装备的使用。

情景环境由多分支视频组成，分支可由装备触发(如射击，挥警棍等)，也可以有环境传感器触发(如开关门，从隐蔽处现身等)。

训练前期进行节目制作，设定可射击目标类型、部位及射击热区，以及分支、成绩评定等。

炮台打靶模拟系统的研制摘要：设计并实现了一种能够手动和自动瞄准的炮台打靶系统，通过激光器代替炮弹模拟打靶过程。

该系统分为电子靶和炮台两部分，其中电子靶以STC12C5604AD微处理器为核心，采用光敏电阻阵列捕获炮台的命中情况；炮台部分以MCF52255微处理器为核心，可通过电机带动激光器水平和垂直转动，采用摇杆实现手动瞄准，使用摄像头识别靶心实现自动瞄准。

实验表明，该系统可快速完成瞄准，并实时显示和播报打靶结果；自动打靶环数为9～10环，具有很高精度。

关键词：炮台打靶自动瞄准电子靶摄像头随着电子技术的发展，人们对生产和生活中各种设备的自动化程度要求越来越高，能否简单迅速地对远处目标进行定位并执行相应的控制步骤，是衡量设备自动控制水平的一项重要指标[1]。

该文是2012年黑龙江省大学生电子设计竞赛设置的题目之一，充分体现了定位控制技术的重要意义。

赛题要求炮台打靶模拟系统具有炮台和电子靶两部分。

采用红色激光笔代替火炮，通过电机控制激光笔沿水平和竖直方向转动，实现瞄准功能。

电子靶的中心环数是10环，最外圈是6环，共五个环数等级。

中心10环的直径为1?cm，其他环相邻的两环半径差为1cm，整个靶面为17cm的正方形，不准利用靶环区引导炮塔。

炮台与电子靶水平相距2～3m，竖直距离在1m之内，且二者之间不能通信。

能够通过手动和自动两种方式实现炮台的瞄准射击功能，电子靶在被击中后能够迅速地显示并播报相应环数和总环数。

该文所完成的装置获2012年黑龙江省大学生电子设计竞赛一等奖。

1 系统方案设计炮台打靶模拟系统分为电子靶和炮台两部分，彼此间没有电气连接，下文将对这两部分设计方案分别介绍。

1.1 电子靶方案设计对于电子靶而言，需要完成检测、处理、显示、播报等环节，为了保证系统的可靠性和灵活性，采用多模块结构完成这些功能，将检测处理功能和显示播报功能分别用一个单片机控制实现。

当特定的靶环上有激光照射时，一个单片机检测到传感器输出信号的变化并判断出被击中的环数后，将该环数传给另一片单片机，由其控制完成环数的语音播报和数码显示。

兰将压 缩后 的激光 引 入靶 室 。 采用 ｆ ３离轴 抛 物面 镜将 能 量 为 ２Ｊ 光 束 直 径 为 ４ ／ ， Ｏｍｍ 的激
光 聚焦在 靶上 。激 光 与靶 法 线方 向成 １ 。 射 ， ２人 Ｐ偏 振 。靶 架 由 ２维
ＣＤ
步 进 电机 控制 ， 确保 每 发激 光打 在靶上 。抛物 面镜 架 由一 个 步进 电机
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第 ２ Ｏ卷第 ８ 期
２０ ０ ８年 ８月
强 激 光 与 粒 子 束
ＨＩ ＧＨ ＰＯＷ ＥＲ ＬＡＳＥＲ ＡＮＤ ＰＡＲＴｌ ＣＬＥ ＢＥＡＭ Ｓ
Ｖ ｏ ．２ ＮＯ． １ ０。 ８
Ａ ｕｇ ２ ８ ．， ００
文章 编号 ： １ ０ － ３ ２ ２ ０ ） ８ １ ５ — ３ ０ １４ ２ （ ０ ８ ０ － ３ ７０
１ 实验 布 局
实验 利用 中国工 程 物理 研 究 院等 离 子 体 物理 国家 重 点 实 验 室 的
ＳＬ Ｘ Ｉ激 光器 进行 。激 光 器 的技 术 参 数 ： 光 能 量 平 均 在 ２Ｊ 脉 ＩＥ － 激 ，
宽 ４ ｓ 单脉 冲 。实验 布局 如 图 １所 示 ， 壁 上 开 上 有 法 兰 ， ３ｆ ， 罐 通过 法
超 短超 强 激 光 与 金 属 靶 作 用产 生 硬 Ｘ射 线 照 相
叶 雁 ， 李剑峰 ， 李泽仁 ， 刘振清 李 军 ， 钱伟新 ， ， 钟 杰 ， 王向贤。 温贤伦 焦春晔 ， 洪 伟 温天舒 ， ， ，
（ ．中 国工 程 物 理 研 究 院 流 体 物 理 研 究 所 ，四川 绵 阳 ６ １ ０ ； １ ２ ９ ０ ２ ．中 国工 程 物 理 研 究 院 等 离 子 体 物 理 国家 级 重 点 实 验 室 ，四 川 绵 阳 ６ １ ０ ） ２ ９ ０

