脉冲X射线仪用作基准测速系统的研究

利用脉冲Ｘ射线仪及过零触发装置等组成的基准测速系统，能够获得弹丸通过不同区截装置瞬间的正交脉冲Ｘ射线照片，以及弹丸通过两区截装置的精确时间，从而可知弹丸通过区截装置时产生的脱靶量、弹道偏移量、精确的靶距和弹丸运动速度，并能够定量研究区截装置的非对称性、弹丸偏弹道中心、测时仪输入端阻抗变化等因素对测速精度的影响。     

毫米波遥控指令弹道修正弹信道综合模型及性能仿真

为分析研究毫米波遥控指令弹道修正弹信道特性,建立了包括多径衰落、天气影响和接收机高速移动的毫米波遥控指令弹道修正弹系统的综合信道模型。利用Simulink对系统的性能进行了仿真,给出了典型弹丸的外弹道误码率仿真结果。证明了毫米波遥控指令弹道修正弹信道模型的合理性,且毫米波通信系统能够应用于高速移动的遥控指令弹道修正弹。     

基于FLUENT和ADAMS的外弹道加速度仿真

针对目前无控旋转弹外弹道测量方法存在测量精度偏低和测试成本较高的问题,提出了基于FLUENT动力学仿真软件和ADAMS运动学仿真软件相结合的弹丸外弹道仿真方法。该方法在弹丸空气受力分析基础上,通过FLUENT仿真软件建立弹丸的几何模型和计算域,并进行网格划分,得到弹丸的速度受力云图;利用ADAMS仿真软件得到弹丸的三维模型,对模型进行参数设定和施加载荷,得到弹丸的速度和加速度仿真曲线。仿真结果与实验中弹载测试仪实际测得的加速度、速度曲线变化规律基本一致,表明所提方法能够实现无控旋转弹丸的外弹道飞行仿真,能为弹丸外弹道的测试提供参考。     

基于太阳方位角原理的炮弹飞行姿态遥测

本文根据常规兵器外弹道弹丸飞行姿态测试这一应用需求，采用数字测量技术及弹载预处理技术，对太阳方位角遥测系统进行了研究。文中给出了太阳方位角测量原理及太阳方位角传感器数学模型，提出并实现了数字太阳方位角遥测系统。该系统实际用于1．8万g炮射环境的靶场测试，首次在我国获得了高g弹丸在外飞行弹道上的太阳方位角数据，并由此获得了弹丸的章动、进动和转动等信息，可用于旋转稳定弹的飞行姿态测量。     

基于数字摄影测量的靶场高速摄影测速方法

针对靶场静爆试验中破片测速难题,提出了基于摄影测量技术的破片测速方法。以某枪弹为例,开展了测速试验,建立了测试系统,解决了测试现场高速相机布置及参数设定问题; 研究了关键技术,通过解析高速相机捕捉的弹丸运动图像序列,还原了弹丸的运动轨迹方程,求解得到弹丸的飞行速度; 并将试验结果与铝箔靶测得速度进行对比,相对速度误差小于1%。实例表明,该方法能够准确测量破片的运动速度,测试结果可靠,测量精度能够满足靶场试验要求。     

基于光电传感器的高旋弹章动测试

针对目前高速旋转弹丸外弹道章动测试成本高,后续数据处理复杂等问题,提出了基于光电传感器的高速旋转弹丸章动测试方法。该方法依据太阳光线的平行性特点和探测角与章动角的对应关系,设计了光电探测模块和存储控制模块,直接测量高速旋转弹丸的探测角,经简单处理得出弹丸的章动参数。模拟实验表明,该测试方法能够直接测量出高速旋转弹丸的探测角,进而得出其章动参数,测试系统结构简单成本低,适用于测试精度要求不高情况下对弹丸章动参数进行测试。     

高精度跟踪测量系统测元数据融合处理方法

测速系统作为新型参试设备,完成高精度外弹道跟踪测量任务,它与GPS测量系统同为高精度测量装备。为了有效提高外弹道目标参数精度,将GPS测元数据和测速系统的测元数据进行有效融合。结果表明,这两种高精度测量系统测元的融合,使得测速系统不仅依托于GPS测量数据获取了目标坐标数据,同时也提高了目标速度精度,达到了预期的目的。     

弹丸外弹道相似性分析

探讨以小口径弹丸代替大口径弹丸进行外弹道测试的可能性及相关技术问题，近年来受到有关研究人员的重视。本文以旋转稳定弹丸为对象，讨论了外弹道诸元相似的可能性，相似性条件及实际应用中可能存在的一些问题，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。     

低伸弹道超稳定旋转弹丸外弹道特性研究

本文讨论了对直射武器低伸弹道情况下的稳定弹丸与超稳定弹丸的两种外弹道特性．指出了超稳定弹丸的有利与不利因素，为今后超稳定弹丸的应用提供参考。     

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。     

一种M/T 混合测速法的研究与实现

针对高精度伺服控制系统中电机速度反馈信号的采集精度问题,提出一种基于误差分析的M/T混合测速法。该方法由TMS320F28335增强型正交编码脉冲模块(eQEP)和增量式光电编码器组成,通过比较已有的各种转速测量方法的不足,在不增加软硬件复杂度的前提下,利用M法和T法在恰当时刻的切换,实现较宽速度范围内的高精度测速,并给出了实际各种情况下动态测速的软件算法流程,利用实验验证了算法的准确性。实验结果表明：该方法实现了较宽速度范围内的高精度测速,实际应用中可根据具体测速条件灵活调整参数,具有很强的通用性。     

