枪弹初速激光测试系统方案设计

叙述了利用激光光幕测试枪弹初速的基本原理，并对激光光幕的形成，睡的实现，利用微机进行高精度测速，机械装置的实现等提出了一套可行的方案。在机械装置具有足够高精度的前提条件下，该测试系统能够实现间初速的测试。     

光幕靶测量破片群初速的方法

针对计算战斗部杀伤概率和引战配合参数,提出一种六幕光幕靶对战斗部破片群初速进行测量的方法.给出了六幕光幕靶的测量原理.可以通过测量多个破片的飞行速度与飞行姿态角,推导出速度衰减系数.采用多台六幕光幕靶圆形放置,同时参与测试,再根据破片速度衰减公式确定破片群的初速.同时对沿战斗部轴向的破片初速进行了探讨,用其初速分布更准确地表示战斗部的初速分布,讨论了误差影响因素.     

基于声测试技术的枪弹测速系统

本文所研究的新型枪弹测速系统,包括高速枪弹探测传感器阵列和一个与之相通信的数据处理终端.前者探测高速飞行的枪弹产生的声波变化,经过信号调理后数字采样,并由无线数传设备传输至数据处理终端;后者根据数学模型及其算法,计算得到枪弹的飞行速度,并进行汇总、统计分析、报告生成与打印等.本系统基于声测试技术,在枪弹速度测试精度不低于光幕靶、天幕靶等区截装置的情况下,系统体积大大缩小,仪器布设方便、迅速,降低了使用要求,克服了人为布设仪器带来的随机误差;实现了数字信号无线传输.增加声传感器数量,系统测试精度可以达到校验级,可用于对天幕靶等传统区截装置的校验.通过试验可知,系统测试精度高,性能稳定,没有误报、漏报现象,具有较大的推广应用价值.     

弹丸着靶坐标测试系统的原理与信号处理电路

分析了4光幕交汇测试弹丸着靶坐标的原理．4个光幕分别由4个大面积光幕靶产生．大面积光幕靶的光源采用发光二极管阵列．接收部分采用PIN红外光电二极管阵列．设计的大面积光幕靶发射部分与接收部分的有效作用距离最大可以达到3m．文中给出了详细的信号处理电路．设计的测试系统用5种轻武器枪弹实弹射击，测试结果与纸靶相比较，其测量误差满足目前枪弹产品检验试验的要求．     

基于大面积激光光幕的弹丸速度测试技术研究

针对弹道散布范围大或被测飞行物体尺寸大的测速场合,介绍了一种实现大面积有效靶区激光光幕速度测量的方法.采用圆弧柱面反射镜及置于其两共轭点上的半导体激光二极管和大面积光敏器件形成大面积有效光幕区.当高速飞行物体穿越激光光幕时,光通量的变化被转变为电信号并采集到计算机进行数据处理.文中对圆弧柱面反射镜所引起的像差及有效光幕区内的光功率密度的分布进行了建模分析;利用有效光幕区为900 mm×900 mm及500 mm×500 mm的系统分别对5.6 mm弹丸穿越动物及某大口径弹丸的速度进行了测试,并给出了试验波形及测试数据.试验表明,该测速系统具有有效光幕区面积大、灵敏度高、响应速度快、工作可靠的优点.     

一种用于破片测速的环形光幕装置

针对现有平面形光幕探测装置无法测量任意方向飞行的破片速度问题,本文提出了一种探测幕面为环形的光幕测速装置构建方法.设计同圆心环形光源阵列与环形接收阵列,形成等间隔的2个圆柱形探测光幕面,准确测量任意方向飞行的破片速度.设计的装置中每个接收器件所接收的光照度值一致,消除了传统平面形光幕边缘光能量衰减的缺陷.结合现有光幕实现方法验证了测试方案的可行性,可有效探测任意方向飞行的破片速度.     

