考虑弹体中涡流影响的引信感应装定能量和信息传输通道模型

针对引信电磁感应装定中能量和信息传输通道建模时,忽略弹体中涡流影响,模型不准确的问题,基于分离式变压器能量与信息同步传输理论和涡流理论,提出采用分离式变压器的互感模型耦合涡流回路,描述通道传输特性的方法.通过对传输通道等效电路分析,推导出系统最佳工作条件和涡流损耗功率,并探讨了漏感补偿问题.最后针对两种不同型号引信,实验对比弹体中有无涡流时次级回路输出电压的差异,结果表明该模型能较准确描述装定过程中能量和信息的传输特性.     

金属环境对引信磁共振耦合无线装定系统参数影响

引信磁共振耦合无线装定系统位于圆筒形金属环境内工作时,装定线圈因金属环境影响会产生散射场阻抗,导致系统工作参数变化。针对该问题,建立了线圈散射场阻抗计算模型,通过实验研究了线圈等效参数随频率、间距、金属材料的变化规律。理论分析与实验结果表明：所建模型正确,理论计算结果与实验值较为吻合;金属物体的存在会引起装定线圈等效电阻值增大、电感值减小;铁磁性金属材料较非铁磁性金属材料所引起的线圈电阻值增加量更多,而电感值减少量则小些;利用所建模型计算出金属环境引起的散射场阻抗后,通过电路电容参数调整,可使装定系统重新回归共振状态。所建模型为金属环境影响下的引信无线装定系统线圈参数定量计算提供了理论参考。     

引信无线装定中负载阻抗角对能量传输性能影响

引信装定接收电路作为装定系统负载,其阻抗角特征对磁共振耦合无线装定系统的能量传输性能具有重要影响,针对该问题,首先基于互感耦合理论,分析了负载阻抗通过阻抗映射对中继线圈等效参数的影响,然后仿真结合实验研究了能量传输性能、收发端耦合磁场空间分布特征随负载阻抗角的变化规律。仿真实验结果表明,系统传输性能随负载阻抗角绝对值的增大而下降,对于负载阻抗中电阻部分相同的装定系统,若负载阻抗角相同,则不论电抗部分构成如何,其传输性能也相同,收发端线圈耦合磁场空间分布特征随负载阻抗角的变化规律与能量传输性能变化规律相对应。     

引信非线性宇称时间对称无线装定系统信息双向传输方法

非线性宇称时间对称无线电能传输原理应用于引信无线装定领域,可提高装定系统灵活性和适应范围,但需解决收发端间信息双向传输问题。基于互感耦合理论建立装定系统微分方程,求解出收发端回路电压和电流瞬态响应特性与各传输参数间的理论关系。提出一种非归零调幅的能量与信息同步传输方法,能量不间断传输的同时可有效缩短回路起振、停振过程;信息反向传输采用接收端瞬间失谐诱导发送端谐振频率跳跃实现,失谐时间短,对能量传输负面影响小。基于该理论制作的原理样机,正向信息传输速率20 kbit/s,反向传输速率12.8 kbit/s,实验结果验证了所建模型的正确性和信息双向传输方法的可行性。     

共线式底火装定电缆对信号传输的影响研究

针对引信共线式底火装定过程中装定信号受电缆影响的问题,利用圆柱形电容器和平板电容器计算模型,推导了不平行电缆间以及电缆与坦克车金属板间分布电容的表达式;利用Orcad对共线式底火装定系统等效电路模型进行仿真分析,最后通过实验对上述结论进行验证;研究结果表明:影响装定信号传输的两个主要因素是电缆长度和工作环境;相较于空气中,50 m电缆在水中的传输信号波形的下降沿变化时间增加了约25 μs,对装定信号传输速率影响巨大.     

感应装定磁场耦合系统中的漏感动态补偿技术研究

文中提出了一种磁场耦合系统中漏感动态补偿的方法.通过检测初级谐振电路中的电流来自适应地调整谐振电容的大小,使谐振回路重新返回谐振状态.以感应装定系统为应用平台,详细介绍了漏感动态补偿的原理,设计了漏感动态补偿控制电路,通过电路仿真验证了该方法的可行性.     

鱼雷磁耦合传动金属隔离罩分析与优化设计

磁耦合传动技术可解决鱼雷大深度攻击所面临的尾轴密封问题,但其金属隔离罩的优化设计与损耗分析是该技术难点之一.基于一型磁耦合传动机构的工作特性,开展了金属隔离罩的优化设计及参数计算工作,建立了2D和3D有限元损耗模型,开展了感应电流、涡流损耗分析,建立了3D有限元耐压强度模型,并进行了耐压强度分析.仿真结果表明,金属隔离罩设计合理,涡流损耗小,能满足耐压强度要求.     

小口径火炮炮口快速装定技术研究

在对国内外小口径火炮炮口装定技术分析研究的基础上,提出一套小口径火炮的装定技术方案,并对方案的组成部分进行了理论分析和研究;从理论和实验上论证了该方案的可行性,其研究有一定的实际意义和应用价值.     

