基于高速摄像弹道跟踪原理的弹丸章动角测试方法

弹丸章动角是影响火炮射击密集度的重要因素之一,一直是火炮研究领域的热点问题。为得到弹丸出炮口段附近弹丸章动角测试结果,采用基于高速摄像的弹道跟踪法开展弹丸章动角测试方法研究。利用高速数字摄像机和弹道跟踪架建立弹道跟踪系统,记录弹丸飞行轨迹图像,借助于图像分析软件获得弹丸上下章动角测试结果。采用弹道跟踪系统对某火炮弹丸进行实例验证,得到弹丸出炮口段附近弹丸上下章动规律,各发弹丸之间弹丸章动角数值分散性较大,第1发弹丸章动角最大值为-5.2°. 研究结果表明,弹道跟踪法是获取弹丸章动角测试结果的理想方法。     

利用转速测试弹丸炮口速度的方法研究

介绍了一种利用转速测试弹丸炮口速度的方法。地磁传感器与测试电路安装在弹丸或引信里,当弹丸发射、地磁传感器的线圈随弹丸旋转时,线圈切割磁力线而产生周期性感应电动势。测试电路采集到感应电动势信号并存储于电路内部的存储器里。在实弹测试回收测试电路后读取存储器里的数据,可以得到弹丸在炮口处的转速值,结合火炮的炮口缠度可以计量或计算出弹丸在炮口的初速值。经过实弹测试验证,该测试方法可测量炮口处弹丸的速度。     

膛内弹丸运动时电磁特性研究

通过在弹丸内不同方向装载线圈,测量弹丸在膛内高速运动过程中的电磁信息,从而分析内弹道中弹丸的电磁特性与运动特性。测试系统利用了与外界无连线的存储测试方法,得到了弹丸在膛内高速运动过程中的电磁信号。该测试信号可反映弹丸的加速,出炮口运动等信息。经过特征提取用于引信的设计中,可作为引信发射环境识别的有效手段。     

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。     

存储式弹丸破片速度测试装置设计及应用

对目前常用的3种弹丸破片速度测试方法包括梳状靶、断靶和光电靶进行了比较分析,针对原有测试方法的缺陷和不足,研制了存储式弹丸破片速度测试装置,并对其设计方法及实际应用情况进行了分析。该测试方法提高了试验的可靠性,减少了测试工作量,取得了较好的使用效果。     

某型辅助点火弹弹丸初速测试方法研究

为了定量测定某型辅助点火弹弹丸初速,通过几种弹丸初速测试方法的比较,研究了利用高速摄影仪及分析系统对辅助点火弹弹丸初速进行定量测试的方法.该方法根据高速摄影仪摄得相邻二或多幅弹丸的像距确定物距,根据高速摄影的拍摄速度确定时间,计算出弹丸平均速度,再通过损失量修正从而得出弹丸初速.测试结果表明:该方法操作简便、使用可靠,对微小弹丸的初速测定科学、准确,可推广应用.     

基于EEMD的光电式武器射频测试信号处理

射击频率是评价连发武器总体性能的一个重要参数,以激光光幕为核心的光电探测技术具有非接触、全天候、可重复、高精度等优势而得到广泛的应用。针对光电式高射频武器射频测试信号干扰强、难识别的特点,采用EEMD算法对原始信号进行分解,得到本征模函数,结合信号自身的频谱特性,对信号进行滤波、降噪处理;结合弹丸过靶信号的特征,采用下降沿一半法拾取弹丸过靶信号的特征点,计算得出武器的射频测试结果。在某型号高射频武器试验中,将该算法得到的测试结果与天幕靶测试结果相比,误差在0.1%以内,精度相对较高,因而将该算法用于光电式武器射频测试系统信号处理是切实可行的。     

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。     

炮口振动响应实验测试方法综述

为了应用测试方法得到炮口振动响应量,已形成多种测试传感器和测试方法.炮口振动响应量包括线位移、线速度、线加速度、角位移、角速度和角加速度.炮口振动位移测试传感器主要有电涡流位移传感器、CCD激光位移传感器、光电位移跟随器和激光测振仪等.炮口角位移主要是通过线位移测试而获得.炮口振动速度测试可以采用激光测振仪,它是基于多普勒原理的激光非接触测振技术而研制的.炮口角速度参数主要采用角速度陀螺传感器测试,而压电型加速度传感器使用最广泛.新技术和新原理的采用能促进炮口振动响应测试方法的发展.     

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.     

