基于模板匹配的火炮身管膛线缠角测量技术研究

针对火炮身管膛线缠角测量问题，提出了一种新的基于模板匹配的方法。测量系统由光学传感器、定心机构、驱动装置及控制计算机组成。利用激光器投射一环形结构光同炮管内表面相交，形成炮管截面的轮廓曲线，CCD相机获取该截面轮廓图像。通过模板匹配得到不同截面图像之间的相对旋转角度，根据两个截面之间的轴向距离和旋转角度，确定炮管的膛线方程，再由膛线方程计算缠角值。同基于Radon变换的方法相比较，该方法不依赖于图像边界提取，对图像质量要求不高，理论分析及实验数据均表明，该方法具有较高的测量精度和稳定性；     

大直径回转件圆度检测的测点优化技术研究

为提升大直径回转件在旋转状态下的圆度测量精度,在分析3个测点的角度布置对精度影响基础上建立优化模型,提出了基于粒子群及遗传混合算法的三测点角度优化策略。结合外轮廓测量模型及圆度提取技术,分析传感器布置角度对圆度提取精度的影响,建立以误差传递系数为基础的测点位置优化函数;利用粒子群优化与遗传互补产生新粒子种群的混合算法,获取给定谐波级次下三传感器的周向角度值;计算给定谐波级次（160、240、480）下测点的周向布置角度,并对比测点角度优化前后的误差传递系数值,分别用虚拟工件及现场实物完成了测点角度与圆度提取精度的测试实验。结果表明：测点角度优化后的误差传递系数值小于其他布置状态,所提取圆度更接近于其真实圆度值,精度约0.010 mm;该三测点角度优化策略提升了回转件圆度信息的测量精度,为大直径回转件的高精度制作提供了有效检测手段。     

某常规弹载体感应磁场分布的仿真技术研究

在常规弹的地磁导航系统中,载体磁场是影响磁传感器测量精度的主要干扰因素。为了准确地对这一干扰磁场加以消除或者补偿,文中对载体磁场中感应磁场的分布规律进行了仿真研究。文中采用磁标量法求解磁场,研究了常规弹的三维静态磁场仿真技术,使用有限元工具ANSYS仿真得到了弹体上各点磁感应强度的数值解,根据绘制的云图和数据变化曲线图,分析得到了匀强磁场中弹体内部以及沿弹壁轴向和横截面上感应磁场的变化规律。     

数字图像处理的TiC/钨基复合材料烧蚀形貌重构

为提高TiC颗粒增强钨基复合材料烧蚀形貌重构精度和抗烧蚀性能,提出基于数字图像处理的TiC颗粒增强钨基复合材料烧蚀形貌重构方法.用氧乙炔烧蚀装置进行烧蚀试验,利用三目立体视觉系统采集烧蚀图像,通过阈值分割法,将图像转换为二维图像数据.用微分算子法提取二维图像轮廓,用NURBS曲线延拓、拟合二维图像轮廓曲线,通过匹配点的空间坐标曲线拟合图像轮廓特征数据,实现TiC颗粒增强钨基复合材料烧蚀形貌重构.结果表明:该方法对TiC颗粒增强钨基复合材料烧蚀形貌数据重构精度较高,重构目标点与原始数据点误差较小,对提高TiC颗粒增强钨基复合材料抗烧蚀性能有一定指导.     

