基于隧道磁电阻效应的微磁物理场探测新体制

为提高导航、制导与引信等系统的探测灵敏度、抗干扰性和微小型化,提出了一种基于隧道磁电阻(TMR)效应的微磁物理场探测新体制。讨论了导航、制导及引信等系统实现基于TMR的微磁物理场探测需解决的几个关键技术。分别就TMR磁探测基本技术理论、三维TMR磁探测器的高灵敏度实现技术及其电路的设计、目标探测与识别等问题进行了分析和阐述,并给出了其基本技术途径。最后对该体制的应用前景进行了展望。     

基于巨磁阻抗效应的新型磁引信探测器研究

在分析非晶丝材料物理特性基础上,基于非晶丝材料的激励特性和巨磁阻抗效应,开展新型磁物理场探测技术及其在引信系统中的应用技术研究。重点对其探测电路开展研究,探索提高非晶丝探测器灵敏度及抗干扰能力的技术途径,在此基础上以磁引信探测坦克等铁磁目标为应用背景,探讨用非晶丝微磁传感器取代普通磁性元件的磁引信移植技术。为提高磁引信的目标探测与识别能力及系统的微小型化提供必要的理论与技术支撑。     

基于频谱细化的干扰磁场自主标定方法

针对基于磁传感器的二维弹道修正引信滚转角测量中翼面干扰磁场影响测量精度问题,提出了基于频谱细化的干扰磁场自主标定方法。该方法通过频谱细化以及相关特征值计算得到磁传感器信号中干扰磁场信号的幅值、相位信息,再根据翼面与弹丸之间的相对转速测量结果,重构翼面干扰磁场信号,然后将磁传感器的输出信号中减去该重构信号,比较精确地得到地磁场在磁传感器中的分量,实现了干扰磁场的标定。仿真结果表明,该方法能够较好地消除翼面干扰磁场对地磁信号的影响,从而提高引信滚转角解算精度,使其满足二维弹道修正引信滚转角测量要求。     

末敏弹调频毫米波雷达引信

针对主动调频连续波毫米波探测器的研究,为末敏弹类传感器引爆弹药系统引信提出一种全新的探测体制。理论分析和样机测试说明该种引信可以完成扫描中发现金属目标并及时起爆的任务,并且具有结构简单、体积小、功耗小,探测距离远、可探测近距离目标等一系列优点。     

基于HMC1022磁引信的信号采集模块设计

基于HMC1022磁引信的信号采集模块,其硬件电路包括磁探测电路、信号放大电路、信号滤波电路和基于MSP430F149芯片的A/D转换电路.模块软件采用C语言编写,并在ICCAVR集成环境中编辑、编译.实验结果证明整个系统具有精度高、功耗低、接口方便和微型化的优点.     

小型定向引信探测器研究

就应用于定向战斗部的小型定向引信探测器展开研究，给出了定向探测方案，设计了定向引信探测器的射频前端电路，利用Ansoft Designer软件对射频收发系统进行了建模仿真，并把MMIC及组件混合集成技术应用于引信系统，实现了定向引信的小型化．测试结果证明了定向引信探测器小型化方案的可行性．     

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。     

太赫兹技术在引信中应用的探讨

太赫兹波介于红外与毫米波之间,在近程探测领域有着良好的应用前景。探讨了太赫兹技术在无线电引信中的应用问题。首先结合太赫兹波的特点,对其在近程探测应用中,相对于传统微波及光学探测的优势进行了阐述,通过仿真重点分析了太赫兹近程探测在抗电磁干扰方面的优势,对可应用于引信的太赫兹探测器系统进行了描述,并对未来太赫兹技术在引信中的应用进行了展望。     

电容探测器工作场区的理论分析

以电容近炸引信探测器为研究对象 ,通过建立该电容探测场的磁矢势及标势 ,依据其工作频段及电极的基本结构特征 ,讨论了电容引信探测场的基本特征 ,证明了它的工作场区 ,得出了电容引信工作于准静电场的结论     

基于虚拟仪器的目标静电信号采集显示系统

针对使用多个静电探测器探测目标静电信号所提出的实时显示、存储和方便区分各静电探测器测量数据的要求,使用NI PXI6254数据采集卡并结合LabVIEW的开发环境设计了一种基于虚拟仪器的目标静电信号动态实时数据采集显示系统,该系统灵敏度高、CPU占用率低、能够同时实时采集和显示来自多个静电探测器探测得到的目标静电信号;同时,该系统能够以各自的信号输入通道的通道名作为文件名保存成独立的存储文件,避免了数据采集后多输入通道数据分离的问题.实际测试证明,该采集显示系统能够满足多静电探测器探测目标静电信号的要求.     

激光引信双向驱动单发单收大视场探测技术研究

由于受系统功耗和空间的限制,常规弹药激光引信无法采取多个激光器和多个激光接收器实现多发多收,同时传统的激光大视场探测方式无法满足小型化、结构简单的需求。提出一种新型的双向驱动单发单收大视场探测方案,建立弹目交汇捕获率数学模型,分析了不同弹目距离以及不同转速下目标捕获率。并针对系统电磁干扰影响因素,采用多种方法复合屏蔽电磁信号对回波信号的干扰,加工制作了原理样机,进行了抗电磁干扰实验以及不同距离动态旋转目标探测实验,结果表明本方案能够有效屏蔽系统电磁干扰,在转速50 000 r/ min 时能保证距离为8 m 的目标可靠捕获,使大视场全向探测激光引信在常规弹药上的应用成为可能。     

