MEMS加速度传感器在引信中的应用研究

随着MEMS技术的不断成熟,以及信息化战争对引信必须具有多功能的要求,作为MEMS技术的重要分支,MEMS加速度传感器已成为引信微型化和拓展引信功能的关键技术之一。介绍了MEMS加速度传感器的主要类型、作用原理和发展方向,综述了MEMS加速度传感器在引信中的应用,并对其在引信中的应用趋势进行了展望。     

加速度数据误差对弹道积分解算的影响分析

为了分析加速度传感器的数据误差对弹道积分解算的影响,基于刚体六自由度外弹道模型,对加速度传感器特征参数频率以及常见数据误差类型进行仿真分析,以1500 m为积分距离标准,得出满足积分偏差在5‰以下要求时,传感器需要满足的条件。仿真结果表明,为满足弹道积分解算精度要求应保证加速度数据更新频率不小于300 Hz;弹道积分误差随着积分距离的增长呈指数式增大;加速度水平距离积分误差与加速度数值误差保持较强的线性关系。     

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。     

火炮随动装置维修仿真平台

本文介绍了一种火炮随动装置的维修训练仿真平台,讨论了其技术难点的解决方法。该平台采用计算机控制和仿真技术,可集中对各个功能单元进行仿真控制,满足火炮随动装置维修训练的要求,辅助训练手段多,训练效率高,在实际教学中取得了良好的效果。     

基于SQ606芯片的细长管探底系统研究

SQ606是倚强科技公司开发的视频监控专用核心芯片,基于SQ606B开发的视频显控系统的CCD摄像的细长管探底系统,将小视场、大焦距的CCD镜头和激光束照射底部,经过图像处理得出清晰的管底图像.可用于对底部缺陷进行快速识别或火炮身管识别未爆弹丸.     

风力压电发电机启动力矩建模及仿真实验分析

为解决微系统的自供能问题,将系统工作环境中的振动能转换为电能是一条有效途径。根据压电原理利用涡轮采集环境风能的压力发电机结构简单,易实现微型化,具有广阔发展前景。但在结构设计过程中,由于环境提供动力矩与启动力矩不匹配,造成能量浪费或无法顺利启动。为求解特定结构参数下的启动力矩,通过对发电机结构的具体分析,建立了工作单元运动模型。由于高阶振动微分方程不易求解,在设定合理假设的前提下,将运动方程的求解转化为静态载荷的计算。利用有限元仿真对计算结果进行了验证。加工得到尺寸可调的原理样机,根据实验环境风能所提供的启动力矩调节尺寸,可保证发电机正常启动工作,验证了理论模型的可靠性,为发电机后续设计提供了技术支持。     

小波包能量谱和RVM在自动机故障诊断中的应用

针对传统自动机维修保障模式操作繁琐、维修周期长的问题,提出了一种应用小波包能量谱信息和相关向量机(Relevance vector machine,RVM)相结合的故障诊断方法。对每一组自动机振动信号进行小波包分解,得到不同频率成分的子频带分量,计算子分量占原信号能量的百分比,实现自动机状态信息表征,最后将特征输入RVM中进行分类识别。自动机故障诊断实例表明,该方法能较理想的实现自动机故障诊断,达到较高的诊断准确率。此外,通过对比支持向量机(SVM)的诊断结果,验证了RVM可以在很大程度上提升故障诊断的稀疏性与实时性。     

基于多尺度样本熵和VPMCD的自动机故障诊断

针对自动机故障诊断过程中振动信号的非线性、非平稳性、非周期性导致的故障特征较难提取,以及故障识别率偏低这一问题,提出了一种基于多尺度样本熵和多变量预测模型(variable predictive model-based class discriminate,简称VPMCD)的自动机故障诊断方法。首先,对采集到的信号进行小波阈值降噪处理;其次,利用小波包分解的方法对振动信号进行分解,得到多个尺度下的信号分量;然后,计算不同尺度下信号的样本熵值,并提取对故障特征较为敏感的尺度因子,组成故障特征向量;最后,利用多变量预测模型对故障特征向量进行训练和识别,进而实现自动机的故障诊断。自动机故障诊断试验分析结果表明,利用多尺度样本熵和多变量预测模型的方法可以准确识别多种典型的自动机故障类型。     

基于单片机的轴角信号处理和传输

该设计通过自整角机-数字转换器(SDC)将高炮的控制信号转换为数字信号,通过单片机来控制信号的采集和转换速率,并通过串口将数字轴角信号依次发出.本文着重介绍了系统的硬件结构、SDC的工作原理、单片机控制通过SDC得到的数字信号的处理和传输流程和方法,并且通过串口进行传输.在高炮控制信号无线传输系统中,此设计得到了应用,性能得到了验证.