基于Matlab 的螺纹参数检测软件

为提高螺纹参数检测的精度及速度,对其参数图像进行数字处理技术研究。介绍数字图像处理在螺纹检测中的应用。通过对螺纹图像采取预处理、中值滤波、边缘检测等方法实现对螺纹边缘的提取,并给出Matlab软件实现方法及螺纹几何尺寸的测量算法。结果表明：该软件能实现螺纹几何尺寸的非接触测量,测量速度快、精度高。     

基于位移传感器阵列的卡膛几何参数测量方法

大口径火炮弹丸装填不到位及卡膛姿态的一致性分别会对火炮内膛磨损及射击精度产生较大影响。针对某型火炮弹丸卡膛状态参数测量现状,提出一种适用于射击现场的基于位移传感器阵列的卡膛几何参数测量方法。介绍了卡膛几何参数测量原理及组成,分别建立了药室轴线测量模型、弹丸轴线测量模型及弹丸尾端面等测量模型,并对各测量模块的性能进行了分析与验证;在此基础上,利用该测量装置对射击现场弹丸卡膛状态下的几何参数进行实际测量,通过分析实验结果验证了该测试系统测量的稳定性与准确性。     

Projectile＇s Speed and Attitude Measured by Linear Camera

为测定弹丸的瞬时速度与姿态,利用标定过的线阵像机,在镜面摄像法下从2个视角对运动中的弹丸进行扫描成像.在研究了线阵像机的动态成像方程后,利用若干个目标特征点和对应的图像点,建立测量问题数学模型;通过两步法求解出弹丸的速度、姿态和初始位置8个参数.对不同像机参数下的不同弹丸几何尺寸和不同的运动姿态参数进行了图像仿真和测量实验,结果表明算法的姿态测量误差优于0.4°,合速度的相对测量误差优于2%.利用线阵像机成像模型和最优化算法测量弹丸速度与姿态参数具有较高的精度.     

基于线阵像机的弹丸速度与姿态测量

为测定弹丸的瞬时速度与姿态,利用标定过的线阵像机,在镜面摄像法下从2个视角对运动中的弹丸进行扫描成像.在研究了线阵像机的动态成像方程后,利用若干个目标特征点和对应的图像点,建立测量问题数学模型;通过两步法求解出弹丸的速度、姿态和初始位置8个参数.对不同像机参数下的不同弹丸几何尺寸和不同的运动姿态参数进行了图像仿真和测量实验,结果表明算法的姿态测量误差优于0.4°,合速度的相对测量误差优于2%.利用线阵像机成像模型和最优化算法测量弹丸速度与姿态参数具有较高的精度.     

弹丸三维速度实时处理方法研究

为了解决常规靶场测控系统中弹丸三维速度实时高精度处理的难题,提出了基于多元异类实时数据融合处理弹丸三维速度的方法。该方法通过联立弹丸位置和径向速度这两类测元的误差方程,建立了基于径向速度测元的测控系统实时数据融合模型,实现了弹丸三维速度的实时解算。将该方法应用于常规靶场典型试验的实例仿真中,与纯粹的三维速度IMM卡尔曼滤波和增加径向速度观测量后的IMM卡尔曼滤波进行对比分析,验证了模型的正确性和方法的有效性。研究结果表明,该文提出的方法能够高精度处理弹丸的三维速度,并且实时性强,易于工程实践。     

含能材料部件几何量测量技术应用进展

总结了含能材料部件及其几何量测量的相关定义,并从机械量具测量、固定式三坐标机测量、便携式坐标测量、光学非接触三维测量四方面综述了国内外含能材料部件几何量测量技术的应用进展,分析了各种测量技术的优缺点,提出了光学非接触测量技术在含能材料部件几何量测量方面的应用前景,并指出了未来含能材料部件在不同精度要求、尺寸范围内的几何量测量技术发展方向。     

