膛内惯性测速系统设计

弹丸的膛内运动参数可以反映火炮工作状态特性,针对常规火炮弹丸内弹道运动测速需求,设计了基于MEMS加速度传感器和姿态传感器的膛内惯性测速系统;采用Kalman滤波和四元数姿态解算算法对传感器数据进行FPGA片上处理,实现了从弹丸挤进到出膛运动过程的时间记录,成功获取弹丸内弹道运动过程中加速度、速度和位移变化;实验结果表明,相对激光区截测速方法,该系统出膛速率测量误差小于2.93%;相对火炮身管原参数,出膛位移测量误差小于1.85%,为内弹道过程弹丸运动参数测量获取提供了技术支持,对火炮系统设计评估具有重要意义。     

基于磁散射的线膛炮内表面磨损检测技术

针对线膛炮使用过程对身管内表面磨损检测的需求，建立线膛炮内表面磨损磁散射模型，研究一种线膛炮内表面磨损检测方法。在地磁环境中，基于磁偶极子模型分析阴线双侧膛线壁的二维磁偶极子模型，推导内膛、导转侧、烧蚀沟、镀层等磨损的散射磁场分布模型，通过仿真得到身管内表面磨损的磁场分布变化规律，对膛线磨损检测进行了半实物模拟试验。实验结果表明：当阳线无磨损时，阴线与阳线磁场强度差值为17.6 A/m；当阳线磨损为56.15%时，磁场强度差值减小到1.78 A/m；该方法为身管出厂和使用提供一种膛线磨损检查理论与方法。