labVIEW在弹丸激波测量中的应用

采用高速数据采集卡PCI-6251结合DAQmx7.3进行数据采集,保存为离线数据。用labVIEW7.1开发激波数据采集系统,经实弹射击现场试验并对采集的数据进行放大、滤波处理后,得到的波形较好地再现了弹丸穿过靶区瞬间的激波,为实现高精度定位报靶奠定了良好的基础。     

LMS自适应滤波器在激波报靶系统中的应用

在野外复杂训练环境下,利用激波原理进行实弹射击的精度坐标报靶,是一项具有相当挑战性的技术.本文采用FPGA(现场可编程门阵列)结合自适应滤波技术,对报靶系统采集的激波信号进行了实时滤波处理.采用VHDL语言编程,利用QUARTUS Ⅱ6.0进行了仿真.实验结果证明,当弹丸穿过靶平面时,数据采集电路采集的激波信号含有大量噪声,基于FPGA的自适应滤波器能很好地滤除了大部分干扰噪声,得到了比较理想的激波数据,提高了报靶系统的报靶精度.     

火炮对空射击声靶的信号检测特性和传感器性能分析􀀂

根据空气动力学基本原理,超音速弹丸在空气中飞行时致使周围的空气发生压缩和膨胀产生激波信号,分析研究了弹丸激波信号的物理特性和频谱特性,以及检测其信号的传感器频响、灵敏度、过载能力、全向性等性能指标,为火炮对空射击声靶系统的总体设计提供了科学依据.     

激波传感器T型排列的智能检测报靶系统

针对当前实弹射击中存在的人工检靶繁琐、导电报靶误报率高等问题，研究一种基于激波压力传感器报靶系统。运用LM6171高速运放搭建信号放大及滤波电路，通过LT1671及AD824运放搭建脉冲整形电路，将微弱的激波信号转化成可识别的脉冲信号输入给现场可编程逻辑门阵列（FPGA），由FPGA进行计时，并将计算的时间差数据传递给计算机，计算机软件通过建立的“T”型数学定位模型，采用最小二乘法计算原理，应用MATLAB软件中的Fsovle函数计算出弹着点坐标。测试结果表明，该系统实现了误差范围小于3 mm的精度报靶，满足了当前射击训练要求，在实弹射击中具有推广使用价值。     

基于两级采样的非结构化网格流场多激波特征可视化方法

激波特征可视化是流场可视化的重要内容.目前主流的激波特征提取方法是先采用正则马赫数检测激波,再设计过滤算法去除噪声.已有方法在计算正则马赫数时,并未区分压力梯度和密度梯度;在过滤噪声时,有效性依赖于数据集本身,适应性和准确性差.当流场中存在强度不同的多激波特征时,往往在过滤噪声的同时也滤掉了"弱激波",且即便对于单激波特征,也常出现激波面不连通甚至断裂现象.论述了基于压力梯度计算正则马赫数的必要性;利用激波物理特性,结合光线投射算法优势,提出了一种基于两级采样的多激波特征可视化方法;并针对拓扑复杂的3D非结构化网格数据,在GPU上设计实现了算法.实验表明,该方法能自动识别并过滤噪声,即便对包含多激波特征的复杂流场,也具有很好的适应性和准确性,过滤效果明显优于已有方法,且对较大规模非结构化网格数据,绘制性能可满足实时交互.     

弹丸任意角度入射弹着点声学检测模型

声学靶被广泛应用于弹着点自动检测系统中,常规声学立靶测量系统要求弹丸垂直靶面入射,否则弹着点测量精度较低.基于声学定位技术,分析弹丸沿任意角度入射过程,根据弹着点和传感器阵列之间的几何关系,利用传感器阵列接收激波的时间差,建立一种针对弹丸任意角度入射的弹着点检测数学模型.应用上述数学模型对立体七点布阵的传感器阵列进行仿真研究,仿真结果表明立体阵列模型在整个靶平面的弹着点误差均值为0.8821 cm,标准差为0.6104 cm.实弹射击实验表明基于七点立体阵列的弹丸任意角度入射弹着点声学检测模型具有较高的精度.     

