智能化冲击波超压测试系统

冲击波超压测试是衡量武器弹药毁伤性能的重要参数.设计了一种由探测单元、控制单元、触发单元构成的地面场智能化冲击波超压测试系统.该系统具有体积小、微功耗、抗冲击、抗电磁干扰等特点,通过激波管动态校准后应用于自由场实爆试验,并能成功记录关键信号,将实测数据与经验公式所得数据对比分析,证明了该系统的设计合理性.     

炮口冲击波超压无线存储测试系统设计

为了评估炮口冲击波对相关操作人员及设备造成的损伤和破坏程度,将存储测试技术应用到炮口冲击波测试中,并结合无线传输技术,使得测试主控制台可以在一定距离外进行有效监控。通过对测试系统进行的激波管动态校准,符合国军标对炮口冲击波超压测试的基本要求。测试装置在无线触发状态和多次重触发状态进行了测试试验,均成功获取到炮口冲击波超压曲线。试验结果表明所设计的炮口冲击波无线存储测试系统能有效工作,同时具有操作简单等优点,具有良好的应用前景。     

压力传感器测试系统的动态校准及特性分析

针对利用传感器静态灵敏度对动态信号进行测试时而引入的测量误差,使用激波管对压力传感器进行动态标定,对校准结果进行分析得到传感器的动态特性,并计算出其动态灵敏度。利用校准数据对传感器模型的阶数进行判别,为以后对测试结果进行修正和补偿提供理论依据;最后对动态校准过程中误差的来源进行分析并给出传感器动态灵敏度的不确定度。     

高压动态校准的水激波管

提出了预压水激波管动态校准方法。通过施加预压给水激波管产生的脉冲信号,在水激波管所产生的频率丰富的脉冲信号基础上叠加不同的静态预压,利用准δ脉冲校准原理,对高压测试系统进行动态校准。对3种高压传感器的测试数据分别建立了数学模型,进行了频谱分析,得出了3种高压传感器的频率响应特性。     

冲击波超压无线存储测试系统研究

针对大当量爆炸场冲击波测试中测点数量较多且相对分散,测点布设后不能有效监测状态、数据复现时间长、操作不便等问题,将无线WIFI技术与存储测试技术同时应用于冲击波测试中,不仅省时省力,而且提高了测试的可靠性。结合上述两种技术,本文给出了测试系统的设计方案以及无线子系统的通信原理,采取了多种途径来提高无线通信能力,使系统的无线通信距离达到2公里。该测试系统已成功应用于靶场静爆试验中,试验结果表明研制的系统数据准确、可靠性高、传输距离远、操作方便,有良好的应用前景。     

一种便携式冲击波超压测试系统

针对现在军用和民用对爆破的测量需求,提出了一种基于现场可编程逻辑门阵列FPGA和ICP传感器的便携式冲击波超压测试系统。测试系统主要以FPGA为主控芯片,采用ICP压电传感器,包含信号放大调理电路,AD转换电路,存储器模块以及工作状态显示电路。系统具有光触发、节点互触发和多节点同步触发等多种触发方式,连续重触发功能,以及多次采集时FLASH分块存储功能。系统上位机是以VC++为开发工具设计的软件,用于对数据进行分析、处理和显示。实验结果表明系统工作可靠,操作简便,能够实现对爆破冲击波超压的测试。     

基于无线数据传输的冲击波超压测试系统的研究

针对冲击波场测量中存在的通用测试系统布设不方便和存储测试系统无法监测系统状态以及需要回收读数的问题,研究了具有无线数据传输与控制功能的爆炸冲击波压力测试系统,介绍了系统数据采集模块和无线数据传输与控制模块的设计。试验数据表明：该系统运行稳定可靠,能有效捕获数据并能实现无线数据传输。     

基于无线控制的冲击波超压测试系统

本文介绍了基于无线控制的冲击波超压测试系统,根据冲击波信号的特点确定了系统的测试原理、采样参数等。该系统将压力传感器、适配电路、A/D转换器、无线触发、控制电路、通讯接口及电池紧凑在一起,构成一种可相对独立工作的便携式冲击波场超压测试仪。该系统具有无线控制、微功耗、无需引线等特点,具有抗干扰性强和无需电缆引线的优点,特别适宜于大范围多测点的冲击波测试试验场合。     

