本发明涉及位置标定，特别是涉及一种引信滑轨试验位置标定的方法及装置。
背景技术
目前国内滑轨试验中相对位置定位的方法主要是在轨道不同位置分布的带电铜丝，使带电铜丝垂直覆盖轨道，当滑车滑过每根铜丝时，依次撞断每根铜丝，记录仪采集到由高电平变为低电平信号，再通过采集到的数据处理软件中图像对应的电平变化时刻来确定滑车滑行的位置，一是这样会带来铜丝撞断后飞溅方向不确定，带来安全隐患，二是会丢掉部分有效定位信号，每次试验位置标定信息偏差较大等问题，三是铜丝重复使用率低，消耗量大、不经济等问题。
因此针对现有技术，在进行滑轨试验时，滑车高速运动中位置标定不可靠、丢失有效定位信号以及采用的方法不安全等问题无法得到解决。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种引信滑轨试验位置标定的方法及装置，以解决在试验中无法同时满足滑车速度快、位置标定更精确的问题。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明第一方面公开了一种引信滑轨试验位置标定的方法，包括以下步骤：
将定位器设置于沿滑轨滑行的滑车上并沿所述滑行方向依次设置多个反光板，或，将反光板设置于沿滑轨滑行的滑车上并沿所述滑行方向依次设置多个定位器；
在滑车滑动过程中，基于定位器根据其出射光经反光板反射后的反射光所生成的电信号，对滑车滑动过程中时刻与滑车的位置进行标定。
优选地，所述沿所述滑行方向依次设置多个反光板进一步包括沿所述滑行方向按照试验所需间隔依次设置多个反光板，
所述沿所述滑行方向依次设置多个定位器进一步包括沿所述滑行方向按照试验所需间隔依次设置多个定位器。
优选地，所述沿所述滑行方向依次设置多个反光板进一步包括将所述反光板固定在支架上，将所述支架按照实验要求间距布置在地面上，其中首个所述反光板沿与滑轨平行方向布置的长度不小于6cm。
优选地，根据滑车滑行时的摆动幅度对每个所述支架上的反光板沿垂直于滑轨方向进行加宽。
优选地，所述将反光板设置于沿滑轨滑行的滑车上并沿所述滑行方向依次设置多个定位器进一步包括将每个所述定位器固定在相应的支架上，所述支架根据实验要求间距布置在地面上；其中所述反光板长度不小于6cm。
优选地，所述反光板的反射系数为1.0，其中每个所述反光板由多个小反射单元组成，每个所述小反射单元是内部由三个两两垂直的反射立面组成的立体直角以实现将入射光信号原路反射。
本发明第二方面公开了一种引信滑轨试验位置标定的装置，包括记录仪，以及设置于沿滑轨滑行的滑车上的定位器和沿所述滑行方向依次设置的多个反光板，或，设置于沿滑轨滑行的滑车上的反光板和沿所述滑行方向依次设置的多个定位器，
所述记录仪，在滑车滑动过程中，基于定位器根据其出射光经反光板反射后的反射光所生成的电信号，对滑车滑动过程中各时刻滑车的位置进行标定。
优选地，所述反光板的反射系数为1.0，其中每个所述反光板由多个小反射单元组成，每个所述小反射单元为由三个两两垂直的反射立面组成的立体直角以实现将入射光信号原路反射。
优选地，所述反光板沿滑行方向的长度不小于6cm，垂直于滑行方向可进行加宽。
本发明的有益效果如下：
采用本发明所公开的技术方案，能够克服通过现有技术进行的试验中的缺陷，即当滑车滑行速度很快，由于没有相对位置标记，无法把采集到的试验数据与真实试验状态的设置联系起来，没有试验数据相对位置信息，使得需要考核的数据无法得到验证，给试验工作带来了不便等。所述的引信滑轨试验位置标定方法为试验提供了全过程的位置信息，标定了需要的位置，通过结合距离位置信息可计算试验中要考核的参数，从而解决了试验需要的指标，为每次试验提供了便利性、安全性和可靠性。