摘
要 ： 为了增加 Ｉ Ｃ Ｆ激 光 驱 动器 的灵 活 性 ， 使其可 满足多种 聚变点火方式 ， 激 光 驱 动 器 激 光 打 靶 角 度
的 优 化 设 计 应 以 间接 驱 动 为 主 ， 同时 兼 顾 直 接 驱 动 。 以神 光 Ⅲ主 机 装 置 为 例 ， 基 于 已有 的间 接 驱 动 激 光 打 靶 角 度设计 ， 用球谐模和三维辐照场方法 ， 完 成 了 兼 顾 直 接 驱 动 打靶 角 度 的优 化 ， 结 果 表 明 优 化 设 计 的打 靶 角 度 可 实现小于 １ Ｖ ｏ 的 球 靶 表 面 辐 照 均 匀 性 。 同 时分 析 了 激 光 参 数 对 辐 照 性 能 的 影 响 ， 并 获 得 了满 足 直 接 驱 动 要 求
由２ ５ ６束激 光构 成 ， 上百 束激 光经 过产 生 、 放 大 和传输 ， 最后 以特定 的角 度入射 到氘 氚靶 丸上 ， 实现 聚变 点火 。
间接驱 动 与直接 驱动 是惯 性 约束 聚变 中心点 火 的两 种 主要 实 现途 径 。间接 驱 动 使用 柱 腔 靶 ， 激 光 照 射腔 靶 内壁 转换 为 Ｘ光 ， 然后通 过 Ｘ光烧 蚀 压缩 位于 腔靶 中心 的氘 氚 球靶 。 由于是 二 次 辐照 ， 所 以 降低 了对激 光 辐 照均 匀性 的要 求 。直接 驱动则 是 激光 直接 辐照 氘氚球 靶 ， 其优 点是 激光 耦合 效率 高 ， 但 是对 激光辐 照均 匀性
Ｉ Ｃ Ｆ激 光 驱 动 器 间 接 驱 动 兼 顾 直 接 驱 动 打 靶 角 度 的 优 化 设 计
李富全 ， 韩 伟 ， 王 芳 ， 吴文凯。 ， 陈 刚 ， 冯 斌 ， 张小民 ， 魏晓峰 ， 李明中
（ １ ．中 国 工 程物 理 研 究 院 激 光 聚 变 研 究 中 心 ，四川 绵 阳 ６ ２ １ ９ ０ ０ ； ２ ．中 国 工 程 物 理 研究 院 结 构 力 学 研 究 所 ，四川 绵 阳 激 光惯 性 约 束 聚 变 （ Ｉ Ｃ Ｆ ） 研 究 的有力 工 具 ［ 】 ］ ， 世 界 各 大 国纷 纷 建 造各 自的高 功 率 激光 驱 动器 ， 如美 国 ２ ０ ０ ９年建成 的 国家 点火 装 置 （ ＮＩ Ｆ ） 。 ］ ， 法 国正 在 建 设 的兆 焦 耳 激光 装 置 （ Ｌ ＭＪ ） ＿ ４ ］ ， 和 我 国 的神光 系列 装置 ｌ ５ 等 。高 功率 激光 驱 动 器 通 常 由数 十甚 至 上 百 路激 光 构 成 ， 如 ＮＩ Ｆ由 １ ９ ２束 激 光 ， Ｌ ＭＪ