冲击波测试系统中传感器动态补偿装置

在测量爆炸冲击波陡峭信号时,为了得出准确的超压峰值,必须解决由于传感器的带宽不够引起的测试数据剧烈震荡的问题。为此使用了模糊神经网络算法对传感器进行逆建模进而消除传感器动态误差,此方法能够准确快速地得出动态补偿装置的权值和系数。对压电传感器进行了建模并详细分析了补偿前后传感器的时域和频域动态特性。设计了以ARM为核心的动态补偿装置。实验证明将动态补偿装置应用于工程后能够减小传感器的动态误差并准确获得超压峰值。     

准静态冲击波压力测量系统校准技术研究

冲击波压力测量常采用的压电式ICP传感器及高阻输出型冲击波压力传感器低频特性较差,不适宜采用静态校准,针对该问题提出了基于“比对式”的准静态校准方法。介绍了准静态“比对式”校准原理,分析了压力脉宽的选取依据,组建了标准压力监测系统,提出了精度要求,探讨了基于“比对式”准静态校准的冲击波压力测量系统的量传途径。利用落锤液压标定装置,对典型冲击波压力传感器进行准静态校准实验,获得了该传感系统的灵敏度、线性度及重复性。     

参数可变的无线式冲击波超压测试系统的研究

存储式测试在冲击波超压测试中应用多。在冲击波超压场测试中,超压峰值和时域脉宽随着TNT当量的大小和测点距爆心的距离的大小变化而变化,近距离和远距离之间超压峰值以及时域脉宽近几十倍之差,为提高测试系统的精度和测试系统的灵活性,提出了一种参数可变的无线式冲击波超压测试系统,此系统主要由无线Zig Bee模块对多个传感器节点进行无线参数设置(量程设置、采样频率设置、触发电平设置等),通过冲击波超压测试理论计算和靶场实验数据的分析,验证了该系统设计方案的可行性和优越性。     

冲击波测试中振动噪声的产生与去噪

振动噪声是冲击波超压测试,特别是自由场测试中比较常见的现象,是测试装置系统误差的重要组成部分.从装置受力与压力传感器性能两方面分析了在冲击荷载作用下振动噪声的产生原因,并简单介绍了该冲击响应噪声信号波形特点.提出了消减振动噪声的2种方法,并对2种方法分别进行了实验验证.     

Combined evolution strategies for dynamic calibration ofvideo-based measurement systems

Calibration is a crucial step to obtaining 3D measurement using video camera-based stereo systems. All the parameters can be determined except for the pair of principal points, which poses a considerable drawback. Whereas in low-accuracy systems such points can be assumed to lie at the image center without degrading the overall 3D accuracy; in high-accuracy systems their true position must be computed accurately. In this case, all the calibration parameters can still be estimated through epipolar geometry, but it is necessary to minimize a highly nonlinear cost function. It is shown here that by combining two evolutionary optimization strategies this minimization can be carried out, both efficiently and reliably. The resulting strategy, which we call enhanced evolutionary search (EES), allows the full calibration of a stereo system using only a rigid bar. Moreover, EES can be applied to a wide range of applications where the cost function contains complex nonlinear relationships among the optimization variables     

Optimal pulse control of dynamic systems in the shock phase

For minimization and maximization of the kinetic energy of a body hitting a fixed visco-elastic obstacle with the energy calculated at the instant of body detachment from the obstacle, the optimal control laws in the impact phase were obtained.     

毁伤威力场冲击波无线分布式测试方法研究

毁伤威力场中冲击波超压测试是评估武器或炸药毁伤威力的一个重要手段,在军工国防领域具有重要作用。针对传统引线法与存储法这两种测试方法的优缺点,分析了冲击波的信号特点及国军标的相关测试要求,提出一种结合无线传感网络( WSN)技术和FPGA逻辑控制技术的冲击波无线分布式测试方法。系统经过激波管动态校准及多次靶场实弹试验,验证了系统具有布设简单、触发策略灵活、无线同步触发性能良好及数据准确度高等优点,特别适合适用于毁伤威力场中复杂恶劣环境下多测点冲击波测试任务。     

动爆环境下的多增益冲击波存储测试系统设计

弹药动爆威力测试中,测点处冲击波压力值动态范围大,固定单一的增益可能无法获得完整、准确的冲击波信号,而冲击波信号的瞬态变化特性使得自动增益控制(AGC)难以实现。针对上述问题,设计了一种多增益存储单增益读取的测试方案。通过不同增益倍数的调理电路并联,实现对同一个冲击波信号的多增益放大;对存储器进行分区,相同增益的数据存放到同一分区,读取数据时,从多组数据中选取最优数据发送给上位机。实验结果表明,相对单一增益的测试系统,设计的多增益测试系统可以方便地在动爆试验环境中应用,能更加可靠准确地获取冲击波信号。