三次序列闪光阴影照相系统研究

首次提出三次序列闪光正交阴影照相系统,在高分辨率CCD相机曝光时间内,脉冲激光器发出三次序列闪光,照明飞入视场的高速运动物体,得到运动物体三个位置处的阴影图像。这种阴影照相站实现了相当于传统三个阴影照相站的功能,且能解决小口径弹丸章动周期内布站间距过小的难题,将在现代靶道测量中获得广泛的应用。     

基于PSD的步进电机控制系统

弹道靶道空间基准标定装置由多台步进电机驱动,在控制软件的管理下将标定装置的中心轴调节到光轴中心位置.在虚拟仪器软件LabVIEW环境下,用图形化编程语言实现采集位置敏感探测器(PSD)反馈的模拟信号并通过A/D采集卡进行A/D转换.根据以数组形式得到的信号通过串口通信,使上位机软件对PSD反馈的光斑位置信号进行实时监控并控制步进电机的旋转,实现光斑逼近到标定装置的中心轴.基于PSD的步进电机控制系统具有良好的稳定性和准确性,已应用在弹道靶道空间基准标定装置中.标定结果表明:在该控制系统下的坐标标定误差小于1 mm.     

基于PSD及激光器的空间基准系统研究

对多组阴影照相站同时抓拍的图像进行处理分析是目前弹丸飞行姿态测量的主要方法,而只有多组照相站在同一空间坐标系中时,才能将图像的特征点与该点对应的空间坐标联系起来,从而得到精确的结果;针对这一问题,提出了一种基于准直激光光源及光电位置传感器PSD的靶道空间基准系统;给出了根据准直激光光源及PSD实现靶道照相站空间坐标标定的方法;分析了此方法的测量精度;在研制的靶道空间基准系统上进行了调试,结果表明,基于准直激光光源及PSD的空间基准系统能够有效地消除人工操作引起的误差,经过对实测数据的分析,此空间基准系统的空间位置误差小于1 mm.     

弹道靶道数据判读与处理方法研究

针对我国常规兵器弹道靶道的双重田字形基准系统 ,结合试验操作实际 ,导出了相机和火花光源均不在双重田字网格中心轴线上的一般条件下 ,相机物空间任意一点与相机底片上像点坐标之间的换算关系 ,并建立了相应的图像判读与数据处理方法。静态照像试验证明 ,方法正确可靠 ,测量精度更高 ,应用于靶道试验可以简化标定操作 ,使试验效率大大提高。     

基于DSP的二维PSD信号采集装置设计

基于数字信号处理器(DSP),设计了一种信号采集装置,实现了对位置敏感探测器(PSD)信号的处理.选用TMS320F2812(简称F2812)作为主处理器,利用F2812内部的A/D转换模块,完成对目标信号的采集工作.经过数字信号处理,将数字信号转换为位置坐标信号,最后通过异步串口通信(SCI)传输至上位机.实验证明:装置具有很高的可靠性,具有高速数据采集处理功能.     

超级电容器在晶闸管触发装置中的充放电研究

供电电源是脉冲功率系统晶闸管触发装置的关键组成部分.基于大功率晶闸管的触发要求,对触发电路进行了方案设计.系统采用了超级电容器作为供电电源来满足触发电路的供电电压要求.在此进行多次晶闸管触发实验,反复试验多组不同容量的超级电容器的充放电特性,选择容量合适的超级电容器作为晶闸管触发电路的触发电源.实验结果表明,晶闸管触发装置能够可靠触发,设计满足实验要求;选择5组超级电容器供电,满足触发时间要求.     

13MJ大功率脉冲电源的诊断系统设计

为监测高功率脉冲电源的工作状况,设计、制作了13 MJ大功率脉冲电源的诊断系统。该系统由Rogowski电流互感器、高压探针、光电隔离仪和PXI总线数据采集系统及运行软件组成,能够检测到每个电源模块的工作状况,可以迅速判断出发生故障的功率组件。放电电流信号的采用Rogowski电流互感器测量,充、放电电压信号使用高压探针测量;数据采集系统由1台测试主机和11台测试子机组成主从网络结构,以满足分布式测量需求;并使用LabVIEW语言编写了采集和处理软件。通过测量220个电源模块放电电流、11个电源组汇流器放电电流和11个电源组充、放电电压等参数,该系统可实时监控13 MJ脉冲电源的运行状况,及时发现发生故障的电源模块和功率组件。大量运行实验表明该系统可靠性高,操作简便和工作效率高,其设计可供未来的类似系统参考。     

低频低阻抗精确测量系统

为了对电磁发射系统中枢轨接触界面的接触阻抗进行测量与研究，研制了在低频条件下针对低阻抗的测量系统。通过阻抗变换法分别测量待测阻抗和标准阻抗两端的矢量电压，并通过基于自由轴的相敏检波法将矢量电压的实部和虚部分离开，根据标准阻抗电压和待测阻抗电压的相互关系求解待测阻抗的大小。系统通过STM32控制器作为信号发生器和控制器，采用开尔文四线法减小引线电阻和接触电阻的影响，采用软件补偿方法减小测量误差。测量结果表明，测量系统在10 kHz以内可正常工作，并且在测量100 Ω以内电阻具有较高精度。