基于磁感应的弹丸落/着点定位方法研究

为实现弹丸落/着点的非接触测量,针对训练中弹丸立靶密集度和首发命中率人工测量的现状,提出利用磁阻传感器感知弹丸经过时磁场强度和方向的变化。分析了该方法的基本工作原理,研究寻找磁阻变化和弹丸位置对应关系规律。同时对实施测量的定位系统基本结构进行初步探讨,为测试方法完善和测试设备的研制奠定理论基础。     

几何量测量中的拟合算法

几何量测量中的拟合算法,将几何量非接触测量要素分为直线、圆、圆弧及椭圆等类.并在采集图像上完成被测几何要素的初始定位,再确定几何量边缘点且按不同最优化指标对其拟合,得到检测量的几何描述.最后用Matlab数学函数fmins进行拟合计算.     

弹丸初速评定火炮身管寿命研究

通过用火炮外弹道测量的初速与标准初速的比率来评定火炮身管寿命.介绍了利用红外线发光管和光敏管测弹丸初速的方法,阐述了其工作原理,测量系统结构和测时仪的选择以及数据的处理.     

高温弹体形位误差自动测量原理

文中简要介绍了一种新研制的高温弹体形位误差非接触自动测量系统的构成、检测原理和方法。该系统包括机械系统、测量机构、运动控制和数据采集系统;利用测量杠杆耐高温的特点,直接获取内壁的几何信息,与CCD激光位移传感器远距离、非接触特点相结合,共同完成恶劣环境下弹体内外表面几何信息的采集;根据最小二乘法,计算机对测量数据进行处理,从而得出弹体壁厚误差、圆度、圆柱度和内外圆柱面间同轴度等形位误差。     

速射身管武器外弹道弹丸同时穿过光幕概率分析

在速射身管武器射击密集度试验中,一个身管先后射出的多发弹丸可能会同时穿过一个光幕面。 在此情况下,某些光电靶测试系统无法测量到弹丸的外弹道参数。为了能获得这些测量值,必须对此现象做出定性分析,为选择出一种合理的光电靶测试系统来提供参考。对弹丸同时穿过光幕的现象做出简化数学描述;基于弹丸速度确定及不确定两种条件,分别构建弹丸同时穿过光幕概率的两种数学模型;根据最优化数学模型获得弹丸同时过幕的概率与其飞行距离的变化规律,确定了弹丸过幕的概率临界距离、直射距离上最大过幕的概率以及任意距离段上弹丸同时过幕的概率3项重要参数。经试验验证,经过合理选择的光电靶测试系统,可避免弹丸同时过幕而对试验数据造成的影响。     

基于CPLD的弹载高速存储测试系统关键技术研究

针对弹载高速存储测试的要求,采用CPLD作为控制核心,设计了高速存储测试系统。重点介绍为满足高速采样要求的控制模块、AD模块、存储模块的设计,提出了用CPLD内部丰富的逻辑单元实现UART的功能完成测试数据上传。经过系统仿真,验证了该系统可以完成对模拟信号的高速采样、存储及数据上传功能。     

多发弹气动参数联合辨识方法研究

利用局部优化算法对多发弹测量数据进行气动参数辨识,可能存在局部最优解,且同一气动参数多发弹的辨识结果有时差异较大。为提高弹丸气动参数辨识的准确性与合理性,提出一种同时 利用多发弹测量数据进行联合辨识的全局优化策略。该策略采用局部优化算法获得搜索空间,将弹丸飞行的稳定性条件作为约束条件,利用最小二乘准则构建准则函数,应用差分进化算法对多发弹数据同步全局寻优,从而获得唯一的全局最优解。以某大口径榴弹纸靶试验数据为例对所提方法进行了验证,结果表明：相比于现有的辨识策略,所提策略计算出的准则函数值更小,重构弹道结果与测量值更接近,且计算稳定性较好。     

连续波雷达精度对初速试验估计的影响

炮口初速本质上是一个随机变量,需要射击一定数量的弹丸才能确定置信区间及置信度,连续波雷达作为测量初速的重要设备,其精度影响初速试验估计的用弹数量,文中对初速测量进行参数估计,计算初速置信区间及其置信度,并考虑雷达测速误差对初速估计的影响,讨论射弹数量与雷达精度的关系,以期选择最少的用弹量准确考核被试弹药性能,降低试验成本,提高试验效率。     

