弹丸飞行速度是武器系统考核指标中一项至关重要的内容,它是衡量火炮特性、弹药特性和弹道特性的一个重要指标。针对提高弹丸测速精度和保障试验安全的要求,本文依据平均速度的测量方法研制了无线式高精度红外测速系统。根据系统中光幕的实现方式,建立光幕中光强分布的数学模型,对光幕靶的输出灵敏度进行研究。将MATLAB软件的仿真值与光强实测结果进行对比,验证了理论仿真的正确性。设计了一种嵌入到光幕靶壳体装置内的可调双狭缝光阑,改善了光幕靶光强分布的均匀性,增强了系统抗光干扰的能力。根据系统测速相对误差≤0.1%的技术指标,分别设计了模拟信号放大处理电路和弹丸过靶时刻精确提取的整形电路。将不同的时刻提取方法对测时精度的影响进行了仿真,并采集实弹射击信号进行分析,验证了理论仿真的正确性。数字部分设计了基于CPLD的抗干扰电路和基于单片机的控制与传输电路。在硬件电路的基础上,完成无线式红外测速系统的软件设计。其中CPLD完成了弹丸过靶时间间隔的提取与转换；单片机控制CPLD和无线模块,完成数据传输的任务；上位机采用LabVIEW编程,通过无线模块可与下位机通讯,程序可将速度测量的相关参数进行设置,并具有测试结果显示与保存等功能。通过与标准测速装置的比对实验表明,本系统具有较强的抗干扰能力,可满足不同口径弹丸的远程测试要求,测速相对误差在0.1%以内。