弹丸转速-炮口速度无线弹载测试系统设计

针对现有存储测试系统的通信方式存在通信设备位置固定、操作不便和数据传输可靠性差的问题,设计了弹丸转速-炮口速度无线弹载测试系统。该系统以CC430作为主控芯片,将单片机与无线射频模块集成于一体,提高了系统的集成度,选择天线并设计天线匹配电路以实现数据的无线收发功能。利用地磁线圈切割磁感线产生感应电动势来计算弹丸转速,并依据转速、缠度可求出弹丸在炮口的初速。经实弹测试验证,该系统在433MHz频段工作,通信速率可达250kbps,在200m以内能够实现完整的数据收发,能够准确测量弹丸的转速及炮口速度,其炮口速度测量误差在±1.2%以内。     

基于地磁场的弹丸炮口转速-速度测量方法

针对目前炮口转速的直接测量研究较少的问题,提出一种基于地磁场的新型炮口运动参数测量方法。该方法根据身管和弹丸铁磁性材料的聚磁效应及炮口地磁场的分布特征,在弹丸引信表面布设周向阵列均匀磁传感器,获取弹丸运动过程中地磁场的感应信息。对传感器运动路径上磁感应强度模值曲线进行一阶及二阶求导,得到两特征位置。利用弹丸旋转导致两位置阵列传感器周向拟合磁场表达式的相位变化,结合时间实现炮口转速的直接测量,根据转速和速度的特定函数关系可解算出炮口速度。利用有限元软件验证了方法的可行性,为实际测试系统的设计及应用提供了参考依据。     

炮口高速等离子气体及飞行弹丸对感应装定影响的试验研究

炮口感应装定是一个高速动态过程,在详细分析弹丸飞经感应区间过程的基础上,研究了测试炮口高速等离子气体和高速弹丸对感应装定系统影响的方法,设计了3项测试内容。通过耦合测试线圈,测得了炮口装定信号耦合曲线。结果表明高速电离气体形成的电磁场影响了感应装定系统信号传输,通过在炮口装置上开泄气孔的方式,可以减小它对感应装定信号传输的干扰;高速飞行的弹丸改变了感应装定区间的电磁场分布特性,使感应耦合信号幅值降低。     

基于地磁原理的计转数传感器技术研究

本文在地磁场基本理论的基础上，建立了地磁计转数传感器在均匀地磁场中产生感应电动势的数学模型，从理论上推导了感应电动势的计算方法，并对地磁计转数传感器的应用进行了讨论，分析了其盲区问题。提出了地磁计转数传感器的基本结构，该结构的传感器已经在152mm火炮发射弹药中进行了靶场实验研究，得到了较为理想的试验数据。可以期望将其应用在弹丸中，实现其精确起爆控制。     

弹丸以微小偏移穿过单线圈对测速的影响

针对单个感应线圈测速精度较低的问题,介绍了单个线圈靶测量水下枪弹速度的感应电动势模型,分析了弹丸以微小偏移通过单靶线圈靶时偏移量与感应电动势之间的关系模型.利用Matlab进行仿真计算,给出了偏移量与特征半径之间对应的数值关系.结果表明.在水下弹丸偏离靶心不超过10 mm的条件下此项误差影响不超过0.6%,说明单线圈宜用于测量枪口弹丸速度.     

基于线圈式地磁传感器的高速旋转弹转速测试

针对高速旋转弹的转速高、在姿态参数测试中误差随时间积累较快的难点问题,采用基于薄膜线圈式地磁传感器的转速测试系统对某型号子母弹子弹进行了实弹测试．将获取的传感器实测数据经小波函数滤波降噪,平滑曲线,然后运用法拉第电磁感应原理进行处理,得到了子弹散射过程转速曲线,清晰展示了弹丸的全弹道转速运动规律,并与实弹测试时的遥测结果相吻合．     

基于地磁传感器的引信自测初速技术研究

计时定距线膛炮武器系统测速方法大多采用炮口测速线圈,但存在系统复杂、成本高、易干扰感应装定信号等不足。为此,提出将现已成熟的地磁传感器技术引入引信设计中,在弹丸出炮口后效期后,由地磁传感器多次测量弹丸旋转周期,通过引信电路内置单片机及超高速A/D进行信号采集、数据处理及弹道解算等操作,将弹丸平均旋转周期换算为实际初速。采用上述原理可在简化武器系统的同时,降低对现役防空武器系统的技术改造难度及成本。     

弹丸计转数起爆控制方法研究

通过对弹丸起爆控制方法背景的分析,提出了利用地磁计转数原理实现弹丸精确起爆控制的方法,对地磁计转数的电路原理及实际应用存在的问题进行了探讨,实现了利用地磁计转数原理既可对弹丸进行起爆控制,又可以对弹丸的出炮口速度进行修正,达到采用不同的方法在不同距离实现对起爆的控制。     

基于薄膜式磁传感器的转速测试新方法研究

目前转速测量的方法通常采用雷达法和光学高速摄影法,但其测量方法成本高、不能实时显示数据.因此设计了内测法测量弹丸的转速,将测试装置放置在弹丸内部,利用薄膜式地磁传感器切割磁感线产生感应电动势来反应弹丸的转速变化,并提出了处理转速的新方法——中心点处求法.通过多次实验,验证了该系统的可行性,与现有方法相比,测得结果误差小、精度高,对今后研究弹丸的章动参数都有很高的参考价值.     