一种新型弹头痕迹测量仪

介绍了一种新型的接触与非接触弹头痕迹测量系统，该系统可以获取弹头痕迹的二维平面图像和准确的弹头轮廓高度信息。它由直线相位光栅干涉式大量程位移传感器进行弹头截面轮廓和三维形貌的接触测量，并采用显微镜和CCD摄像装置进行弹头痕迹的非接触图像测量。接触式测量理论测量分辨率可达到0．12nm，测量量程大于2mm，圆周分辨率为2．16，非接触测量横向分辨率5μm。     

基于稀疏化LS-SVM的漏磁缺陷三维轮廓重构

漏磁缺陷轮廓重构是指由检测到的漏磁信号重构缺陷轮廓及参数，是实现漏磁反演的关键。将最小二乘支持向量机( LS-SVM)应用于漏磁缺陷的三维轮廓重构中，并对LS-SVM采取了稀疏化处理，将漏磁信号磁通密度法向分量Bz作为支持向量机网络的输入，缺陷的几何参数长度、宽度、深度作为输出，由实验测量数据和三维有限元仿真计算得到的仿真数据组建样本库。建立了由缺陷的漏磁信号到缺陷三维轮廓图的映射关系，实现了缺陷三维轮廓的重构。实验结果表明：该方法具有很高的精度和很好的泛化能力，同时对噪声也有一定容忍能力。     

基于动态学习策略多群体粒子群的消磁站水下磁传感器位置校正方法

消磁站海底敷设磁传感器是舰艇磁场测量的主要形式之一，水下磁传感器的位置偏差直接影响着舰艇磁场的测量精度和防护能力评估。针对现有方法难以准确定位消磁站水下磁传感器的问题，提出一种基于动态学习策略多群体粒子群的消磁站水下磁传感器位置校正方法。该方法首先将通电载流线圈等效成磁偶极子磁源，再通过线性多重计量方法改变磁源与磁传感器的相对位置以获取多组磁传感器磁场测量数据，据此建立水下磁传感器位置校正模型，并采用动态学习策略多群体粒子群优化算法优化求得位置偏差矢量，从而实现水下磁传感器位置的高精度校正。在综合分析磁偶极子等效误差等主要影响因素的基础上，设计了数值模拟实验和物理缩比模型实验，结果表明：该方法可有效解决消磁站水下磁传感器的位置校正问题，校正后x轴、y轴和z轴三个方向的位置误差均小于0.1 m。经过校正后的消磁站磁场测量精度可以满足舰艇磁场测量要求，该方法可以对消磁站位置安装偏差不大于0.3 m的水下磁传感器完成校正工作，具有较好的实用价值。     

引信外弹道加速度测量方法

为了实现弹丸外弹道切向加速度的有效测量,使加速度测量更具理论基础,在实际应用时更具参考价值,提出利用MEMS加速度传感器测量轴向加速度以代替切向加速度的测量方法。利用六维刚体外弹道模型分析了弹丸运动过程中攻角随着弧长和射角的变化规律,并以此为基础计算利用两种加速度进行弹道弧长解算的误差,仿真试验发现,攻角变化很小,两种加速度变化规律差异很小,利用两种加速度计算出的弧长误差也很小,在有限距离内可以利用轴向加速度进行弧长解算。利用MEMS加速度传感器进行测量系统设计,并进行实弹射击试验,试验结果表明该方法能准确获得弹丸外弹道的加速度,加速度变化规律和范围在误差允许的范围内与仿真试验结果基本一致,在弹丸外弹道性能分析、惯导系统设计以及精确制导弹药研制方面具有广阔的应用前景。     

发动机扭矩与转速关系经验公式试验研究

在对发动机外特性曲线扭矩与转速实验数据分析的基础上，对原有的经验公式进行了分析、改进，提出了新的经验公式．由这一经验公式所计算的数值，在最大扭矩与最大功率点之间，可与实验数据拟合得很好．与原经验曲线相比，新经验曲线与实验曲线的离差可下降50％以上．     

包络曲线求解及其在凸轮工作轮廓设计中的应用

在产品设计中，根据需要反求凸轮机构运用非常普遍，此时，凸轮工作轮廓通常由各种曲线族包络而成，针对直动式凸轮传动及杠杆式凸轮传动，对与之相关的包络曲线的求解进行了一些理论探讨，并以此结合Matlab等相关软件，提出了一套行之有效的凸轮工作轮廓数值求解方法。     