基于电容与磁复合的装甲目标近程探测方法

针对低伸弹道复杂环境下对坦克反应装甲的精准定距问题,提出基于电容与磁复合的坦克目标探测方法,其中,电容探测进行精确定距,磁探测进行坦克铁磁目标识别,复合体制解决低伸弹道复杂背景环境的干扰问题。理论分析电容探测原理,通过COMSOL仿真对双电极电容探测模型的电极分布进行优化,有效提高了作用精度。理论推导坦克磁场计算式,对坦克目标周围磁场强度特性进行仿真,基于隧道磁阻设计磁探测电路并进行了实验验证;设计基于状态机的电容与磁复合目标探测识别方法,利用多特征量提高了对目标的识别准确性。开展样机实验验证,结果表明,该复合探测方法可实现对坦克目标的准确识别,达到了1 m±0.2 m的定距要求。同时针对对抗四代以上反应装甲探测距离不足的问题,设计单电极自电容探测模型及电路,进行仿真分析,结果表明,探测距离可提高至2 m以上。     

基于近场通信技术的引信感应装定方法

针对现有装定方式中存在的装定结构复杂,设计过程繁琐等问题,提出了基于近场通信技术的引信感应装定方法,该方法不仅可以有效地实现装定系统与引信间的数据交互,而且模块化的设计使得装定设备的设计和修理周期大大减少。实验验证表明近场通信技术适用于引信的感应装定,但是要在实际装备中使用还需在硬件可靠性上进行深入研究。     

负载阻抗特性对引信磁共振耦合无线装定系统传输特性影响

接收端负载阻抗特性对引信装定系统的能量传输性能有重要影响,针对该问题建立了非纯阻性负载条件下的磁共振耦合无线装定系统电路模型,理论结合试验分析了负载阻抗特性对系统传输性能的影响规律。结果表明：负载中的容性或感性成分会使共振频率产生偏移,并对传输性能带来不利影响,其根本原因在于负载阻抗通过耦合映射会引起中继回路等效电容值或电感值的变化;负载阻抗角小于0°时,共振频率较纯电阻情况向下偏移,共振频率变小,随着阻抗角的增大,频率偏移量及对传输性能的影响程度逐渐减弱,当负载中电容成分增大到一定值后,这种影响可以忽略;阻抗角大于0°时,共振频率偏移特性相反,随着电感值的增大,负面影响越来越严重,最终会破坏收发端的共振耦合状态,造成装定结果失败;理论分析结果与试验结果吻合较好。     

基于自适应RLS算法的鱼雷电磁引信直接耦合干扰消除

为了有效消除鱼雷电磁引信收发天线之间的直接耦合干扰,弥补传统方法的不足,提出了一种基于自适应递归最小二乘（RLS）算法的干扰消除新方法。首先分析了自适应滤波器的一般原理;其次阐述了RKS算法的滤波原理和实现流程;最后结合典型的鱼雷电磁引信过靶参数并设置不同的耦合干扰强度,在MATLAB环境中进行了算法的仿真研究。仿真结果表明,采用该方法可在直接耦合干扰的幅值是目标信号幅值的10万倍的条件下将其有效消除,是一种消除同频强背景干扰的有效方法。此外,该方法还具有自适应算法运算量小、收敛速度快和实时性数据处理等优点。     

齿形线圈励磁的新型电涡流缓速器电磁特性

针对重载车辆用快响应、易控电涡流缓速器功率密度低的问题,提出一种利用轴向凸起的齿形线圈构建三维磁路,并通过过励磁设计抑制去磁效应的新型电涡流缓速器。应用有限元技术,建立新型高能电缓与传统端面磁路、轴面磁路电缓稳态、似稳态电磁场计算模型,分析新型电缓的磁路、气隙磁密、电涡流分布和过励磁制动特性。结果表明,新型电缓电涡流分布在转子内表面整个轴向空间内,当转速小于3 500 r/min时,其制动扭矩明显高于另两种传统电缓,且过励磁设计能够有效提升新型电缓的制动性能,线圈电流密度提高至3倍时,制动扭矩增加0.65倍,能够为车辆紧急制动提供瞬时大扭矩,使车辆制动距离缩短30%。     

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。     

引信感应耦合结构的电磁场有限元分析

利用ANSYS有限元软件的电磁场模块对引信感应装定耦合回路的磁场进行了分析,得出了电源频率、线圈匝数及铁芯的尺寸大小位置等对耦合回路磁场分布的影响。在保证满足引信体积大小的前提下,对耦合结构的磁场分布、磁感应强度、节点电流等进行了研究,为感应装定系统耦合结构的设计提供了理论依据。     

炮口感应装定系统电磁场特性分析

在建立感应装定系统的电磁场有限元模型的基础上，对引信感应装定系统发送线圈的电磁场进行了有限元计算，分析了不同引信材料对装定系统发送场的影响．仿真计算表明，发送线圈中的磁场分布基本是均匀的，引信材料对发送线圈所形成的发送场影响很大，应选用磁导率小的材料，这为感应装定系统参数的设计提供了理论依据．     

高功率微波孔缝耦合特性的数值模拟及防护加固技术

以提高无线电引信抗高功率微波干扰的能力为应用背景，采用基于时域有限差分方法（FDTD）的电磁场仿真软件XFDTD6．0，数值模拟高功率微波（HPM）的孔缝耦合特性。论文仿真和分析了矩形孔隙的微波耦合特性，讨论了入射波极化方向和孔径尺寸对耦合特性的影响，对比分析了矩形、正方形和圆形孔隙在相同入射条件下的耦合特性，数值模拟与前人的实验结果相吻合。结论表明：HPM孔缝耦合存在共振效应、增强效应与极化特性；在孔洞面积相同的条件下，正方形或圆形孔隙的耦合能量小于矩形孔隙。依据上述结论，提出了无线电引信对抗高功率微波的防护加固措施。