在常规身管武器测试中,光幕测试系统可以有效地获取被测装备弹丸飞行速度、射击速率、射击密集度等关键参数。传统光幕阵列测试系统基于无源光电探测技术,易受天空亮度起伏、气象环境因素影响,且在夜晚无法正常使用,而后向散射式光幕测试系统则基于有源光电探测原理,可有效避免传统光幕阵列测试系统中存在的这些问题。因此,本课题以后向散射式光幕测试系统为主要研究对象,旨在有效提升系统探测能力,通过研究建立了系统探测模型,并进行了数字仿真及实验。主要研究内容及贡献如下:1)对后向散射式光幕探测系统国内外发展现状进行综述,归纳了其不足及弊端。基于前人研究基础上,研究了后向散射式光幕的探测原理,并结合现有的光幕测试系统探测性能评定方法,提出一种适用于后向散射式测试系统性能评定方法,为以下的研究提供了基础。2)基于后向散射式光幕探测原理,建立了系统采用不同结构时的探测模型,并针对不同目标特性对系统探测模型进行了修正。在设定参数下,进行了系统探测性能仿真,对几种口径弹丸及不同破片的探测能力对比,并得到了最优化模型。3)根据两靶区截测速的测试情形,以后向散射式光幕探测原理和探测模型为基础,结合实际测试布靶参数,研究了应用于身管武器弹丸速度测试及定向预制破片速度测试情况下后向散射式光幕探测系统对目标的捕获率,建立了系统捕获率数学模型。4)利用菲涅尔透镜的大通光孔径及双光源,设计了一种后向散射式光幕探测系统试验样机,并完成了系统探测性能验证实验。采用了两种不同口径的模拟弹丸,并分别验证了系统单光源与双光源工作时的性能。实验结果说明理论值与模拟实验测量值基本一致,验证了所建立的系统模型。本文研究了后向散射式光幕探测技术,建立了系统探测模型及其捕获率模型,并对其性能行了仿真,验证了所建立的系统模型,对相关理论研究和测试工作具有促进意义。