新型磁敏感侵彻计层方法研究

为解决侵彻引信高速侵彻时的信号粘连问题,提出了一种磁敏感侵彻计层技术。在侵彻引信内安装磁钢和磁传感器,当战斗部侵彻有限厚钢筋混凝土靶板时,引信内磁场的强度随靶板与战斗部相对位置的改变而产生显著变化,可作为侵彻穿层的响应信号。由磁传感器检测穿层响应信号,实现计层。根据所提出侵彻引信磁敏感计层方法,采用有限元法建立了侵彻战斗部和钢筋混凝土模型,对侵彻过程进行了仿真。设计并制作了磁敏感模拟引信,使用钢网模拟钢筋混凝土靶板,进行静态半实物测试,验证了磁敏感计层方法的可行性。研究结果表明：该磁敏感侵彻计层方法不易受速度、振动影响,可以对大长径比侵彻战斗部在高速侵彻多层混凝土靶板时实现准确计层。     

超高速侵彻引信多层目标过载层间粘连机理

针对战斗部高速侵彻多层目标过程中引信测量的过载层间粘连并导致计层不准的问题,对实测过载信号包络进行细节分析,提出层间过载粘连的内在机理是应力波沿着弹长方向的传播、反射及叠加,粘连过载的主频是应力波传播的频率。仿真表明,根据应力波传播的频率对粘连过载进行低通滤波,能够显著消除侵彻过载的层间粘连,凸显目标层包络。该机理的揭示为解决侵彻过载层间粘连问题,提高引信的计层准确性提供了关键技术支撑。     

基于应力波衰减材料的目标层特征凸现方法

针对多层侵彻过载粘连信号成分复杂、信号处理方法从中提取穿层特征压力大的问题,提出基于应力波衰减材料的目标层特征凸现方法。该方法采用灌封硅橡胶+纳米SiO_2颗粒制备的材料填充至引信壳体内侧,能够将弹体高速侵彻多层硬目标过程中激发的应力波快速衰减,避免了应力波沿着弹体多次重复叠加造成侵彻过载的层间粘连,从而凸现侵彻过载的目标层特征。试验验证表明,同一发弹内采用该材料缓冲测得的侵彻过载层特征较未采用该材料缓冲的侵彻过载层特征明显。     

复合战斗部侵彻引信分布式探测过载响应

针对复合战斗部高速侵彻多层目标时,传统弹底引信过载信号出现振荡信号混叠,难以精确计层的问题,提出通过研究不同部位过载响应以提高计层精度。建立了复合战斗部分布式引信系统模型以及复合战斗部侵彻5层钢筋混凝土靶有限元模型,分析数值仿真获得的弹体过载信号,得到应力波在弹体中的传播规律：弹速越大,靶间距越小,弹长越长;层间飞行过程中应力波在弹体内部循环次数越少,侵彻过程更加明显;从频域角度分析了不同部位三轴过载信号的相关性,发现径向振荡对轴向过载有很大影响;对比900,1 300,1 700 m/s速度下不同部位过载信号,发现复合战斗部高速侵彻目标时弹体前段过载响应优于弹尾。获得了复合战斗部应力波传播规律,总结了不同部位过载响应特征异同,为基于分布式探测、数据融合的侵彻过程识别提供仿真数据支撑。     

基于小波系数的粘连信号穿层特征提取方法

针对侵彻多层硬目标过程引信信号处理中层与层之间的过载相互粘连的问题,提出基于小波系数的粘连信号穿层特征提取方法。该方法以小波基函数重构信号能力和提取穿层特征能力作为处理粘连信号时最优小波基的选择依据,使用选取的最优小波基db10对粘连信号进行小波分解,提取含穿层信息的刚体减加速度信号分量对应的小波系数。Matlab仿真表明,通过db10小波分解重构得到侵彻过程中弹体的刚体减加速度信号(即A6信号),提取A6信号对应的小波系数ca6,清晰地表述了穿层特征。     

侵彻引信计层起爆炸点控制实物模拟实验方法研究

针对硬目标侵彻引信实验室实物模拟实验,提出了利用多次冲击实验机对硬目标侵彻过程进行模拟实验方法的研究。介绍了硬目标侵彻引信的计层数策略,讨论利用冲击过程模拟侵彻过程加速度信号的可行性,设计了模拟实验系统并针对某型号侵彻引信进行计层数起爆模拟实验。通过与靶场试验曲线的对比,验证了该模拟实验方法的可行性,可较全面地检测引信起爆控制算法的准确性,以及引信活动部件动作的可靠性;但冲击峰值较低,冲击间隔较长,需要做进一步的研究和完善。     

侵彻战斗部-引信系统动力学建模与仿真

为揭示侵彻过程中引信电路模块的动态响应机理,将机械振动理论引入侵彻过程理论分析与计算,提出一种简化的侵彻战斗部-引信系统动力学模型。以侵彻战斗部-引信系统的载荷传递关系为基础,基于多自由度弹簧-质量-阻尼系统建立模型的动力学微分方程;通过谐响应分析确定固有频率、阻尼比等动力学参数,并采用数值积分的方法预测不同侵彻工况下的响应特性;从系统幅频响应特性的角度分析响应特性与传统经验公式解有很大差异的原因。与谐响应分析结果、火炮试验实测过载信号的对比分析表明：提出的动力学模型能准确、快速地预测战斗部、引信在侵彻过程中的响应特性;考虑轴向振动后,侵彻战斗部表现出明显的振动放大特性与周期振荡特性,而且是影响引信电路模块响应特性的首要因素。     

基于加速度传感器和开关信号融合的计层算法

为了消除弹丸高速侵彻过程中敏感信号受应力波等干扰影响造成分层特性不明显或信号异常带来的计层误差,提出了一种基于加速度传感器和MEMS开关信号融合的计层算法.该算法通过对加速度传感器和MEMS开关信号分别与不同窗函数在时域中的卷积加权和得到的复合信号来判定弹丸侵彻过程中的分层特性.仿真表明:该算法在一定程度上消除了采用单一信号可能带来的计层误差,在弹丸高速侵彻过程中可以实现智能侵彻引信的计层起爆控制功能.     

