空炸引信定距误差分类及修正策略

小口径弹药所配空炸引信的定距精度受多种因素的影响,对这些因素进行了分类并分别采用相应的策略进行修正,提高了引信定距的精度.利用短时傅立叶变换对弹道弹丸旋转信号进行时频分析,分解出不同的误差因素类型.提出了相应3类误差修正的策略,描述了炮口初速误差修正的计时-计速复合体制和计时-计转数复合体制.通过试验,验证了误差分类的正确性,所得结论能为引信设计提供参考.     

基于自测初速的引信时间定距误差修正方法

针对部分装甲车辆配备的线膛炮定距空炸引信射程大于1 500 m时定距精度不足的问题,提出自测初速修正引信时间定距误差的方法。该方法根据炮目位置关系、期望炸高、弹丸名义初速确定射角及瞄远量,计算名义空炸时间和空炸时间对初速的敏感因子,连同名义初速装定给引信。弹丸发射后,引信利用磁传感器自测初速,将实测初速与名义初速的偏差和空炸时间对初速的敏感因子求积后叠加至已装定的名义空炸时间,形成实际空炸时间,用以修正时间定距误差。仿真计算1 500 m射程时,自测初速修正引信时间定距极限误差为23.52 m,明显优于传统计转数定距极限误差35.57 m。仿真和外场试验结果表明,在1 500 m以上射程时,自测初速修正时间定距误差可以显著提升时间定距精度,修正后的时间定距精度明显优于计转数定距精度。     

小口径炮弹引信计转数定距精度仿真方法

针对小口径炮弹计转数定距原理和精度问题,应用外弹道学理论,通过空气动力学仿真结果拟合出了阻力系数与马赫之间的函数解析式,并结合弹丸质点外弹道微分方程组,采用Matlab数值仿真得到了引信计转数定距炸点斜距离和炸点时间与射角、初速和弹丸质量之间的函数关系曲线。结果表明,射角、初速和弹丸质量相对标准值分别波动6.5倍,8.3%,2.9%时,计转数定距炸点斜距离分别波动0.05%,0.90%,0.50%,炸点时间分别波动0,8%,0。其他因素不变时,计转数引信定距精度受射角和初速影响很小,只有弹丸质量略有影响。     

计转数定距引信炸点散布精度分析

计转数体制是实现引信精确定距起爆控制的重要手段之一。从理论上分析，计转数引信可以不用测初速V0，就可在炮口近距离内通过计测弹丸的转数得到弹丸的行程X。但实际上每发弹丸初速是不同的，且射程不同，射角不同，具有不同的弹道，这就意味着弹丸旋转遇到的阻尼也不同，因而弹丸旋转角速度变化的规律不同，因此，由转数定距只能是近似的。文中对于在不同射距上，对计转数定距引信作用的散布精度进行了初步的论证，并针对弹丸初速和阻尼系数对弹丸转数影响进行了计算机仿真计算，还进行了不同初速及不同阻尼系数条件下弹丸转数的误差分析，从理论上论证了计转数传感器定距的可行性。     

基于中位数法的计转数测速引信转数数据处理方法

为了减小可编程电子时间引信计转数测速误差,提高炸点精度,分析了现有平均值法转数数据提取策略对干扰数据无法有效剔除的情况,考虑到中位数不受干扰数据影响并可准确反映出主体数据特性,提出了一种利用中位数法对引信转数数据提取的方法,并将该方法与快速排序法相结合,提高了软件执行速度。为了验证所提方法的有效性,设计了模拟引信测速系统。采用多组靶场回收到的弹道数据进行验证,结果表明,中位数法引信测速值与雷达测速值测速偏差率为0.21%,采用平均值法测速偏差率为0.975%。采用该文中位数法对转数数据进行筛选,提高了引信测速精度,可为计转数测速引信的设计提供参考。     

时间冗余电子计转数引信设计

电子计转数引信由于不需要测弹丸的炮口初速，减少了整个引信装定系统的复杂程度，降低了制造成本。进一步分析、试验发现，利用地磁传感器作用原理的电子计转数引信的发射方向上有一个死区，在这一方向区域内发射炮弹，引信不能正常工作．该文在试验的基础上对死区进行了分析，并提出了解决方案，即时间冗余电子计转数引信。     