二维光幕破片动能测试系统设计

针对飞行破片目标多、速度快、体积小以及测试环境中光强高、电磁干扰强的测试难点,设计一种非接触式的二维光幕破片动能测试系统。系统以现场可编程门阵列(FPGA)作为核心控制器,利用高精度ADC与NAND Flash存储器采集并存储相互正交的光幕传感器的输出信号,并将数据通过USB接口回读到上位机进行分析,提取出破片的速度与体积信息,进而得到破片的动能。最后通过气枪弹实验对系统进行测试,结果表明:该方案解决传统一维光幕测试系统只能测量旋转对称破片动能的问题,利用二维正交光幕有效地测量非旋转对称破片的动能信息,具有一定的实用价值和应用前景。     

激光光幕靶测速系统设计

针对室内外全天候条件下高精度测量弹丸速度的需求,设计了一种新型激光光幕靶.该激光光幕靶采用线性排列的红外激光管阵列作为发光光源,两列平行排布的红外光敏二极管作为接收器件,形成具有两个光幕的双光幕光幕靶.采用主动式光源,该测速系统测试效率高、精度高且不受天气影响,一次测量系统的CPLD数字逻辑电路可计算得到弹丸的两个飞行时间,便于互相比较和对照.野外实弹试验表明,该测速系统灵敏度高,工作稳定可靠,测试数据准确.     

一种光学幕盼眭能测试系统数学建模和软件设计

本文主要对光幕性能测试的探测光幕靶、密集度靶等光幕面内光能分布情况（光强度、一致性、均匀性）系统主要是为研究更大规模的光幕靶和密集度靶提供必要的数据准备和理论基础的。研制出用于的测试仪器。光幕光能量数学模型的建立和光幕性能测试软件是非常重要的。为了了解其功能对光幕发光的情况,利用VisualC＋＋6．0开发工具设计了一个光幕性能测试系统软件,实现了光能分布情况的采集和处理。主要从数学建模及软件设计两部分着重介绍了该系统的设计过程。测试结果表明,基本符合理论分析的光场能量计算公式,为光幕性能测试系统提供了可靠的数据和软件支持,提高了光幕性能测试系统的质量。     

弹丸初速激光测定系统研究

本文对多普勒雷达测速、天幕靶测速和激光测速的原理进行了对比分析,详述了以89C52单片机为核心的新型激光初速测定仪原理、电路设计和火炮初速推算方法.同时,围绕影响测试精度的因素进行了分析探讨,确定了测定各种火炮初速所需的靶距和第一靶距炮口的最小距离.     

大面积平行光幕弹着点测试系统

研究了基于平行激光幕大面积弹着点坐标测试方法.以半导体激光线发生器为光源,用长焦距消球差的柱面菲涅耳透镜形成平行激光幕单元,通过多个平行激光幕单元的无缝拼接可形成大面积靶面.由于平行激光幕单元内沿宽度方向通量密度呈高斯分布,一定直径的弹丸通过光幕的不同横向位置时探测器获取信号不同,因此可根据信号的幅值来细分平行激光幕单元宽度范围内弹着点的位置.通过口径为7.62mm的实弹射击试验验证了细分方法的可行性.结果表明了该系统有足够的灵敏度能获取小目标的过靶信号;在10 m长靶面的试验系统中测量坐标值与弹孔测量坐标值差值的标准差为5.16 mm.     

基于虚拟仪器的枪械综合测试方法研究

自动武器射击特征检测与分析是自动武器测试与分析技术（即枪、弹系统测试技术）的重要组成部分.本文利用虚拟仪器软件平台,对枪械参数综合测试方法进行了深入研究,检测的参数包括了自动机及弹丸速度检测,膛压检测,后坐力和后坐能量检测,声强检测等方面,并对采集的数据进行处理和分析,得到与实际相符的结果.     

基于坐标测量机的铁路轮对参数的测量方案

设计了一种基于三坐标测量机的轮对几何参数自动测量装置,对其主要结构和工作原理作了详细分析,并给出来轮对几何参数的计算式。该测量装置结合了三坐标测量机测量精度高和自动测头智能化程度高的特点,可实现工件的自动、批量化检测,它对于解决目前轮对测量手段落后、测量误差大、劳动强度高等问题具有一定的实际意义。     

基于引信炮口磁探测的单线圈被动测速原理

现有的炮口实时测速都是通过改造发射系统和火控系统完成的,存在成本高,改造技术复杂和存在交联电路等诸多弊端.针对这些问题,提出了一种新的弹上被动测速方法.在分析弹丸运动、磁感应强度变化和单线圈传感器输出信号关系的基础上,提出通过捕获弹丸开始加速和出炮口时线圈输出的两个信号,来实现被动测速的原理,阐述了单线圈被动测速需要考虑的线圈设计、测试误差分析、盲区问题、信号处理以及装定对测速的影响等工程技术问题,列举了单线圈测速的若干优点,指出了需要进一步探讨和研究的问题.     