基于薄膜式磁传感器的转速测试新方法研究

目前转速测量的方法通常采用雷达法和光学高速摄影法,但其测量方法成本高、不能实时显示数据.因此设计了内测法测量弹丸的转速,将测试装置放置在弹丸内部,利用薄膜式地磁传感器切割磁感线产生感应电动势来反应弹丸的转速变化,并提出了处理转速的新方法——中心点处求法.通过多次实验,验证了该系统的可行性,与现有方法相比,测得结果误差小、精度高,对今后研究弹丸的章动参数都有很高的参考价值.     

基于应变测量的弹体截面载荷识别

如何通过实弹试验中测量的导弹弹体应变数据获得弹体截面等效载荷是型号设计部门面临的研究课题。引入一种数值反演方法,利用导弹试验过程中实测弹体表面应变数据实现弹体截面总体载荷识别。为解决实际测量过程中可能出现的数据坏点对识别结果的干扰,提高载荷识别的可靠性,提出基于线性相关性理论的测量数据坏点剔除方法,设计验证试验,检验识别方法的精度和可靠性。试验结果表明:该识别方法简单易行,且具有很高的识别精度与工程应用价值。     

基于GP2Y0A02 的位置测量的设计

针对三角测量中非线性校正影响测量精度的问题,设计了基于GP2Y0A02模块的单片机位置光学测试系统。应用激光三角测量法测量GP2Y0A02电压值,采用多元线性回归建立电压与距离的拟合曲线,利用曲线拟合方法克服传感器的非线性,并进行测试。测试结果表明：对于非线性位置测量,采用该方法能得到满意的测量精度。     

基于机器视觉的内外径尺寸检测系统研究

文中给出了一个能在线实时检测药柱内外径尺寸的系统。该系统采用机器视觉技术,利用面阵CCD摄像机获取图像,通过数字图像处理技术,提出了一种适于在生产线上实时检测药柱平均内外径的方法。     

枪械振动测试用光电六维位移传感器的设计

枪械振动测试包含刚体线位移和角位移六维运动参数.其测试方法是,将光电传感器光源与被测体固结在一起,通过求解光源在三个投影屏上随着被测体运动变化的数学模型而实现的.该传感器由激光器、投影屏、光电探测器件及处理电路、数据采集、数据处理等部分组成.并以固结在被测体上的三个激光器的交点为基点,建立其线位移数学模型;以方向余弦法来确定被测体的角位移,建立其角位移数学模型.     

起爆方式对聚能射流影响的数值仿真研究

应用ANSYS/LS-DYNA3D有限元分析软件,采用ALE算法对在同种装药结构条件下的药型罩顶部单点起爆、顶面双环线起爆、装药面轴向外壁中心单环线起爆、三环线起爆后形成的聚能射流分别进行了数值模拟。计算结果表明,起爆方式对射流性能有着重要的影响,不同起爆方式在装药中形成不同的爆轰波形,药型罩顶部双环线起爆比单点起爆后形成的射流头部速度提高11.6%;装药面轴向外壁线起爆比药型罩顶部任何方式起爆后形成的聚能射流头部速度都低,装药面轴向外壁三环线起爆比药型罩顶部双环线起爆后形成的射流头部速度降低18%;同时进行了验证实验,仿真结果与实验结果吻合。     

某固体燃气发生器输出压力测试中传感器的选择与安装

为准确采集某固体燃气发生器工作过程中输出燃气的压力——时间数据,采用密闭爆发器的形式进行测试。采用最常用的两种不同结构形式的传感器,并对3种传感器安装方法进行比较研究。结果表明:密闭爆发器压力——时间数据采集适宜采用T字型气体通路的方式安装传感器,采用此安装方式采集到的数据线形规整性较好,可以较好地容纳传感器差异造成的采集误差,并且采用带有引压孔的传感器可提高测试稳定性。