高速摄影仪的分辨率估算

通过对影响摄影分辨率的各项因素的分析，修正了摄影分辨率经验公式，并根据高速摄影仪特征，提出分辨率的计算方法，在试验任务中得到验证。     

实战背景条件下舰炮随动系统靶场仿真试验研究

对舰炮随动系统控制信号进行了分析,采用目标现在点坐标作为火控系统射击诸元对舰炮随动系统输入控制信号进行仿真;对负载扰动力矩进行了系统分析,提出了简化的扰动力矩模型,解决了舰炮在射击、摇摆等状态下扰动力矩及转动惯量的模拟问题。该方法以舰炮随动系统作战使用环境为基础,对舰炮随动系统输入端控制信号及输出端负载扰动信号进行了全面仿真、模拟,使仿真试验更接近实战状态,提高了仿真试验的有效性。     

柴油喷雾特性试验研究

基于高速摄影直拍和纹影法对较高背景温度和背景压力状态下的柴油喷雾特性进行了研究.通过MATLAB的图像处理功能对试验图片进行处理.其中,高速摄影直拍图片采用阈值将油束与背景分离,得到喷雾液相发展过程;纹影图片采用相邻两图做差并累加得到含有气相的总的雾注发展过程,并将液相油束轮廓导入,得到最终的处理结果图.最后,根据得到的气液相边界点坐标,计算出喷雾宏观特性.采用该试验以及图片处理方法,研究了喷油压力对喷雾特性的影响,为燃烧系统匹配与数值计算模型标定提供更为全面的数据支持.     

基于故障树分析法的某型高炮随动系统故障诊断

根据某型高炮随动系统的组成及电路的机构与特点,总结了该型高炮随动系统典型故障发生的原因、现象和部位,设计了高炮随动系统故障树模型。应用故障树分析法,对随动系统故障进行了定性和定量分析,计算出了故障树顶事件的发生概率和底事件的重要度,得出了故障树的结构函数以及各类重要度参数,有效缓解了随动系统故障诊断难的问题。     

基于高速摄影技术的速度测量方法

针对目前测速实验中采用锡箔靶或金属网靶测速时存在效率低、劳动强度大、可靠性较差等缺点,提出一种更高效可靠的高速摄影速度测试方法。以测试单个某型预制破片的靶前速度为例进行高速摄影测速系统组建,分析了关键参数设置的理论依据以及处理高速摄影结果得到速度的像素点法和等比例缩放方法,并将计算结果与锡箔靶方法测得的速度值进行了对比,相对速度差均小于5 m/s。实例应用表明:该方法合理可靠,显著地提高了测速试验的效率,能够满足实际需求。     

基于测量预估高速弹丸随动摄影方法研究

提出了一种的弹丸姿态进行实时跟踪拍摄的新方法,能够解决对高速弹丸飞行姿态的实时随动拍摄问题。通过高速线阵CCD阵列预测弹丸的运动信息,利用分光镜和高速面阵CCD组成图像位置检测系统来实时校正反射镜扫描速率,实时获得清晰的炮弹等高速目标的运动姿态,跟踪拍摄范围可达到100～200m。并着重对拍摄系统的组成和拍摄方法作了研究,对拍摄误差做了一定的分析并进行了数值仿真研究。该方法对研究弹丸的飞行和尾翼张开、发动机点火控制等问题的研究有重要意义。     

某随动系统负载模拟器灰预测模糊PID控制

为了提高某随动系统负载模拟器加载系统的力矩跟踪精度,设计了一种灰预测模糊PID复合控制方法。通过分析随动负载模拟器的系统组成和工作原理,简化力矩电机模型,根据扭矩传感器模型和转动惯量盘模型,建立了随动负载模拟器等效模型,推导出力矩电机输出力矩的传递函数。在传统PID控制的基础上增加了模糊控制器,用于在线调节PID比例、积分和微分参数,使系统响应时间缩短,稳定误差减小,并具有抗干扰能力;同时,加入灰预测模型对加载系统输出力矩补偿。仿真结果表明,所设计的控制方法能够提高加载系统的力矩跟踪精度,且具有较强的抗干扰能力,优于传统PID控制。     

某型辅助点火弹弹丸初速测试方法研究

为了定量测定某型辅助点火弹弹丸初速,通过几种弹丸初速测试方法的比较,研究了利用高速摄影仪及分析系统对辅助点火弹弹丸初速进行定量测试的方法.该方法根据高速摄影仪摄得相邻二或多幅弹丸的像距确定物距,根据高速摄影的拍摄速度确定时间,计算出弹丸平均速度,再通过损失量修正从而得出弹丸初速.测试结果表明:该方法操作简便、使用可靠,对微小弹丸的初速测定科学、准确,可推广应用.     

某随动负载模拟器 GM/SN-PID 自适应控制

为提高某随动负载模拟器加载系统的加载精度,设计一种基于灰预测单神经元 PID 自适应(grey prediction single neuron PID,GM/SN-PID)控制策略。通过分析随动负载模拟器的系统构成和工作原理,简化加载电机模型, 根据转动惯量盘模型,建立随动负载模拟器模型。在传统 PID 控制的基础上引入灰预测模型用于初始化 PID 参数的 整定,单神经元自适应控制器用于在线调节 PID 比例、积分和微分参数。仿真结果表明：该方法能提高加载系统的 加载精度,具有较强的鲁棒性,优于传统 PID 控制。     