电磁炮膛内弹丸测速系统设计

在分析电磁炮基本结构和工作原理的基础上,结合激光多普勒频移效应,系统地研究了国内外多种膛内弹丸测速方法,利用激光干涉测速方法设计了1套切实可行的电磁炮膛内弹丸速度测试系统,以用于实时、精确、自动测量电磁炮膛内弹丸速度,解决了电磁炮研究中的急需问题。     

制导舱微波暗室静区性能的测量方法

介绍了制导舱测试系统组成及制导舱微波暗室功能,给出基于空间驻波法测试原理的制导舱微波暗室静区反射率电平测试方法,并以实测为例,详细介绍了测试过程、系统组成及测试数据处理方法。对制导舱微波暗室静区性能的评估和检测具有一定的指导作用。     

基于飞行器测量数据误差分离的融合算法

讨论利用飞行器的内外弹道测量数据分离控制系统误差和外弹道跟踪系统误差问题。在惯性坐标系的速度域上，通过内弹道测量数据和控制系统误差系数表示内弹道及联系内外弹道的微分方程，建立了基于内外弹道测量数据和非线性融合参数模型，给出了模型的优化方法，参数估计方法及算法。文中方法直接在内外弹道测量数据上建模，模型物理背景明确，可通过对测量原理的分析，提高误差分离精度。计算结果表明，该方法计算速度快、精度高、稳健性好。     

一种基于遥测信息的外弹道择优方法

为了解决航天靶场实时外测弹道人工拣择带来的不准确、不稳定、鲁棒性不强以及缺乏参考标准等缺点,以提高指控中心指挥决策的准确性和高效性,应用空间坐标变换理论和经典动力学理论分别构建了遥测角度同外测速度、遥测视加速度同外测加速度的关联模型,建立遥测信息同外测弹道信息的关系,提出了一种基于遥测信息的外测弹道择优方法。以某火箭理论弹道数据和理论遥测数据为输入,对遥测角度同外测速度、遥测视加速度同外测加速度的关联模型进行仿真验证,由仿真结果可知关联模型的误差很小,从而验证了关联模型的正确性。最后以火箭实际测量外测弹道数据、遥测参数信息为输入,应用弹道择优方法得出全局择优弹道,将全局择优弹道、其他局部外测弹道同事后高精度弹道进行比较,由比较结果可知全局择优弹道的综合误差最小,从而验证了择优方法的有效性和正确性。基于遥测信息的外弹道择优方法正确建立了某些关键遥测信息同外测弹道信息的关联模型,能够选择出精度较高的外测弹道,从而能够为指控中心提供更多的弹道择优辅助决策手段,具有较强的理论应用价值。     

短基线干涉仪测元与距离变化率融合处理方法

短基线干涉仪与脉冲雷达（或微波统一测控系统）相结合的外弹道测量体制是目前航天发射任务主动段测控的主要手段。针对不同传感器跟踪测量数据的融合问题,建立了短基线干涉仪测量元素与雷达测量的距离变化率测量元素融合的算法,实现了利用测速数据确定目标的位置和速度参数的功能。仿真结果表明,该方法改变了以往短基线干涉仪测量必须依赖定位数据的境况,拓展了外弹道的数据处理手段。     

一种超高射速武器连发初速测试方法

针对超高射速武器连发初速测试需求,建立了一种高速相机与初速雷达联合测试的方法.采用两台高速相机、一台初速雷达构建测量系统,将光学测试高时空分辨能力与雷达高精度测速能力相结合,在利用高速相机测量瞬时速度的基础上,通过特定距离相对速度降标定,实现连发初速精确测量.实验结果表明:该方法适用于9 000发/min射速情况下连发初速测试,测量精度优于1‰;该方法适用于武器性能试验中超高射速武器连发初速测试工作.     

基于组合模型高精度预测弹丸径向速度的方法

利用连续波雷达测试弹丸径向速度时,会遇到弹丸、火炮、雷达及外界因素异常,测试的径向速度会出现缺失,导致递推出的炮口初速不准确。为此,选择建立合理的模型预测出缺失的径向速度对数据进行重构。雷达测试的径向速度属于一维数据,大口径弹丸的径向速度主要包含线性特征,小口径弹丸的径向速度既包含线性特征又包含非线性特征,都可以建立ARIMA模型、GM(1,1)灰色模型和回归模型进行预测。但是这些传统模型有时预测能力比较局限,预测精度不理想。为了充分整合所有模型的预测优势,提高预测精度,选择建立组合模型进行预测。针对大口径弹丸,建立由ARIMA、GM(1,1)和一阶线性回归方程构建的组合模型进行预测,针对小口径弹丸,建立由ARIMA、GM(1,1)和二次多项式回归方程构建的组合模型进行预测,为了保证预测精度,按照迭代的方式进行预测。实验结果表明,无论是大口径弹丸还是小口径弹丸,组合模型的预测精度始终高于单项模型,平均相对误差小于1‰,更加适合作为弹丸径向速度的预测模型。     

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。     

基于双激光幕的弹丸初速测量系统研究

弹丸初速的标称值与实际值存在着差异,此误差影响火炮的射击精度,因此有必要对弹丸的实际初速进行测定。基于双激光幕区截原理的弹丸初速测量系统,采用激光测距机和光栅尺进行距离的测量和标定,选用ARM和CPLD对测速过程进行全过程记录采集,通过平均测速法计算得到弹丸初速,对系统的测量误差进行了分析,系统样机经过实弹射击试验得到某口径弹丸的试验数据。对系统的误差分析及实弹射击证明,双激光幕测速系统在弹丸初速测量的精度和可靠性等方面有了显著的提高,可较好地进行初速的校准测量。