在各类射击武器的生产、定型、检测中,弹丸飞行速度作为衡量枪炮特性、弹药特性和弹道特性的一项重要指标,需要对其进行高精度的测量。目前在国内外靶场中普遍采用区截测速法测量弹丸的飞行速度。论文通过分析靶场区截测速法中区截装置和测时装置的基本组成、工作原理,以提高弹丸速度测量精度为目标,设计了一种满足现有靶场使用的多通道时间采集系统,实现了同一发弹丸多组速度的同时测量,进行系统的自我校准,增强了系统本身的可靠性。针对靶场多通道采集系统中区截装置普遍存在的灵敏度低、均匀性弱的问题,以光电检测技术为基础,对弹丸过靶信息采集、信号处理等关键技术进行了研究。设计了采用半导体激光器为发射光源,PIN型光敏二极管为接收器的分离式结构阵列光幕靶,实现了对弹径φ>6mm弹丸的高灵敏响应;设计了由光电转换电路、信号放大电路、比较整形电路构成的阈值信号调理电路,并在Multisim中对所设计的各个电路进行了仿真试验验证,实现了区截装置输出电压幅值为5V脉冲信号的功能。针对目前常用测时装置普遍存在的测量精度低、抗干扰能力差、稳定性不好等问题,本文详细介绍了靶场多通道时间采集系统中测时装置部分的设计,包括基于FPGA的抗干扰电路和测时电路的设计。在基于脉冲法计时原理基础上,分析常用测时装置测量误差产生原因,提出了一种将直接脉冲计数和多相时钟采样相结合的测量方法,基于FPGA技术采用“粗”、“细”时间测量方式,实现了测时范围优于40ms,计时分辨率优于10ns及能同时进行4通道时间采集的指标要求。由于光幕靶在野外工作过程中不可避免会受到其他飞行物体的干扰,造成误触发的现象。本系统通过设置脉宽的滤波方式,来选择正确的弹丸信号,使系统能够有效剔除因光幕靶中光电元器件接收光通量的变化而受“飞鸟、蚊虫”、“冲击波”等外界因素干扰。利用实验室自研的弹丸发射装置分别对区截装置、测时装置进行调试和相应测试试验。实验表明,该系统的各项性能都达到了预期目标,具有测量精度高、测量性能稳定、抗干扰性强的特点。