基于潜艇磁偶极子模型的航空磁探潜探测宽度模型与仿真

针对航空反潜磁异常探测传统探测宽度模型无法准确分析目标磁特性、环境磁特性等因素对航空磁探潜探测宽度的影响,引入概率分布的思想并提出基于信噪比检测依据的新探测宽度模型。为了求解该探测宽度模型,建立了基于磁偶极子目标的航空磁探潜探测模型,目标磁特性模型,环境噪声和检测模型,给出了基于信噪比检测依据的探测宽度模型求解方法和步骤。仿真分析表明：所建立的模型能够充分反映目标特性、地磁场特性、环境磁噪声等级、反潜机探测平台等因素条件对航空磁探潜探测宽度影响;与经典探测宽度模型相比,新建立的模型能够对航空磁探潜探测宽度进行更加有效和精确的计算。     

定向探测引信天线设计

定向战斗部要求具有能够识别目标方位的定向探测引信,因此,提出了一种能够识别弹体周向四个方向的定向探测方法;通过一个单刀四掷PIN开关控制分布在弹体周向的四个微带天线进行电扫描,当某一方向有目标出现时,即可通过反射回来的微波信号判定目标方位。介绍了该探测器的工作原理;给出了探测器的总体方框图;阐述了探测器各部分的原理及功能;详细介绍了定向探测天线的设计方法;并对电扫描过程中要考虑的因素等进行了分析。     

基于红外成像引信的目标探测识别电路小型化设计

]引信目标探测识别电路的小型化设计是红外成像引信实现的关键技术之一,文中从红外成像引信的工作原理出发,从器件的选取及系统实现角度分析了多种优化技术,提出了一种新的基于DSP和FPGA的系统小型化设计方案.系统具有自动目标识别、精确炸点控制和抗干扰的能力.测试结果表明,FPGA技术和DSP技术是实现红外成像引信用电路系统小型化的有效途径之一,该引信用电路能满足引信小型化、实时性、低功耗的要求.     

阳光背景下小口径激光引信探测性能研究

为了研究阳光辐射对小口径激光引信探测性能的影响,结合大气阳光辐射传输理论和噪声产生机理,建立了光电探测器表面阳光辐射功率模型和系统信噪比模型;分析了激光探测装置和探测目标不同空间位置以及系统带宽对系统性能的影响;结果表明：探测目标与探测装置的空间位置对系统探测性能具有不同的影响：系统信噪比随着接收装置表面倾斜角θ增大而增强,当θ＜0．4 rad时,系统信噪比SNR＜5;当探测距离大于10 m时,信噪比基本为0,激光探测系统失效;目标表面倾斜角γ越小对系统的影响越大,当γ＝0．6 rad时,系统最大信噪比仅为12;选取合适的接收系统带宽对激光引信抗阳光干扰和信号接收有着重要的作用;该结果为提高系统探测性能提供了一定的依据。     

常规弹箭软件无线电引信探讨

根据软件无线电的发展趋势,文中提出了以频率调制无线电引信探测器为基础,结合数字信号处理器和微处理器,建立通用的硬件电路,实现一发引信同时拥有多种体制无线电引信,且根据目标和环境的需要自适应选择一种或多种无线电引信体制或在多种体制之间自组织、自适应变换的软件无线电引信,从而提高无线电引信系统的探测性能和抗干扰性能,使系统具有较强的通用性、开放性和灵活性。     

引信目标探测基本理论与分析

基于探测学的基本原理,以引信目标探测为对象分别讨论了目标探测的基本哲学属性、一般工程属性及引信目标探测的特殊性。从系统出发讨论了目标探测的系统性内涵,提出了广义目标探测方程,并分别以多普勒无线电、激光、电容三个典型的引信探测体制为例进行了应用分析。     

基于自适应互补滤波的滚转角测量算法

针对二维弹道修正引信采用多传感器信息融合的滚转角测量存在精度不足等问题,提出了基于自适应互补滤波的滚转角测量算法。该方法采用互补滤波器对速率陀螺仪、磁强计信息进行了融合,针对引信在出炮口时刻高速旋转,卫星对准时刻的滚转减旋以及弹道修正时刻的滚转角稳定等不同弹道特征点处的干扰特性,设计了参数自适应调整的互补滤波器,能够有效克服传统互补滤波器无法适应引信的整个工作场景的困难。理论分析及仿真结果表明,该算法能够有效补偿高速旋转带来的滤波器延时误差、陀螺零偏漂移以及舵机高速运动引入的磁场干扰等,能够在存在干扰的情况下较传统固定系数互补滤波器滚转角测量精度提升2～3倍,具有更强的环境适应性和工程可实现性。     

基于相位判别的反舰声引信抗海浪干扰机理研究

鱼雷非触发引信抗海浪干扰性能是鱼雷可靠性设计的重要指标。根据不同分界面对声波反射率的不同,该文对声引信的回波相位进行了分析,选取典型目标,并充分考虑了目标和鱼雷运动等影响因素,提出了通过相位判别来识别目标的方法,给出了用于反舰的声引信电路原理图,经理论推导分析了舰船和海浪回波相位的区别,并通过仿真试验验证了该方法的可行性,从而解决了引信抗海浪干扰的问题。最后对引信电路进行了设计,阐述了其电路组成、工作原理及工作特点。     

引信体外射频电源供电控制方法

针对引信体外射频电源的供电控制问题,提出了基于发射后坐过载传感器的引信体外射频电源供电控制方法。该方法采用后坐过载传感器,通过弹簧约束切刀并在后坐过载作用下切断导体的方式识别发射环境,并控制供电电路通断,实现引信体外射频电源在出炮口附近对发火控制与起爆电路供电;在引信装定时检测传感器导体的通断,提高引信体外射频电源供电安全性。原理样机验证试验结果表明,该方法能够控制引信体外射频电源仅在出炮口附近对发火控制与起爆电路供电,发射过载传感器与上电控制电路简单、易于小型化。