火炮炮膛质量检测技术研究

介绍了一种利用ＣＣＤ摄像镜头来获取火炮炮膛表面疵病信息的检测装置，论述了该装置的设计思想和实施方案，该装置以ＣＣＤ摄像镜头为传感器，使用ＩＢＭ－ＰＣ／ＡＴ４８６机作主控和图像处理系统，主要用于各种火炮炮膛表面疵病（烧痕，裂纹，瑕点等）的实时自动检测，也可对石油，化学工业中各种金属管道进行自动检测。     

由炮膛磨损规律确定火炮初速减退量的方法

根据炮膛磨损规律讨论了确定火炮初速减退量的方法,建立了火炮初速减退量与炮膛磨损规律关系的数学模型,利用该模型求出火炮的不同磨损曲线及每一条曲线所对应的初速减退量、曲线上各段的权重系数,用检测仪测出炮膛的磨损曲线后,即确定出火炮的初速减退量。     

基于两相流内弹道的火炮炮膛合力计算

炮膛合力计算多是采用只能计算膛内空间平均压力的经典内弹道模型,必然导致计算结果与实际射击过程有较大偏差.针对此问题,提出利用内弹道气动力模型取代经典模型,建立基于准两相流内弹道的炮膛合力计算模型,采用Godunov差分格式对内弹道方程组进行数值求解,得到膛内压力分布规律,进而得到炮膛合力.通过算例结果与理论值对比,验证了该方法的有效性和可靠性,为进一步提高火炮后坐运动建模与分析的准确性奠定了基础.     

基于CCD的小口径炮膛质量检测系统

一种针对小口径火炮炮膛表面质量的新型定量检测系统,采用微小型高性能工业CCD摄像机作为图像采集设备,结合设计的滑膛组件、驱动模块等功能单元,动态获取炮膛的清晰视频图像,并利用相关图像处理算法完成炮膛疵病面积的识别和计算,实现对小口径火炮炮膛表面质量的定量检测,其有效性通过试验得到验证。     

基于图像纹理特征的炮膛疵病检测方法

为实现炮膛疵病的自动识别,提出提取炮膛疵病图像的纹理特征的方法。对若干类炮膛疵病特点进行分析,引用灰度共生三角阵的概念和灰度共生矩阵的熵、能量、对比度、相关度4个特征参量,提取图像的纹理特征。实验结果表明,该方法是有效的,能缩短计算时间,并充分反映图像的灰度空间信息。     

基于系统模型的炮膛图像分析过程研究

研究了火炮身管窥膛检测中疵病的识别和判定过程.以系统模型的形式表示了人眼视觉系统、软件计算与分析系统的图像分析过程,从输入条件和输出结论分析了它们的功能、局限及特点.根据输入条件和需要完成的任务建立了机器视觉系统的概念模型;从炮膛理想图像的近似描述和对疵病的定义两方面阐述了该系统图像分析过程实现的基础;从图像信息转换的角度构建了模型传递函数的框架.研究表明,通过讨论现有两种系统的图像分析过程,明确了引入机器视觉需要解决的问题,以系统模型为基础模型研究图像分析过程.为基于机器视觉的炮膛疵病检测奠定了理论基础.     

基于人眼视觉的光电成像系统性能评价方法研究

根据人眼视觉实验,对光电成像系统的性能评价方法进行了理论研究,证明了光电成像系统与人眼之间存在最佳匹配状态,分析了视场角、成像系统性能以及系统角放大率对匹配的影响,定量描述电视型成像系统的最佳观察距离和直视型最佳目镜焦距的客观现象,所得结果与实际基本一致.     

火炮后效期火药气体流空过程的近似计算方法

火炮后效期内炮膛合力的变化规律对火炮运动计算有着十分重要意义.针对经典后效期理论假设的火药燃气状态参数空间分布与数值解不能严格符合的问题,基于相似性假设从膛内气体的控制方程中分离出描述气体参数分布的微分积分方程组,并提出求解的数值计算方法.根据求得的气体参数分布,导出气体状态参数和炮膛合力在后效期内随时间变化规律的计算...     

基于位置敏感探测器和激光技术队大型轴系中心线检测方法的研究

提出了一种采用位置敏感探测器(PSD)技术与激光技术相结合实现大型轴系对中检测的新方法。该方法以准直半导体激光光束为基准线，采用PSD光靶获取轴瓦位置二维位置信息，再由优化算法实现轴系的对中计算。仿真实验证明，该检测原理正确，检测方法快速简便，减少了轴面型精度的损伤，为轴系标定、校准开辟了新思路。     

一种新的火炮剩余寿命评定方法

为了准确地对火炮剩余寿命进行评定,通过研究火炮内膛径向磨损量和内弹道性能变化量的相关关系,提出了基于最小二乘支持向量机的单截面火炮特性模型,并引入量子粒子群算法进行模型反演分析,确定最优参数,以预测模型综合有效度为加权系数,对单截面模型加权平均.建立了火炮多截面剩余寿命评定模型.对实弹射击测得的10组试样的实例进行应用分析,得出该模型预测误差为0.006%,验证结果表明,该模型的精度较高,有一定的实用价值.     

炸点座标的光电探测技术

本文基于对PSD(Position sensitive Detector)的研究,提出一种炸点座标的光电探测方法,并给出了测量的基本原理和主要依据,定量分析了系统的主要性能指标和影响测量精度的主要因素.     