基于正交试验设计的计转数定距弹数据处理方法

针对在实战条件下难以对所有弹道参数进行修正的问题,提出了利用正交试验设计进行数据分析的方法。该方法对影响计转数定距弹精确空炸精度的因素进行综合处理分析,减少了试验次数,确定了影响因素的相对重要程度。选取射距、初速、纵风和空气阻力系数四个影响因子进行仿真计算,仿真计算和理论分析结果表明,所选因子中,初速对计转数定距弹炸点精度控制影响最小,空气阻力系数影响最大。在恶劣的环境条件下进行实弹射击时,如果无法全部满足本文中四个因素的修正系数,可以按照空气阻力系数、射距、纵风和初速的顺序优先满足前者。     

电子时间引信炸点精确控制研究

在介绍传统炸点精确控制方法的基础上,提出一种计转数与计时相结合的炸点精确控制方法,即电子时间引信炸点精确控制方法,分析了它的原理,提出了电子时间引信炸点精确控制的实现途径,选择和使用了巨磁计转数传感器,并对这种炸点精确控制方法进行了理论分析和总结。     

基于计转数定距的小口径炮空炸引信设计研究

该文讨论了小口径炮计转数定距空炸引信设计涉及的3项关键技术:快速供电电源设计,提高计转数定距精度,结构小型化满足小口径炮弹空间小的要求.针对空气阻力作用导致转速衰减,该文首次提出采用二次曲线拟合法对定距转数进行修正.基于现场实际所得数据,综合考虑了各种影响因素,实践证明效果好.     

斜切尾翼弹引信外弹道计转数定距原理可行性

针对引信计时定距方法精度受弹丸初速影响大的问题,提出斜切尾翼弹引信外弹道计转数定距方法。该方法对初速变化造成的定距误差可忽略不计,弹丸无需膛口测速。数值计算结果表明,弹重和射角变化对计转数定距精度影响很小,但尾翼斜切角变化的影响较大。尽可能加大尾翼斜切角可提高计转数定距精度,并降低尾翼斜切角制造误差对定距精度的影响。低转速弹丸计转数定距原则上只适用于杀伤威力较大的中大口径弹丸。     

基于模拟地磁场的计转数引信静态测试方法

针对目前计转数引信在测试中受转台电机磁场干扰以及测试转台不能模拟引信弹丸高速旋转的问题,提出了基于模拟地磁场的计转数引信静态测试方法。该方法不使用任何机械旋转的装置,使引信复杂的动态测试变成简单的室验室静态测试;可检测的引信转速范围达到50 000r/min以上,并且有效地提高了测试的精度和准确性。验证和分析表明,基于模拟地磁场的计转数引信静态测试方法具有很高的测试精度和准确性,对不同转速的计转数电子引信均能进行准确和可靠的测试。     

引信炸点精确控制技术研究

为了使引信炸点精确控制技术得到更加深入的发展,针对现代战争条件下对引信功能的要求,分析研究了引信炸点精确控制技术在现代化战争中的重要意义,阐述了计转数炸点控制技术、计时炸点控制技术和复合炸点控制技术三种典型炸点精确控制技术的作用原理,及其具有的独特优势,综述了该技术在实际弹药中的使用现状,并对其发展趋势进行了探讨。通过研究可以看出,应用新的感应测量元件提高测量精度,将炸点控制技术进行融合、开发智能炸点控制引信,并研究新的炸点控制技术、扩大使用范围将成为炸点控制技术的研究方向。     

以空中炸点声光信号测估高射弹丸的阻力特性

高射弹丸的阻力特性测定较为繁杂费时。以空中炸点声光信号分别测定出弹丸的空炸时间和空炸回声传播时间,根据弹丸质心运动方程组和空炸回声传播时间计算公式,便得到了高射弹丸的阻力特性。这一方法简便易行,实例表明精度也可以满足工程应用要求。以此方法可以判定引信自毁时间射击试验所配用的弹丸弹道是否出现异常而需要剔除。采用简易声光测时系统并对射击条件和气象条件作出限定,可提高测定精度。     