瞄准式战斗部最佳起爆方位研究

基于瞄准式战斗部的最佳起爆方位的研究实质上是对随动系统的方位和俯仰角的研究。主要研究了弹目交会参数对最佳起爆方位的影响,建立了瞄准式战斗部最佳起爆方位的计算模型。通过仿真计算了不同交会条件下俯仰角和方位角的变化趋势。研究表明,最佳起爆方位必须与弹目交会参数相匹配,才能提高引战配合效率。     

高速弹丸二维近距跟踪摄影方法建模仿真

研究了一种利用2个伺服电机控制一面可旋转的反射镜进行二维跟踪摄影的方法.对二维近距跟踪摄影的原理建模,举例进行了仿真,分析了在不同拍摄距离及不同射角条件下伺服电机角加速度的变化规律,举例分析了定位误差的影响,对跟踪的初始加速方式进行了探讨.验证了二维跟踪摄影的可行性,得到100m摄距为最佳拍摄距离,此时水平跟踪拍摄范围可达200 m,满足误差要求并可在任意射角下拍摄.     

基于高速摄影和微惯性姿态测量的人-枪运动特性测试研究

自动武器射击时的人-枪运动特性是武器人机工效评价和人-枪系统动力学建模的重要依据。为了获得某无托型自动步枪射击时的人-枪运动特性以及定量对人-枪运动参数作出估计,探索了高速摄影与MTI惯性运动测量相结合测量人-枪运动特性的新方法。采用高速摄影机从侧面获得人-枪系统运动特征点的运动信息,经过相关处理获得射击过程中步枪前后及俯仰的运动特征,同时运用MTI惯性测量系统测得步枪枪管轴线三维角运动参数。结合射击时自动机的实际运动情况,通过对高速摄影与惯性姿态测得的俯仰角运动结果进行对比与分析,验证了高速摄影与MTI惯性运动测量结果的可信性。研究结果表明,两种方法相互补充能更全面地反映人-枪运动特性,为人-枪运动参数的获取提供了新的测试手段。     

炸药物理性能研究中的光学测试技术

本文介绍了在炸药爆轰、感度和力学等物理性能的实验研究中应用的光学测试技术,其中包括高速摄影测试技术、光带法测试技术、激光干涉测速技术、瞬态高温测试技术、光纤传感器测试技术、阴影纹影测试技术和云纹测试技术等。     

进入密闭容器冲击波超压的实验研究

分别利用电测的方法和高速纹影摄影的方法测得了密闭容器受到外部爆炸冲击波的作用后，腔体内部的冲击波超压和波阵传播过程，从而说明了外界的强冲击波能够透过密闭器壁面进入腔体内部，而其强度不可忽，尚能够对其内部人员产生严重的杀伤作用。电测结果和高速纹影摄影结果的一致性，则更好地证明这一结论的可靠性。文中还对定一结论产生的机理进行了初步分析。     

工程陶瓷微爆轰弧加工过程的观察与分析

建立了微爆轰弧加工(MDAM)实验系统,对工程陶瓷MDAM过程进行观察及分析.通过运用高速摄像和电流信号测量技术手段,对微爆轰弧的外观形态及工作电流对其影响进行了分析,对Si3N4和Al2O3两种材料的轰击蚀坑形成过程进行了高速摄像观察,并利用扫描电镜(SEM)观察了轰击蚀坑的表面及截面形貌.结果表明,微爆轰弧的直径随...     

爆炸作用下玻璃碎片云轮廓扩展数据拟合研究

碎片云速度场是评估玻璃爆炸飞溅二次伤害的一个重要物理量,碎片云轮廓对于获取其速度场很重要;运用photoshop、matlab等软件对拍摄的爆炸作用下框支玻璃高速摄影图片中的碎片云轮廓进行数据提取和碎片云扩展拟合;采用二值化和扫描的方法对轮廓数据进行提取和唯一化处理,选用S曲线对廓数据进行拟合,采用依次固定参数的方法,得到碎片云轮廓随时间变化的计算公式,该公式与原始数据的相关系数在0．9以上。     

基于高速摄像弹道跟踪原理的弹丸章动角测试方法

弹丸章动角是影响火炮射击密集度的重要因素之一,一直是火炮研究领域的热点问题。为得到弹丸出炮口段附近弹丸章动角测试结果,采用基于高速摄像的弹道跟踪法开展弹丸章动角测试方法研究。利用高速数字摄像机和弹道跟踪架建立弹道跟踪系统,记录弹丸飞行轨迹图像,借助于图像分析软件获得弹丸上下章动角测试结果。采用弹道跟踪系统对某火炮弹丸进行实例验证,得到弹丸出炮口段附近弹丸上下章动规律,各发弹丸之间弹丸章动角数值分散性较大,第1发弹丸章动角最大值为-5.2°. 研究结果表明,弹道跟踪法是获取弹丸章动角测试结果的理想方法。     

点燃式天然气发动机燃烧过程的试验研究

在点燃式单缸四冲程试验用发动机上， 用高速摄影的方法观察研究了燃烧天然气燃料时不同工况下的火焰传播过程． 结合示功图的分析，研究了不同混合气浓度下缸内气流运动对天然气燃烧过程、发动机性能和ＮＯＸ 排放特性的影响．分析了不同燃烧条件下天然气燃料发动机循环变动的情况．     

基于面阵CCD的激光高速摄影技术在弹道测试中的应用

为了验证由高分辨率CCD像机和脉冲激光器组成的激光高速摄影系统的性能,通过对高速飞行弹丸进行弹道测试,用相互正交的照相方式,拍摄到了弹丸的姿态图像,并由此计算出弹丸的飞行速度和空间姿态角,其中速度的测试精度达到了0.1%.此结果表明:本系统结构简单,测试精度高.