超声速弹丸着靶时刻声学测试方法

针对超声速弹丸终点弹道着靶时刻测试问题,研究了声学传感器测试机理,建立了声波延迟触发模型,开发了一套着靶时刻测试系统。采用传感器阵列采集超声速弹丸激波到达不同传感器的时间差,建立了测量超声速弹丸着靶时刻的数学模型,该模型包含了传感器坐标、时间差和弹丸着靶时刻。针对直线形传声器布阵,基于高斯-牛顿法对定位模型进行解算,分析了高斯-牛顿法的迭代公式、收敛性和适定性等。通过计算机仿真分析了误差大小和传感器数目对误差的影响。通过模拟试验数据计算表明,声学测试结果与实际结果一致。该方法应用在某型高炮试验任务中,成功测试了弹丸着靶时刻。     

基于数字CCD相机的高速图像采集系统

介绍了一种基于线阵CCD相机的高速数据采集的方法和系统,该系统采用双CCD相机进行布站并对过靶物体进行拍摄,通过图像采集卡实现计算机对CCD相机的控制,并且完成数据的采集和存储,能够成功运用到高速运动物体的空间位置和速度检测方面,经试验,其实时性和高精度性能使其很好地应用到靶场的立靶精度试验中,极大地提高了靶场试验效果。     

基于环境智能的老人健康照护系统设计

为了帮助缓解空巢老人的照护问题,结合传感器技术为空巢老人设计并实现了一种基于环境智能的老人健康照护系统.系统由多种类非侵入式传感器的数据采集模块和老人健康照护的万维网(WEB)模块两部分组成.数据采集模块使用MODBUS协议进行数据采集,由GSM网络进行数据发送,通过服务器进行数据存储和解析.WEB模块对老人的亲属、医护人员和系统管理员提供了不同的系统功能,以便于为老人提供更好的照护服务.测试结果表明:利用传感器数据能够有效进行老人的行为状态映射,系统运行稳定.     

自动路测系统中智能数据采集终端设计

传统的无线通信网络数据采集终端,存在着数据反馈不实时,难以进行多网络测试同步对比,人力物力资源浪费等问题.为解决这一问题,文中设计了一种基于ARM的智能数据采集终端,该终端包括数据采集模块、传输模块、GPS定位模块以及自适应电源模块.该设计中电源模块供电之后,传输模块会自主下载测试任务,数据采集模块会根据测试任务智能地进行相应的语音或者数据业务数据采集工作,同时传输模块会将采集到的数据相对实时地回传数据中心.本设计通过对语音和数据业务场景的重现,最大程度地实现了无人值守的网络质量数据的高效采集.     

飞行控制计算机采集处理系统的设计与实现

针对飞行控制计算机对无人机姿态和航迹信息采集处理的要求,给出了以DSP TMS320LF2407A为平台的模拟量、通信量、开关量采集处理的详细设计方案。方案中分别阐述了模拟量、通信量、开关量接口电路、片选控制逻辑和类8259中断控制逻辑的CPLD思想、硬件滤波和软件抗干扰思想。该采集处理系统硬件接口简洁、实时性强、抗干扰特性好,具有很强的工程应用性。     

自检式冲击波参量检测系统设计

针对冲击波参量检测与系统可靠性问题,设计了一种带自检功能的冲击波参量检测系统。传感头采用自发光式光纤镀膜探针,光纤探针在冲击高压下发光,并通过高速光电转换与示波器记录冲击响应信号,实现对冲击波参量检测。将激光脉冲耦合入传感光路,通过检测激光脉冲在镀膜光纤探针端面镀膜层的反射脉冲信号实现系统自检。详细介绍了镀膜光纤探针、高速光电转换电路及半导体激光器脉冲驱动源的设计与实现。进行了TNT爆轰驱动条件下冲击波到达时间的测量,实验结果表明：整系统的冲击波响应信号前沿小于5ns,测量不确定度小于3ns,为爆轰物理和冲击波物理实验中冲击波参量检测提供了一种可靠有效的测试手段。     