基于二维插值的引信装定器用弹道参数解算方法

针对定距空炸武器装定器的弹道参数的快速解算问题,提出了基于二维插值算法的引信用装定器弹道参数解算方法。该方法比较了两种二维插值算法,得到双线性插值算法具有计算简单、满足精度、更适用于装定器弹道解算等特点。仿真实验结果表明,炸点距离间隔对炸点精度影响较大,海拔高度对炸点精度影响较小;采用双线性插值算法满足解算精度要求和计算时间要求。     

自适应修正电子时间引信的空炸与弹道炸判定问题研究

为研究自适应修正电子时间引信空炸与弹道炸的判定问题,根据引信定位模式的一般准则,通过分析2种发火模式的机理,以二项分布可靠度置信下限来确定随机散布的参数与弹道炸的距离上限; 利用引信作用距离的概率分布特性,结合累积分布函数,计算引信空炸与弹道炸的边界值。在预定炸点为400 m,空炸误差为±8 m,空炸作用率为80%的情况下,计算得到的引信空炸与弹道炸的分界点约在371 m处。研究方法为其他引信空炸与弹道炸的判定问题提供了理论基础,为军方与制造方对引信性能的检验提供了参考。     

目标位置数据融合估计技术

介绍了数据融合在鱼雷近炸引信中的应用,采取时间融合处理方法,将不同时刻的滤波输出数据进行加权平均融合或分层融合处理,明显提高估计精度,减小估计方差.该技术对基于前向探测系统的鱼雷引信炸点预测具有重要意义,对其它参数估计等应用领域亦有参考价值.     

基于光幕阵列的近炸引信炸点坐标测量方法

针对毁伤评估及引战配合仿真中引信炸点测量数据缺乏的问题,提出了一种光幕阵列配合炸点火焰探测原理的近炸引信炸点坐标测量方法。使用2台三光幕探测器和1台单光幕探测器构成7光幕阵列,当带有近炸引信的弹丸穿过光幕阵列的所有探测幕面时,光幕阵列系统可测量得到弹丸的飞行速度、弹丸飞行速度方向的俯仰角、方位角和弹丸的着靶坐标,弹丸在炸点火焰探测器视场内爆炸时,便可利用爆炸时刻值进一步计算得到近炸引信空间炸点三维坐标。依据多光幕阵列测量原理和布置的光幕阵列建立了炸点坐标曲线测量模型,并对炸点坐标测量误差进行了仿真和分析,通过误差仿真得到的炸点三维坐标的最大测量误差分别为7.81 mm, 11.66 mm和9.817 mm。模拟实弹实验炸点三维坐标的最大测量误差分别为5.9 mm, 8.2 mm和8.4 mm,与理论仿真结果一致,验证了所建立测量模型的可行性和准确性。本文研究的测量方法可实现近炸引信弹丸在终点弹道段受到空气阻力和重力影响下的炸点坐标的测量,该测量方法完全满足近炸引信空间炸点三维坐标的测量需求。     

小口径空炸引储磁计转数原理研究

对用于小口径空炸引信的地磁测转数原理进行了论述，详细分析了地磁场的分布及特点和高度变化，地理位置变化，弹体本身的章动等因素对转数测量信号产生的不同程度的影响，并指出地磁场随地理位置分布差异很大是影响地磁法计弹丸转数的首要影响因素，最后介绍了测试地磁信号的方法并给出院 实测地磁信号曲线。     

智能空炸引信系统的引爆概率研究

研究了智能空炸引信的引爆概率,导出智能引信系统中所使用引信的标定高度、引爆精度、动作可靠性和引信系统理想炸高之间的定量关系。分析计算结果表明智能空炸引信提高了引炸概率。     

初速跳动对班组武器引信定位精度的影响

通过对班组武器杀伤榴弹的外弹道计算，得到外弹道参数的相互关系，根据初速变化对榴弹起爆位置的影响，分析了班组武器上采用计时引信和计转数引信两种不同方式引信的定位误差，探讨了提高班组武器杀伤效果的途径。