利用轻气炮进行侵彻试验的高速摄影法探索

为获取轻气炮冲击实验有效的观测方法,设计了一种用于一级轻气炮的高速摄影系统,给出了摄影系统的布王、安全防护和光路设计.利用该实验系统研究了弹丸垂直冲击靶体和斜冲击靶体情况下,弹丸碰靶前的飞行姿态、碰靶后的侵彻过程以及混凝土靶体飞溅物的运动状态等,结果表明高速摄影方法在轻气炮进行冲击过程中能够捕捉到弹丸在整个冲击过程中速...     

烟花用电点火头作用时间的测量方法

采用菲涅尔透镜和光电传感器,设计了一种烟花用电点火头作用时间的测试装置。利用该装置测量了多型烟花用电点火头的作用时间,并与高速摄像法测量结果进行了对比。结果表明采用该方法与高速摄像法的测量结果一致,符合欧盟烟火标准的相关要求,适合烟花用电点火头的检验。     

弹丸空间刚体姿态非接触测量方法

刚体目标的三维姿态参数是反映飞行状态的重要运动参数,获得这些参数对分析目标的运动状态,以及气动参数辨识等有着重要的价值.文中对弹的飞行姿态进行了描述,介绍了飞行姿态的光学测量方法,提出了高速摄影同步立体测量姿态的方法,并进行仿真和实验验证.     

高炮对空中虚拟静态目标射击精度试验方法

高炮武器系统毁歼概率的计算需要测试连发射击时各发弹丸射击误差的相关性。为满足毁歼概率试验中对射击误差时间特性的测试需求,针对如何测试速射高炮各发弹丸的射击误差相关性的问题,采用真引信实弹对空中虚拟静态点目标射击,用光电经纬仪交汇测量弹道坐标,计算弹道与空中虚拟靶目标的相交坐标及相交时刻,确定射击误差和相关系数,建立了一种高炮对空中静态点射目标射击精度试验方法。在多型高炮试验中的应用表明,该方法可以满足鉴定试验中对射击误差和误差相关性的测试要求,同时提高了试验安全性,降低了试验实施(协调)难度,加快了试验进度。     

基于面阵CCD的激光高速摄影技术在弹道测试中的应用

为了验证由高分辨率CCD像机和脉冲激光器组成的激光高速摄影系统的性能,通过对高速飞行弹丸进行弹道测试,用相互正交的照相方式,拍摄到了弹丸的姿态图像,并由此计算出弹丸的飞行速度和空间姿态角,其中速度的测试精度达到了0.1%.此结果表明:本系统结构简单,测试精度高.     

利用X光高速摄影研究底排药剂燃烧特性

底排药剂在高速旋转状态下的燃烧是一个极其复杂的物理，化学过程，采用普通光学高速摄影对其开展研究已无法实现，根据底排药剂燃烧过程的特点，介绍了一种利用闪光X光亮速摄影来研究底排药剂燃烧规律的新方法，并通过对实测X光胶片的处理，获得了新的燃速公式，能为底排弹的外弹道计算提供可靠的基础数据。     

基于测量预估高速弹丸随动摄影方法研究

提出了一种的弹丸姿态进行实时跟踪拍摄的新方法,能够解决对高速弹丸飞行姿态的实时随动拍摄问题。通过高速线阵CCD阵列预测弹丸的运动信息,利用分光镜和高速面阵CCD组成图像位置检测系统来实时校正反射镜扫描速率,实时获得清晰的炮弹等高速目标的运动姿态,跟踪拍摄范围可达到100～200m。并着重对拍摄系统的组成和拍摄方法作了研究,对拍摄误差做了一定的分析并进行了数值仿真研究。该方法对研究弹丸的飞行和尾翼张开、发动机点火控制等问题的研究有重要意义。     

基于Teland模型的截卵形弹丸侵彻混凝土计算分析

为对弹丸侵彻混凝土过程的高速录像试验数据进行分析,基于Teland计算模型,推导截卵形弹丸侵彻混凝土的位移时程计算公式。结果表明,计算数据与弹丸侵彻混凝土试验数据吻合良好。为侵彻试验高速录像数据的深入分析和截卵形弹丸侵彻混凝土深度计算提供依据。     

基于高速摄影技术的速度测量方法

针对目前测速实验中采用锡箔靶或金属网靶测速时存在效率低、劳动强度大、可靠性较差等缺点,提出一种更高效可靠的高速摄影速度测试方法。以测试单个某型预制破片的靶前速度为例进行高速摄影测速系统组建,分析了关键参数设置的理论依据以及处理高速摄影结果得到速度的像素点法和等比例缩放方法,并将计算结果与锡箔靶方法测得的速度值进行了对比,相对速度差均小于5 m/s。实例应用表明:该方法合理可靠,显著地提高了测速试验的效率,能够满足实际需求。     

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.