Sagnac干涉定位系统的实时信号处理方法

Sagnac干涉仪(SI)定位系统是一种新型的位置传感器,可用于能源输送线路的监测.此监测系统需要一套智能的、可靠的、实时的信号处理方法用以准确的定位.以往的文献中对此系统的信号仅用FFT变换进行处理,仅用这一变换是不够的.本文将离散小波和线性最小均方曲线拟合的方法用于对Sagnac干涉仪定位系统中的信号进行预处理,进而采用阈值-求导法确定信号的陷波点(局部最小点).整个分析用National Instrument公司的数据采集卡和Labview软件实现.     

基于虚拟仪器的水下发射器冲击波测试

针对水下发射器发射时冲击波的特点,组建了一种基于虚拟仪器技术的水下冲击波参数测量系统,阐明了系统工作原理、实现方法及系统的硬件和软件结构;利用该系统实现了水下冲击波特征参数的测量,并对冲击波的传播的特点及应力分布特性进行了研究.     

多通道存储式坑道冲击波测试系统设计

随着武器装备的不断发展,弹药威力、科学性、特殊性等方面不断提升,针对坑道的钻地式武器也与日俱增;因目前对于坑道内冲击波测试的需求逐渐增多,测试要求越来越高,设计了一种针对坑道冲击波的测试系统;采用FPGA软件控制提供了多个可程控参数,赋予系统对不同药量战斗部冲击波测试的通用性;采用数字电位器结合仪表放大器结合以ICP传感器直流偏置,最大程度上降低了传感器自身直流信号对数据的干扰,提高了系统精度与可靠性;采用保留区替换的方法进行FLASH存储器坏块管理,保证了数据存储连续性,避免了因坏块导致通道间数据记录混乱;系统放大器具有1~100倍可调增益,滤波器截止频率40~500k可调,采样精度16bit,采样频率最高可达每通道2MSPS。经多次实弹测试结果表明,本系统操作便捷,数据符合预期,验证了本系统的可靠性,提供了一种新的坑道内冲击波测试手段。     

低功耗爆炸冲击波应变测试系统

为了改进或加固弹性材料的结构,以便给在高温高压高冲击环境下工作的测试仪提供良好的机械结构,设计了基于直角应变花的低功耗应变存储式测试系统;进行了爆炸冲击波对弹性材料造成的应变的实际测试,对实验数据进行了分析和处理.得出本次设计的应变测试系统,能够应用于环境条件比较差的爆炸试验中,在可靠可信、微功耗的基础上能得到较好的实...     

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。     

一种通用高精度存储式冲击波测试系统设计

针对现有冲击波测试系统精度不足及爆炸测试后易损坏的问题,设计了一种通用式高精度存储式冲击波测试系统.首先,该系统以通用、模块化的总体设计思想,在此基础上把操作面板、传感器、采集电路、存储电路集成一体.测试系统以FPGA为主控芯片,采用ICP型压力传感器,将采集到的信号通过高精度A/D转换器进行数/模转换,并存储在NAN...     

水下爆炸冲击波数据记录仪的设计与实现

本文从水下爆炸冲击波的概念出发,介绍了水下爆炸冲击波的特征,应用爆炸气泡运动理论确定了波形参数。然后根据水下冲击波的特征,分析了水下爆炸冲击波数据记录仪的测试原理,介绍了两种模拟实际水下爆炸冲击波信号的测试方法。再通过简易的水下爆炸试验,得到了冲击波的压力-时间历史曲线及其参数并与理论值作了比较。最后通过直线拟合和误差分析进一步证明了文中提出的水下爆炸冲击波测试方法是一套科学的、有效的冲击波压力测试方法。