基于激光三角法的火炮身管药室参数测量方法

针对目前火炮药室参数测量缺乏有效方法,以及药室直径难以准确测量等问题,提出利用激光三角法测量火炮药室直径.对火炮药室参数测量系统进行方案设计,并对激光位移传感器误差进行分析.该方案能实现对火炮药室直径、长度的测量与药室容积的计算,提高药室参数测量的精度.     

室内巡检机器人的定位方法

针对巡检机器人在室内环境进行巡检任务时无法准确到达指定位置的问题,提出一种基于激光雷达和里 程计的分区域定位方法。当机器人工作在定位精度要求不高的非目标区域时,采用激光雷达加里程计的定位算法进 行导航;而当机器人进入包含指定位置的目标区域时,则利用搭载在机器人上的激光测距传感器和已知位置的地标 来推算机器人的当前位姿,并根据机器人的当前误差进行位姿矫正,实现机器人在目标位置的精确定位。实验结果 表明：该定位方法的位置误差＜2 cm,偏转角误差＜1°,满足巡检机器人的定位精度要求,具备可行性和实际价值。     

Bayes序贯检验方法研究

基于Bayes验后风险定义，系统研究了Bayes序贯检验和序贯截尾检验方法，给出了简洁实用的Bayes序贯检验和序贯截尾检验工程设计方法，对试验工程有较大的借鉴意义．     

基于位移传感器阵列的卡膛几何参数测量方法

大口径火炮弹丸装填不到位及卡膛姿态的一致性分别会对火炮内膛磨损及射击精度产生较大影响。针对某型火炮弹丸卡膛状态参数测量现状,提出一种适用于射击现场的基于位移传感器阵列的卡膛几何参数测量方法。介绍了卡膛几何参数测量原理及组成,分别建立了药室轴线测量模型、弹丸轴线测量模型及弹丸尾端面等测量模型,并对各测量模块的性能进行了分析与验证;在此基础上,利用该测量装置对射击现场弹丸卡膛状态下的几何参数进行实际测量,通过分析实验结果验证了该测试系统测量的稳定性与准确性。     

基于频域干涉的小口径长身管内径测量系统

二级轻气炮发射管内膛加工质量对动高压物理冲击加载实验数据的准确度有着重要影响。基于全光纤频域干涉测距技术研制的内径测量系统,可精确测量小口径、大长径比二级轻气炮管内径。该系统采用微型光纤探头作为频域干涉测距传感器,能对管内膛被测点坐标进行精密测量,经椭圆方程拟合后可准确获得待测截面内径。对长度为7 400 mm的28 mm型二级轻气炮炮管通体内径进行了测量,结果表明：在入口处、出口处与三点式内径千分尺测量结果的极差仅为0.014 mm.     

基于灰关联决策的模块化光电吊舱可靠性分析

在模块化光电吊舱可靠性分析中引入灰色系统理论,建立了灰色关联度数学模型。依据光电吊舱可靠性的指标特性类别和设计需求完成模块划分,评定了各样本模块的可靠性指标参数。基于改进的灰色绝对关联法,对模型中的分辨系数进行了分析与计算,从接近性角度阐述样本数据线与设计标准线的关联度,实现了模块化光电吊舱的可靠性分析。根据可靠性分析结果对现有光电吊舱模块进行优选,得到光电吊舱产品的初步模块化设计方案。依据最优和次优方案试制试验样机,对两套试制样机的可靠性指标参数进行测试和评定,测试结果与分析结果相吻合。验证了该方法在缩短产品研制周期和研究模块化产品可靠性中的有效性与可行性。     

相位锥化低旁瓣和差波束方向图合成新方法

为了解决低旁瓣和、差波束方向图合成问题,提出了一种低旁瓣和、差波束方向图合成的新方法.在相位锥化加权情况下,利用阵列因子与阵元激励之间存在的傅里叶变换对关系,根据给定的阵列因子应用循环迭代方式获取阵元激励系数,最终使其达到初始旁瓣要求.该方法解决了传统低旁瓣和、差波束方向图合成方法中存在的搜索次数多、计算量大、鲁棒性差...     

基于模糊C-均值聚类的靶场光测胶片成像质量检测方法

针对光测胶片传统检测方式存在效率低,检测误差大,检测点的选择对检测结果影响较大等问题,根据模糊C-均值聚类的原理,提出了一种基于像素灰度聚类的胶片成像质量检测方法．利用扫描仪将光楔胶片进行数字化,并对其进行聚类分析,有效地消除了无信息图像区域,客观地反映了光测胶片的成像质量．试验证明,可提高效率3—5倍,并提高检测的准确性．     

某大口径机枪内膛损伤对弹头挤进过程的影响研究

为研究大口径机枪枪管寿命过程中内膛损伤对弹头动态挤进过程的影响,分析影响枪管寿命的关键因素,在进行大量射击试验获得枪管内膛损伤发展规律基础上,建立了不同寿命阶段含内膛损伤枪管的精确有限元模型。采用Fortran子程序的方式实现了内弹道过程与显式有限元方法的迭代数值求解,获得了弹头挤进过程中表面形貌及运动姿态随内膛损伤发展的变化数据。对比数值模拟结果与试验数据验证了弹-枪耦合模型的准确性。仿真结果表明：内膛损伤导致的弹头挤进过程中,质心偏移量和弹头摆动角的增加、表面形貌及气动力参数的改变,以及由于导转侧损伤较严重引起的弹头所受导转力和转速下降等3个因素是导致弹头外弹道飞行稳定性降低及枪管寿终的主要原因。研究结果为进一步研究枪管寿终机理,提高枪管寿命具有一定的参考意义。