此外还能对现有技术中因铜丝撞断后飞溅方向不确定，带来安全隐患进行有效避免；提高有效定位信号的采集质量和效率，解决每次试验位置标定信息偏差较大等问题；相较于现有技术中采用铜丝时重复使用率低，消耗量大，本发明所采用的技术方案的经济性和实用性更高。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出一种引信滑轨试验位置标定的方法流程图；
图2示出本实施例1中定位器安装在滑车上时滑轨试验示意图；
图3示出本实施例中滑车无摆动角时的示意图；
图4示出本实施例中滑车有摆动角时的示意图；
图5示出本实施例2中反光板安装在滑车上时滑轨试验示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明公开了一种引信滑轨试验位置标定的方法，该方法步骤包括：将定位器设置于沿滑轨滑行的滑车上并沿所述滑行方向依次设置多个反光板，或，将反光板设置于沿滑轨滑行的滑车上并沿所述滑行方向依次设置多个定位器；在滑车滑动过程中，基于定位器根据其出射光经反光板反射后的反射光所生成的电信号，对滑车滑动过程中时刻与滑车的位置进行标定。即具体为：首先利用定位器向与所述定位器发生相对运动的反光板所在的方向发射光信号；当所述光信号射到所述反光板上后，通过所述反光板对所述光信号进行反射；利用所述定位器对所述反光板反射的光信号进行接收；通过所述定位器将接收到的光信号转化成电信号后传输到记录仪。基于上述步骤实现对实验要求时刻与位置的定位，完成对滑轨试验中位置与时刻的标定数据的采集和记录，为后续其他分析及试验等提供基础。
在上述方法实施过程中，所述定位器设定为向某一特定方向持续进行光信号的发射，同时反光板与定位器之间按照实验要求距离进行布置后，二者在试验时产生相对运动，并保证在某一时刻所述定位器发射出光信号射在所述反光板上并通过所述定位器进行接收。
优选地，采用本方法进行试验时选用如下设备，包括：一个或多个定位器、根据定位器的布置采用多个或一个反光板、支撑固定定位器或反光板的支架、记录仪、用于连接定位器和记录仪的电缆和用于为定位器供电的电源。根据试验实际需要，记录仪可采用与定位器共用电源或采用自身设置的电源供电。在本系统的设计方法中，优选地，定位器采用收发一体式、波长650nm、响应时间为300us，电源采用直流12v，供电电流150ma。其中定位器连接电源、地、信号三根线即可，定位器信号输出端通过电缆(信号线)或电信号连接至记录仪。
在上述优选地实例中，选用的定位器工作延时300μs，滑车速度以200m/s计算，定位器和反光板间距为5米。定位器的发射光反射到反光板，定位器接收到光信号所需时间为：
优选地，所述反光板尺寸为边长为10公分的正方形反光板，反射系数1.0，其中每个所述反光板是由25×25个小反射单元组成，每个所述小反射单元的内部为由三个两两垂直的立面组成的立体直角，以实现对入射光信号的原路反射。
为进一步对本发明的引信滑轨试验位置标定的方法进行说明，特提供如下实施例。
实施例1
如图2所示，基于上述说明的一种引信滑轨试验位置标定的方法，在利用定位器向与所述定位器发生相对运动的反光板所在的方向发射光信号的步骤中，包括将所述定位器安装在沿滑轨滑行的滑车上，其中将所述记录仪也安装在沿滑轨滑行的滑车上，通过电缆与所述定位器进行连接；根据实验要求在所述滑轨下方沿与所述滑轨平行的方向间隔布置多个所述反光板；然后利用所述定位器向所述反光板所在方向持续定向的发射光信号。
优选地，滑轨轨道的布置为与地面平行布置的双轨。在该实施例中，采用一个定位器，将所述定位器固定安装在滑车上，利用滑车带动所述定位器沿滑轨布置方向进行运动，基于上述定位器的布置，反光板的数量根据实验需要而定，将反光板按照试验间隔要求进行布置。
