在兵器靶场测试领域,破片在飞散过程中的位置信息不仅是衡量破片式战斗部性能优劣的重要指标,还是评估目标毁伤效能的关键参数。由于破片散布的不确定性和随机性,给破片位置的测量带来了极大的困难;尤其是多枚破片齐至探测平面出现遮挡、重合的现象,加剧了破片位置信息识别的困难程度,使得现有测试方法难以满足破片位置的测量需求。故而,本文开展破片位置测试方法的研究工作,为指定区域的破片位置信息提供测量依据。为了有效解决破片式战斗部爆炸破片位置难以测量的问题,本文提出了一种基于线激光和面阵CCD的破片位置测试方法。根据激光探测光幕和面阵CCD的空间结构关系,结合破片定位识别原理,建立了破片位置解析模型,给出了破片位置测量误差来源,通过误差传递理论构建了破片位置误差模型,并仿真分析了破片位置在有效探测靶面的误差分布。为了确保破片位置的测量精度,对激光探测光幕进行结构设计、信号探测与处理电路设计以及信号采集模块设计;同时,结合有效探测靶面设计了图像采集模块,分析了面阵CCD感光阵列的成像特性,给出了激光照明下破片成像的噪声来源,采用双边滤波和同态滤波相融合的去噪算法对破片成像进行预处理,通过最大类间方差法和Canny边缘检测算法识别破片成像的轮廓信息,基于最小二乘拟合法提取了破片形心所占的像素坐标。根据激光探测光幕的空间结构关系,分析破片齐至激光探测光幕发生遮挡、重合的多种情形,构建了破片飞行轨迹的时空约束模型,筛选出待确定破片组合序列,结合D-S证据理论提取了待确定破片组合的特征信息,利用粒子群优化算法实现破片组合的特征信息融合,判断待确定破片组合的真伪性,确定了所有破片到达目标靶面的位置信息。根据所建立的破片位置解析模型和融合识别算法,搭建实验平台,采集了破片过幕的图像信息和编码信息,并通过定量和定性实验与木板靶获取的破片坐标信息进行了对比验证分析。结果表明:本文所建立的破片位置解析模型可以计算破片到达目标靶面的位置信息,并且测量误差满足技术指标要求;同时,破片位置融合识别算法能够解决破片遮挡、重合带来的位置信息难以识别的问题,验证了本文所建立破片位置测试方法的可行性和准确性。