破片杀伤武器在军事领域占据重要地位,破片速度参数是评估预制破片战斗部对指定区域毁伤的最重要参数,因此,研究破片速度测试技术对评估破片杀伤武器的毁伤性能具有十分重要的意义。目前,激光立靶破片速度参数测试方法主要针对具有顺序性的破片,而实际破片飞散具有随机性,存在同时到达测试靶面的情况,该方法难以区分同时着靶的破片,不能给出它们的速度。因此,继续探索破片速度测试新方法,对于改进破片速度测试机理,解决破片测速中同时着靶的问题,提高破片测试方法的适应性,具有重要的工程实践意义。本文针对破片同时着靶问题,基于区截法测速原理,构建了激光立靶与薄膜开关阵列组合的破片速度测试平台。分别从灵敏度、光强和响应时间等方面分析了传感器的性能,设计了薄膜开关阵列信号探测电路,以及多路信号的CPLD脉宽编码算法,提高了信号采集的效率;给出了薄膜开关阵列的破片定位算法,得到了薄膜开关阵列的定位误差。根据激光立靶定位原理,设计了激光立靶破片定位算法,并推导了激光立靶定位误差,分析了定位误差与破片位置、激光器距离以及破片大小等参数之间的关系。接着,结合薄膜开关阵列与激光立靶破片定位算法,提出了激光立靶与薄膜开关阵列组合的破片定位识别算法,并分别从三种数量分析了所设计的破片定位识别算法的单靶面定位情况,表明该算法可以正确定位识别同时着靶的破片。然后,基于点集匹配原理,结合破片近似直线飞散特性,提出了投影预测的破片匹配策略,分析了破片飞散的非刚性变化,设计了投影预测的一致性点漂移迭代匹配算法,并从仿射变化、不同信噪比、出格点等情况,对所提出的匹配算法进行了仿真验证,结果表明所设计算法提高了破片匹配的正确率。最后对所设计的测试平台进行实验验证,结果表明了所设计的破片速度测试平台和测试方法的可行性和有效性。