收 稿 日期 ：２００５—０９—０５；修 回 日期 ：２００５—１０—２８ 作 者 简介 ；朱 婧 （１９８１一），女 ，江 苏 江 都 人 ，硕 士 研 究 生 。
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机 械 工 程 与 自 动 化
２００６年 第 ２期
询统计 和 图表显 示 ；训 练 人员 打靶 成绩 的实 时监 控 、保 存 等 。系统 框 图见 图 ２。
３．２ 功 能 模 块
各 功 能模块 的特 点如 下 ： （１） 系统管 理 ：登陆 的操 作人 员可 以修 改 自己的 登陆 密码 。 （２）系统 维护 ：对系统 存储 的各种资 料进 行 删 除 、
修 改 、添加 等编 辑 工作 。为 了避 免 系统资 料被 闲杂 人 员 随 意修改 ，此 功 能块设 置 了查 看权 限 ，即本 系统 中 只有拥 有教 练员 的用户 名和 密码 才能 进入 此菜 单 。进 入 此 菜单 后 可 以 分别 选 择 不 同 的功 能对 训 练 人员 表 、 用 户表 、成 绩表 、班级 表 、连表 、排 表进 行删 除 、修 改 、添加 等维护 工 作 。
囱 ２ 模 拟 训 练 系统 的 系 统 框 图
（３）成绩 查 询 ：可 以按下 列不 同 的查询 模式 对训 字 节 ，见表 １。
练人 员成绩 进行 分类 查询 并且 打 印 出成 绩 。①个 人成
绩查询 ：可 以选 择按 学 号或者 按姓 名查 询个 人 的打靶
本 系统 的靶 部 分 采用 军 队 打靶 时 的 人 型靶 设 计 ， 即 以平 面人体 为模 型 ，按 ０．７的 比例 缩小 为人 型靶 ，靶
表 面每 隔 ０．０２ｍ 均 匀排 布 着红 外探 测 器 ，从而 形成 了 一 个 红外 探 测器 阵列 。红 外 发射 器 的光斑 只要 覆盖 到 其 中某 个探 测器 ，光敏 管就 立 即导 通 ，发 生状 态变 化 ， 单 片机 ５１芯 片不 断地 对探 测 器阵列 进 行扫 描ｌ ＿１ Ｊ，如果 检 测 到有 变 化 ，将 立 即把 该 探 测 器 的坐标 位 置 （行 、 列 ）以及 被打 中的信 号 通 过现 场 ＣＡＮ 总线 传输 到 监 视 计算 机 ，进行 报靶 显示 ，实现 了对 目标 靶 的实 时监 控 。此 外 ， 目标 靶 上设 计有 背景 光检 测 电路 ，可排 除 日照等 外 界 因素 对 系统 的干 扰 。本 系统一 共有 全 身靶 两 块 、胸靶 两块 、头 靶一 块 ，针 对 不同 的靶 型 ，训 练 人员采 用 站立 、下蹲 、俯 卧 不 同的姿 势进 行射 击 。硬 件 电路 的基 本原 理 图＿２ 见 图 １。

３６ ０
全孔 径背 反诊 断 系统 不 同于 上 海 神 光 Ｉ 激 光 Ｉ 装 置 上 的全 口径背 反诊 断系统 。
本 文介 绍 了神 光 Ⅲ原 型激 光装 置上 复杂打
靶激 光光 路条 件 下 的全孔 径背 反诊 断 系统 。该
系统 主要 由散 射光 收集 系统 和散射光 测 量系统 组成 。散射 光 收集 系统 主要 由特殊设 计 的大 口 径、 长焦 距 菲涅 耳 透 镜 、 分光 透 镜 、 光 透镜 和 收 真空 空 间 滤波 器 组 成 ， 集 激光 打 靶 产 生 的散 收
里 渊散 射 （ Ｂ ） 受激 拉曼 散 射 （ Ｒ ） ＳＳ和 Ｓ Ｓ 。全 孑 Ｌ
收 稿 日期 ：０ ０—１ ２１ １—１ ２
基金项 目： 国家高技术研究发展计划资助的课题 作者简介 ： 焦春晔 （９ ８一）女 ， １７ ， 河南邓州人 ， 助理研 究员 ， 硕士 ， 主要从 事激光等离子体相互作用研究。
摘要 ： 报道 了神光 Ⅲ原 型激光装置上复杂打靶激光光路条件下 的全孔径 背反诊断系统 。设计 了大 口径 、 长焦距菲涅耳透镜 ， 收集激光打靶 产生的散射光 ； 采用真空空间滤波的方式 ， 激光打靶光路 终端 对
光学组件 中镜 片反射的杂散光与需要 的非 线性效应导致 的背反信号进行空间分离。该 系统可 以同时测 量激光等离子体相互作用 中产生的受 激拉曼散射 和受 激布里渊 散射的光 谱分布和散射 光能 量信 息 ， 为
激光靶耦合能量平衡精密诊断提供 了诊 断条件 。 关键词 ： 全孔径背反 ； 菲涅耳透镜 ； 能量平 衡 ； 受激拉曼
中 图分 类 号 ： Ｏ５６ ３ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ５ － ３ （０ １０ －３ ６０ ２ ８０ ４ ２ １ ） ３００ －６ ９