IB－12中间弹道靶道空间坐标系的建立与高速飞行体空间坐标的计算

炮弹、火箭、导弹、航天飞行器等高速飞行体或其模型的自由飞行测量，都是利用弹道靶道完成的，弹道靶道测量技术中的重要内容之一，是空间坐标系的建立与高速飞行体空间坐标的计算。文中介绍了我国自行研制的第一条中间弹道靶道空间坐标系的建立与高速飞行体空间坐标的计算方法，并给出了计算公式。经实际使用表明，ＩＢ－１２中间弹道靶道空间坐标系建立的方法正确，测量精度高，为我国靶道测量技术提供了有益的经验。     

弹头形状对高速侵彻效应的影响

对60 mm口径的尖卵型和双弧线型弹体进行高速侵彻素混凝土靶试验,弹体撞击速度为800～1 400 m/s。试验结果表明,在所研究的速度范围内,弹体侵彻深度随着靶速度呈线性增加的趋势,弹体质量侵蚀小于5%,可近似认为刚性弹侵彻。在空腔膨胀理论基础上,通过建立尖卵型和双弧线型弹头部形状函数,分析了2种不同弹头形状弹体的受力情况,建立了阻力模型,数值求解了弹体的侵彻深度。理论计算结果与试验结果吻合较好,分析结果表明,弹体质量、着靶速度、靶体一致的条件下,双弧线型弹体的侵彻能力比尖卵型高约9%。     

UHMWPE纤维二维织物抗弹道冲击性能

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维织物由于高模量、高强度、低密度等特点,被广泛应用于爆炸破片防护领域。基于Abaqus有限元分析方法,根据UHWMPE二维织物弹道冲击实验结果,建立UHMWPE二维织物的细观数值模型,并在细观纱线模型中考虑边界固定方式及尺寸效应的问题,同时开展弹道实验,对数值模型进行校正。鉴于细观纱线模型的纤维织物尺寸较小时对二维织物抗弹性能影响较大,而增加纤维织物尺寸带来了更多计算成本,建立细观-宏观混合尺度模型。该模型在提高计算效率的同时,其计算结果与实验结果具有良好的一致性。基于混合尺度模型,比较二维织物在不同头部形状弹丸（平头、尖头、球头）冲击下的弹道性能并与实验结果对比,主要评估参量为弹道极限和织物失效形式。结果表明：二维编织物抗平头弹冲击性能最优;在100 m/s 以下的低速冲击下,抗尖头弹冲击性能较球头弹更优;在100 m/s以上的高速冲击下,抗球头弹冲击性能较尖头弹更优。     

尾翼稳定弹丸的外弹道相似性分析

以尾翼稳定弹丸为对象，研究了不同口径尾翼弹外弹道相似的可能性，得到了两弹在飞行时间、飞行速度、飞行坐标及飞行稳定性规律等方面的相似关系和相似条件，讨论了实际应用中可能存在的一些问题，这对今后外弹道测试技术中所遇到的一些具体问题，有一定参考和指导意义。     

弹丸在炮口的状态参数对地面密集度影响研究

为了分析无动力飞行弹丸在炮口的状态参数误差对地面密集度影响,基于6自由度刚体外弹道方程,考虑弹丸参数和炮口状态参数误差因素,利用稀疏网格数值积分（SGNI）方法求解弹丸落点散布的统计特性参数,并采用最大熵估计方法获得弹丸落点散布的概率密度函数。测试算例表明,该方法的计算结果与蒙特卡洛方法获得的结果相吻合,验证了SGNI方法和最大熵估计方法的有效性;在此基础上分析了某155 mm加榴炮弹丸在炮口的状态参数误差对地面密集度影响,并分别建立了弹丸在炮口的单参数误差、多参数误差与地面密集度之间的映射模型,可为火炮射击密集度总体设计提供参考。