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.     

高射速火炮带弹序立靶密集度测试技术研究与实践

针对常规的立靶密集度测试方法为靶板法,无法实现对着靶弹序、着靶速度等重要参量的同步测试,同时存在工作效率低、不安全隐患等问题,提出了一种带弹序立靶密集度测试方法及测试系统。采用光电测试系统在空间构成的无形靶代替有形的木板靶,通过探测飞行弹丸穿越空中某一预定位置的时间参数,计算出射击状态下每发弹丸的着靶顺序、飞行速度和着靶坐标等,并在计算机上进行输出显示。以上测试方法,既可适应于单发,又可适应于高射速连发的立靶密试验测试。     

高射速火炮连发初速测量技术研究

由于连发时群目标分辨及高速启动技术难题,高射速火炮弹丸初速测量一直是一个难点。文中采用基于距离分辨的时间—距离—频率分辨的方法来区分多目标,满足了高射速火炮连发时的群目标分辨要求;采用红外触发结合微波触发方式,用微波信号发生器照射炮口,当炮弹出膛后,接收到的多普勒回波产生突变,对突变进行检测,获得弹丸的出膛时刻,克服炮口连续火焰的影响。最后,给出了初速测量样机示意图,对以后高射速连发弹丸初速测量的总体设计提供参考。     

高射频武器弹丸连发速度测量系统

针对常规的天幕靶与测时仪配合的测速系统因弹尾激波与炮口冲击波的干扰而无法测量高射频武器弹丸连发速度的问题,提出了一种天幕靶和数据采集仪配合的测速系统,能够实现连发速度测试.利用数据采集仪直接记录天幕靶输出的模拟信号,对采集到的信号进行分析和处理,识别弹尾激波和炮口冲击波等干扰信号,最终得到连发射击下每一发弹丸的速度和连发射频,并显示测量结果.设计的测试系统抗干扰能力强,既能单发测试又能连发测试.     

高射速火炮连发弹丸回波的降噪方法研究

由于高射速火炮弹丸连发时会在炮口产生持续的火光,使得红外传感器容易造成误判和漏判,其他现有的弹丸出膛时刻获取方法也均已失效。针对此问题,文中通过对回波信号进行短时傅里叶分析,根据信号的短时谱图,提出了最小统计噪声估计降噪算法,可以有效降低炮口连续的火焰噪声,并通过对实测信号处理验证了算法的正确性和可行性,为高射速连发弹丸出膛时刻参数的提取和初速的测量工程实现奠定基础。     

基于短时傅里叶变换的高射速火炮弹丸出膛时刻测试方法

高射速火炮由于射速高及连发时炮口连续火焰等影响,传统的出膛时刻检测方法已经失效。通过分析高射速火炮弹丸的回波信号特性,提出基于短时傅里叶变换的弹丸回波分析方法,给出了相应的窗函数、窗口宽度、帧移长度关键参量的设计原则。通过理论分析和实测数据验证了该方法可以得到射速在7 500发/min的高射速火炮近似的系统时间零点,同时为获取精准的系统时间零点奠定基础,并为工程应用提供有益的参考。     

AMCAWS-30——一种采用带药筒的“缩入”式弹药的火炮系统

1.前言美国正在研究一种采用带药筒的“缩入”式弹药的火炮系统。该火炮系统型号为AMCAWS-30。这项研究计划是由政府和合同商联合进行的;火炮由岩石岛兵工厂负责研制,弹药由赫尔库列斯公司负责研制。1974年已研制成功第一门样炮;第二门样炮的研制工作也基本上完成。第一门样炮经过多次10发弹的连发射击证明,火炮性能可靠。这两门样炮的射速分别为121发/分和1500发/分。     

激光测速靶连发弹丸速度测试系统

基于LabWindows/CVI的激光测速靶连发弹丸测速系统由面板,数据采集,分析测试软件等组成.主界面显示两通道弹丸过靶波形、弹丸速度及连发弹射频.参数界面含触发通道选择、触发电平、触发延迟时间、采集频率及采集深度等设置.数据采集包括弹丸过靶波形信号、弹丸单、连发弹丸初速及其射频等参数测试.     

基于炮口脉冲噪声信号的射速测试方法研究

根据炮口脉冲噪声与发射弹序相一致的特性,提出了从脉冲噪声测试曲线中提取弹丸发射速度的非接触式测试方法。通过采用小波分解对火炮脉冲噪声测试曲线进行分析,自动识别弹序和计算射击速度;通过仿真3 种典型单发炮口脉冲噪声信号,分析了测试最大射速及其影响因素;对某自动步枪射击实验进行了分析,研究了测试位置对测试结果的影响。仿真和试验表明,本方法可获取火炮真实射速,测试射速能达到10 000 发/ min 以上,具有判别准确率高、操作方便等特点。     

高速反导“金属风暴”武器后效期的耦合特性

为了建立高初速反导“金属风暴”武器的后效期耦合方程,分析了“金属风暴”武器后效期耦合现象,研究了“金属风暴”武器后效期与普通火炮的不同点。利用绝热方程和气体动力学方程描述后效期的耦合过程,建立了“金属风暴”武器的后效期耦合方程。通过计算典型例子得出结果,证明较高的射速将造成各发弹之间严重耦合,需要通过降低射速的方法来减小耦合作用,以保证各发弹的膛压一致性。     