基于虚拟体的弹炮刚柔耦合动力学优化设计研究

为了研究火炮系统结构参数对弹丸膛内运动和炮口扰动的影响,通过引入虚拟体,提出了一种充分反映弹炮间相互作用的火炮动力学建模方法,推导了含虚拟体项的自行火炮刚柔耦合动力学方程;同时,以某型履带式自行火炮为例,引入多目标优化算法,建立了以弹丸和炮口初始扰动为目标函数的火炮系统多目标优化设计模型,获得了在相同射击条件下试验测试数据和仿真计算结果的对比曲线,以及结构参数的优化结果。分析表明,采用该方法建立的模型能较真实地反映火炮系统的动态响应特性和弹丸的膛内运动规律,且在考虑弹丸与柔性身管接触碰撞的前提下实现了弹丸和火炮运动的多目标优化设计,可以为自行火炮的发射动力学研究提供一定参考。     

弧形三脚架减振效果及射击精度改善研究

为研究一种新型弧形三脚架结构对机枪振动抑制以及射击精度改善情况,基于ADAMS以及相关实验数据建立了准确的机枪系统刚柔耦合动力学模型。在其余条件一致的情况下,对比了不同枪架在射击过程中的膛口动力学响应。根据外弹道理论,以及弹头出膛口扰动,对射击100m距离弹头散布进行了计算。结果表明：膛口的振动主要体现在高低方向上(y轴),在该方向上膛口位移、速度、射角峰值平均值分别降低了27.8%、25.8%、31.1%左右。弧形三脚架对应的弹头散布圆半径R100,R50分别改善了33.6%、23.2%。弧形三脚架结构可有效改善机枪系统射击精度。     

转管机枪膛口振动位移的测试

转管武器发射时身管处于高速旋转状态,通过炮口安装加速度传感器测量炮口的振动很困难．本文利用非接触式的电涡流传感器,针对武器发射时的特殊环境,进行了传感器选择、传感器标定以及温漂的影响分析,设计了测量转管机枪膛口垂直振动位移和水平振动位移的测试系统,并在某车载转管武器上进行了静态和动态的现场测试,得到了膛口振动位移和身管组旋转中心的轨迹曲线．     

A cold plasma cross made of three bullet-like plasma plumes

In contrast to other atmospheric pressure plasma jets, two perpendicular jet-like plasmas generated in ambient air by a special designed plasma device are reported. High-speed photographs taken by an ICCD camera with exposure time of 2 ns show that the horizontal part of the plasma is actually ignited by the vertical part of the plasma. Both the vertical and horizontal parts of the plasma are in fact a small bullet like volume of plasma traveling along different directions at high velocities. The horizontal plasma volume velocity is about half of the vertical plasma volume velocity at the same instant.     

便携式无靶激光测速仪

本文对光电技术在弹丸初速测试中的应用进行了探讨。介绍了一种新型的便携式无靶测速仪器工作原理及实现方案，并对关键性的技术问题提出了解决的基本思路。     

气膜孔视觉测量系统的设计与搭建

为了重建高压涡轮导向叶片气膜孔的三维形貌特征,基于机器视觉原理,设计并搭建了非接触式的气膜孔四轴视觉测量系统。该系统主要由三坐标测量机框架、高精度回转台、叶片专用夹具和图像采集装置构成,将视觉测量技术和三坐标测量技术结合起来以应对气膜孔的检测问题。为了获取气膜孔的三维形貌数据,提出了应用景深合成技术进行孔壁三维形貌重建的方法,并通过实验进行了重建方法的验证。在实验过程中,应用该测量系统对某个高压涡轮导向叶片上的气膜孔特征进行了测量实验,获取了孔深范围内的对焦图像序列,而后对其进行了景深合成与深度信息转化,最终实现了该气膜孔的孔壁形貌的三维重建与显示,并实现了向三维点云数据的转化,充分说明了所搭建的气膜孔视觉测量系统的有效性。