基于薄膜式磁传感器的转速测试新方法研究

目前转速测量的方法通常采用雷达法和光学高速摄影法,但其测量方法成本高、不能实时显示数据.因此设计了内测法测量弹丸的转速,将测试装置放置在弹丸内部,利用薄膜式地磁传感器切割磁感线产生感应电动势来反应弹丸的转速变化,并提出了处理转速的新方法——中心点处求法.通过多次实验,验证了该系统的可行性,与现有方法相比,测得结果误差小、精度高,对今后研究弹丸的章动参数都有很高的参考价值.     

弹丸测速装定技术

弹丸测速装定技术包括测定弹丸出口实际初速及向弹丸装定修正信息等.初速时测技术可通过炮口线圈测速、外推法、弹载传感器及地磁计转数法实现.信息装定技术则包含发射前电磁感应装定、发射中感应装定及发射后遥控装定.     

一种超高射速武器连发初速测试方法

针对超高射速武器连发初速测试需求,建立了一种高速相机与初速雷达联合测试的方法.采用两台高速相机、一台初速雷达构建测量系统,将光学测试高时空分辨能力与雷达高精度测速能力相结合,在利用高速相机测量瞬时速度的基础上,通过特定距离相对速度降标定,实现连发初速精确测量.实验结果表明:该方法适用于9 000发/min射速情况下连发初速测试,测量精度优于1‰;该方法适用于武器性能试验中超高射速武器连发初速测试工作.     

基于红外区截法的高炮射弹初速测量技术研究

针对高炮初速闭环校射中炮弹初速测量的需要,研究了利用红外区截法实现高炮射弹初速实时随动测量技术。在炮口后效区设置两个相邻的光电靶,利用炮弹出炮口飞行时对红外线信号的遮挡效应,检测炮弹经过两个光电靶的时刻,经过解算得到射弹的炮口初速。经外场实弹射击试验证明,该技术可在后效区内实现射弹初速测量。     

基于双激光幕的弹丸初速测量系统研究

弹丸初速的标称值与实际值存在着差异,此误差影响火炮的射击精度,因此有必要对弹丸的实际初速进行测定。基于双激光幕区截原理的弹丸初速测量系统,采用激光测距机和光栅尺进行距离的测量和标定,选用ARM和CPLD对测速过程进行全过程记录采集,通过平均测速法计算得到弹丸初速,对系统的测量误差进行了分析,系统样机经过实弹射击试验得到某口径弹丸的试验数据。对系统的误差分析及实弹射击证明,双激光幕测速系统在弹丸初速测量的精度和可靠性等方面有了显著的提高,可较好地进行初速的校准测量。     

SICG驱动线圈间距对弹丸初速的影响

为了分析同步感应线圈炮(SICG)驱动线圈间距对弹丸初速的影响,建立了SICG系统的数学模型,以一个3级系统为例进行了仿真分析,获得了不同驱动线圈间距情况下弹丸所受3级驱动线圈推力及弹丸初速的曲线.分析结果表明,随着驱动线圈间距的增大,弹丸初速先减小后逐渐增大;当驱动线圈间距增大到一定数值时,弹丸初速增幅逐渐减小直至趋...     

基于相位法的炮口初速测量系统设计

针对某型小口径自动炮的炮口初速测量困难的问题,设计了一种基于相位法的炮口初速测量系统。介绍了测量系统的基本原理和测试流程,使用集成金属接近探测器 CS209A和模拟锁相环 NE564搭建硬件电路,由锁相环电路输出经 CS209A获取的弹丸通过炮口两确定距离上的感应线圈时产生的始末相位的相位差信号,并采用 LabVIEW编写的处理软件对采集的相位差信号进行分析计算,获得弹丸炮口初速。试验结果表明,该测量系统测试结果可靠,适合部队推广使用。     

航空火箭弹立靶密集度仿真分析

炮口速度及转速对航空火箭弹的立靶密集度有非常重要的影响.为了提高航空火箭弹的立靶密集度,文中以常规火箭弹的散布理论和外弹道理论为基础,对各随机因素进行分析,建立符合其特征的数学模型,运用蒙特卡洛法进行数学仿真,研究不同炮口速度与转速对航空火箭弹立靶密集度的影响,结果表明提高炮口速度有利于提高立靶密集度,而炮口转速则需要控制在合适范围内,此结果对今后工程运用提供了理论参考.