旋转稳定弹弹道修正引信减旋装置研究

对旋转稳定弹弹道修正引信的减旋技术进行了探索性研究,提出并建立了七自由度外弹道模型,通过计算和分析表明：采用减旋翼减旋,通过轴承连接引信和弹丸的减旋装置不仅可以使弹道修正引信减旋,而且可以使弹道修正引信在弹道飞行过程中逐步达到较低的平衡转速,为二维弹道修正引信正常工作创造了良好的条件,并且验证了带减旋装置的弹道修正弹满足飞行稳定性要求。     

镜头式光幕探测灵敏度分布规律研究

针对室内大靶面探测光幕的试验与测试需求,研究了扇形光幕和矩形光幕的工程实现。分析了探测光幕的工作机理,依据光学系统的光照度分析理论,推导出弹丸在探测光幕面内不同位置穿过时引起的光通量变化量计算公式,利用Matlab计算出整个幕面的灵敏度分布规律。采用气枪弹在幕面内不同位置进行了射击试验验证。试验结果表明：弹丸在幕面内的信号幅值与仿真计算的灵敏度分布规律吻合。所得结论对大靶面探测光幕的工程设计具有参考价值。     

一维弹道修正弹多发同时弹着火控新算法

为满足一维弹道修正弹对目标快速猛烈打击的需要,利用一维弹道修正弹阻力环调节射击距离和弹丸飞行时间的能力,建立一种单炮多发同时弹着火控新算法.以弹丸飞行时间最短为原则,确定最后一发弹的飞行时间与射角,依次计算倒数下一发弹的飞行时间与射角,并进行仿真验证.仿真结果表明:该算法具有可行性,对提高一维弹道修正弹快速打击能力具有重要意义.     

基于磁传感器/GPS组合制导飞行弹体的姿态和位置估计

提出一种基于磁传感器/GPS组合制导的飞行弹体的姿态和位置估计方法。使用两个简化的随机动态方程分别建立飞行弹体的轨迹和姿态动态模型,利用GPS和磁传感器的测量值,基于Kalman滤波和Unscented变换(UT)的组合滤波器,得到弹体轨迹和姿态角的估计值。对155 mm旋转弹的仿真结果表明了该方法的可行性和有效性。     

红外探测器对飞行弹丸探测距离的仿真研究

红外系统的探测距离除了受探测器本身系统的制约之外,还受到目标辐射、背景辐射和大气传输等因素的影响。针对红外系统接收的弹丸相对辐射,提出一种新的红外系统探测距离计算模型,该模型考虑了红外系统接收弹丸辐射的等效面积辐射、弹丸周围一定范围内的等效背景辐射和大气对弹丸辐射的衰减换算。在飞行弹丸表面辐射计算的基础上,推导出新的红外系统对弹丸的探测距离计算方程,并对其进行仿真分析。     

双三角形声学靶信息融合定位模型

采用建立的双三角形声学靶模型及信息融合算法,并根据检测到的激波信号仿真超音速弹丸着靶点坐标和速度。采用数据融合、试验标定等手段提高其测量精度。仿真结果表明,用该方法测量着靶坐标和速度具有较好效果,适合靶场射击训练等。     

炮弹轴向加速度测量方法

炮弹轴向加速度是一维弹道修正引信进行射程修正的重要参数,为了消除传感器安装在远离炮弹质心的引信中而引起的离心加速度,采用艰加速度传感器纵向排列的方法检测炮弹质心轴向加速度,利用弹道方程生成随机弹道作为实际弹道进行了仿真分析,设计了测量装置,在弹丸飞出炮口的时刻,弹载加速度传感器开始采集上升阶段的弹丸轴向加速度,进而利用数值积分法计算出射程偏差量,将算法仿真得到的射程偏差量与理论值进行比较,证明该方法能够满足工程实现要求。     

阶梯式旋转EFP成形机理的数值研究

应用阶梯式药型罩对称凹凸结构的方法研究出一种旋转稳定而且带倾斜尾翼的EFP,利用TG建立三维有限元模型,采用非线性动力分析软件,分别对大锥角和球缺两种形式的阶梯药型罩成形情况进行模拟,最后通过对形成弹丸的外形及速度进行了分析,得出阶梯式药型罩有利于成型弹丸的飞行稳定,而且球缺罩成型情况要优于锥角罩。     

外弹道阶段修正丸弹偏差量研究

为实现"快速精确打击"的构想,首先构建6DOF弹丸运动微分方程组,综合应用龙格-库塔法与阿当姆斯法求解方程并建立以目标为原点的理论弹道模型;为了准确获取弹丸在实际飞行中的弹道坐标信息,以便精确计算理论弹道与实际弹道的偏差量,应用了卡尔曼滤波方法。研究结果表明,该模型能减少对于弹丸改装的复杂度,大幅降低弹丸命中偏差量。     

Computational and Experimental Investigation on Aerodynamic Characteristics of Terminally Sensitive Projectile with S-C Shaped Fins

The design of terminally sensitive projectile scanning platform requires a better understanding of its aerodynamic characteristics.The terminally sensitive projectile with S-C fins has a complex aerodynamic shape,which is constructed with small length to diameter ratio cylindrical body on which two low aspect ratio fins are installed.The study focuses on the effect of fin aspect ratio on the aerodynamic characteristics.Simulation was carried on based on computational fluid dynamics(CFD) method,and the pressure distribution characteristic,drag coefficient,lift coefficient and rolling moment coefficient varying with attack angle were obtained.A free flying experimental investigation focused on the kinetic aerodynamics was made.The results show that the fins provide sufficient drag to balance the terminally sensitive projectile weight to keep it flying at low and stable speed.The lift coefficient has a negative linear varying with attack angle.The rolling moment decrease with the increase in attack angle and the decrease in wing span area.