考虑到定位器的工作延迟，需对首个反光板的尺寸进行特殊限定，根据上述计算得出，反光板在沿滑车滑行方向长度只要不小于6cm，定位器就可以获得有效信号。在本实施例中所有的反光板优选用上述边长为10公分的反光板。
由于在该实施例中的定位装置存在的问题是滑车在高速滑行过程中产生摆动，如滑车摆动幅度较大，反光板放置一块时，有可能超出反光板可反射的范围，因此我们可根据滑车滑行时的摆动幅度对每个所述支架上的反光板沿垂直于滑轨方向进行加宽。采用该方式能够避免由于滑车摆动使定位器的发射光脱离反光板，进而造成定位器不能接收到反射信号，导致丢失定位信号。
进一步的，如图3-4所示，在本实施例中对由于滑车摆动引起的λ角进行计算。根据反光板尺寸按10cm×10cm计算，滑车与地面按5m计算，如图4所示，只考虑定位器出射光信号是摆向一侧则：
当采用1块反光板时，λ角最大允许值为：
当采用2块反光板时，λ角最大允许值为：
当采用3块反光板时，λ角最大允许值为：
当采用4块反光板时，λ角最大允许值为：
考虑摆动λ角正负摆动时，即在原有反光板基础上对称横向加宽，则有：
当采用1块反光板时，λ角最大允许值为：±0.573°；
当采用3块反光板时，λ角最大允许值为：±1.72°；
当采用5块反光板时，λ角最大允许值为：±2.86°；
当采用7块反光板时，λ角最大允许值为：±4°等。
实施例2
如图5所示，基于上述说明的一种引信滑轨试验位置标定的方法，在利用定位器向与所述定位器发生相对运动的反光板所在的方向发射光信号的步骤中，进一步包括将所述反光板安装在沿滑轨滑行的滑车上；根据实验要求，在所述滑轨下方沿与所述滑轨平行的方向间隔布置多个所述定位器；利用所述定位器向所述反光板所在方向持续定向的发射光信号，其中将所述记录仪也可安装在上所述支架上，通过电缆或电信号与所述定位器进行连接。
实施例2与实施例1相比，即将反光板与定位器位置互换，将反光板固定在滑车底板下方，定位器按需要的距离间隔固定在地面支架上，定位器供电电缆采用并联连接，地面上的电源为多个定位器提供电力，每个定位器通过信号线串联连接至记录仪，滑车滑行过程中，滑车逐个经过定位器上方，当所述定位器的发射光信号射在所述反光板上时，所述反光板反射光信号，所述定位器接收到反射光信号后，将光信号转换为电信号，再传送给地面的记录仪记录，则可以实现每一时刻的距离定位。其中电源连接定位器+12v、地，定位器信号输出端连接记录仪即可，记录仪记录下试验全过程后数据处理分析可得到位置与时刻的信息。根据实际使用，记录仪也可采用独立电源，或与定位器共用同一电源。
由于采用实施例所述的技术方案，在滑车滑行时产生摆动不会对定位器出射信号角度有影响，因此在实验开始前，将滑车上的定位器的出射角度进行调整，使其发出的光信号对准滑车上的反光板滑行路线即可。但考虑经过首个定位器时可能因延迟无法进行标定，因此设置在滑车上的反光板长度也应不小于6公分即能对整个试验过程中的位置与时刻实现标定。优选用上述边长为10公分的反光板。
本发明基于上述方法，还提供了一种引线滑轨试验位置标定的装置，包括记录仪，以及设置于沿滑轨滑行的滑车上的定位器和沿所述滑行方向依次设置的多个反光板，或，设置于沿滑轨滑行的滑车上的反光板和沿所述滑行方向依次设置的多个定位器；所述记录仪，在滑车滑动过程中，基于定位器根据其出射光经反光板反射后的反射光所生成的电信号，对滑车滑动过程中各时刻滑车的位置进行标定。其中所述反光板可根据上述方法中的标准和实验要求相结合进行选择。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。