弹丸侵彻双层钢板的三维数值模拟

应用ANSYS／LS-DYNA分析技术对弹丸侵彻双层均质钢板进行数值分析,获取了弹丸侵彻钢板的速度、加速度变化曲线和规律,以期为硬目标侵彻引信设计中的参数优化及抗高过载加速度传感器的选择提供理论依据．利用LS-DYNA有限元程序,用弹塑性模型建立材料模型,对高速弹丸侵彻均质钢板问题进行了数值模拟,为引信设计提供参考．     

提高桥丝电雷管抗径向冲击的低波阻抗套管结构

针对战斗部大着角侵彻硬目标时,出现引信内电雷管因桥丝损伤而不发火问题,提出了提高桥丝电雷管抗径向冲击的低波阻抗套管结构。该结构是雷管外壁套上氟橡胶热缩套管并热缩,形成雷管防护套,雷管顶部引线孔用固化后轻而硬的粘结剂灌封。氟橡胶热缩套管材料具有低波阻抗特性,其与本体构成机械滤波介质界面。雷管顶部的灌封料轻而硬,可以降低雷管轴向外部压力。理论计算及试验结果表明,雷管采用低波阻抗套管结构进行防护,径向冲击致使雷管桥丝损伤程度降低,雷管抗径向冲击性能改善,引信作用可靠性提高。     

掩护攻击下从弹的导航与制导方法

针对全导式多弹头在确保射击精度与弹头密集分布条件下的作战需求,提出了一种数值导航计算和相对制导的方法。基于零视加速度理论,在自由段采用数值导航计算方法,有效地消除了惯性导航系统加速度计漂移误差对导航精度的影响,减小了弹头落点偏差。以摄动制导理论为基础,研究了从弹伴随主弹飞行的相对制导方法,设计了满足落点约束的姿态控制方程和制导关机方程,将从弹和主弹分离时刻的状态参数作为标准关机量,实时计算分离后从弹的关机量并与标准关机量进行对比,满足相对距离条件则实施关机。仿真表明:通过数值导航与相对制导方法能有效实现全导式多弹头的伴随飞行,并以较高精度命中目标,从弹掩护主弹攻击的效果较好。     

鱼雷入水战斗部动态响应仿真分析

鱼雷入水过程不仅影响鱼雷的弹道,而且对鱼雷的结构及内部元器件等将产生结构功能响应。本文以轻型鱼雷为例,采用ANSYS/LS-DYNA仿真分析软件建立了鱼雷入水的有限元模型,分别计算了在几种不同的入水速度下,鱼雷战斗部壳体关键部位的加速度随时间的变化特性,并对战斗部不同部位的加速度随时间的变化曲线进行了对比分析,得出了在不同的入水速度下鱼雷战斗部的动态响应规律,其结果对于新型触发引信的设计、战斗部装药的安全性设计及其他元器件的抗冲击性能设计具有重要的参考价值。     

面空导弹被动式红外引信及其作用目标

从面空导弹被动式红外引信基本作用原理出发，在分析各种空袭目标红外辐射特性的基础上，讨论被动式红外引信对各种空袭目标的作用特点及引战配合，目标毁伤等问题。     

毫米波引信探测器末段弹道修正软件初探

探讨了引信探测器末段弹道修正软件的体系结构,并将其主要构成部分一一做了介绍,重点对系统中小菠 器选取、设计和构建目标机动数字模型方面进行了详细的探讨,使得系统软件体系设计的可靠性大为增强,为提高引信探测器的精度和引战配合效率提供了一种较新的思路。     

基于频谱特征的引信自适应延时数学模型

针对常规防空炮弹对付体目标不能设定引信启动区实现精细起爆控制问题,提出了基于频谱特征的引信自适应延时数学模型.数学模型将真实目标处理为体目标,提取无线电引信目标多普勒信号频谱信息,估算弹目交会参数和引信总时延,调整目标尺寸补偿时延,设定引信启动区.仿真结果表明:该数学模型比传统的时域测频定角炸点控制数学模型具有可设定引信启动区的优点,可以实现精细起爆控制,增强了引信与战斗部间的协调性.     

目标模型和引信模型验证的探讨

文章简要说明了导弹引战系统数字仿真中的目标模型和引信模型验证的实践 ,介绍了一种分析目标回波特征的方法 ,即 WD( wigner Distribution)变换分析法。文章指出了数字仿真模型验证中取得的经验及需要进一步改进的方面     

DSP 技术在引信信号处理中的应用

为提高引信的可靠性、检测精度、抗干扰能力以及最终实现最佳引战配合，必须走数字化道路。针对引信信号处理严格的实时性要求，本文讨论了用单片数字信号处理器（ＤＳＰ）进行引信信号快速处理设计的应用问题。