CG-01高速风洞弹箭模型动稳定性导数实验系统设计

为在风洞中真实模拟弹箭飞行运动状态,提高弹箭模型动稳定性导数测量水平,在CG-01高速风洞全新研制了一套动稳定性导数实验系统。该系统包含控制子系统、数据采集子系统、数据处理子系统和中小长细比模型实验装置、大长细比模型俯仰振动实验装置、旋转弹模型实验装置3个不同的实验装置。针对中小长细比模型,采用传统强迫振动方法建立了滚转、偏航和俯仰振动的实验装置;通过尾部强迫振动方式,开发出针对小口径、大长细比模型的俯仰振动实验装置;利用电机驱动弹体旋转,研制出两自由度旋转模型实验装置。整套实验系统经过了标模风洞验证实验,结果表明：中小长细比模型动稳定性导数实验装置在不同马赫数和迎角下测量的结果具有较高的精度;与国内外实验数据和计算流体力学数据进行了对比分析,实验结果处在可接受的误差范围内。大长细比模型和旋转模型动稳定性导数实验装置具有较高的工程应用价值。     

基于H-K 固体模型的玻璃钢蠕变分析

在对复合材料粘弹性力学理论进行研究的基础上,建立H-K 线性固体蠕变本构模型。运用有限元理论, 借助ABAQUS 提供的用户材料子程序UMAT 对H-K 线性固体蠕变模型进行二次开发,对玻璃钢单向板单轴拉伸的 蠕变性能进行仿真分析。通过拉伸蠕变加速实验拟合得出相关材料参数,将实验数据与理论模型、仿真模型的蠕变 曲线进行对比验证。验证结果表明：理论与仿真模型的蠕变规律能较好地与实验数据吻合,材料本构模型可对玻璃 钢长期性能进行仿真预测。     

某开口回流式低速风洞固定地板结构优化

针对低速风洞固定地板对地效试验数据质量和试验效率的影响,采用CFD计算方法优化设计固定地板的吸除缝及其整流前缘的结构参数。基于非接触测控方式,设计固定地板随动密封装置;在低速风洞中,通过试验对优化后固定地板上方的风洞落差系数及附面层厚度进行测量。结果表明：在常用风速下,优化后固定地板模型区域的附面层厚度能够满足地面效应实验的要求。     

量纲分析在传感器绝对校准建模中的应用

介绍了落锤流压动标装置的工作原理及基于该装置传感器绝对校准的意义。根据落锤液压动标装置的拟线性模型，分析了影响绝对校准精度的因素。通过量纲分析获得了各影响参量的无量纲关系式，由实验数据建立了某系统中200－600MPa段的绝对校准模型，并通过实验验证了该模型的可行性。     

激光角度欺骗干扰半实物仿真时间延迟特性研究

时序关系是激光角度欺骗干扰半实物仿真实验系统模拟的重要环节,为了精确设置角度欺骗干扰超前时间,需要对系统的时间延迟特性进行研究。在介绍激光角度欺骗半实物仿真实验系统和干扰原理基础上,分析了系统时间延迟的主要来源,对各单体设备的时间延迟量进行了测量;基于测量数据建立了系统时间延迟模型,通过典型工况下激光角度欺骗干扰半实物仿真实验系统时间延迟特性测量,对模型进行了校验。测量结果表明：系统的延时时间峰值为230 ns,与模型仿真结果相吻合。     

快中子照相在武器质量检测中的可行性研究

为研究快中子照相技术(FNR)在武器质量检测中的可行性,以公开的武器模型数据建立模拟模型,利用Monte Carlo(MC)方法对快中子照相在武器质量检测中的安全性进行评估,由评估数据得出在14.1 Me V快中子累计照射2×10~8n条件下,铀、钚两种裂变材料损伤极小。同时,参考国外研究模型和预设缺陷,设计加工了类比模型实验样品,通过实验和模拟相结合的方式对武器检测中可能出现的内部狭缝、圆孔和中心位移等问题进行研究。实验结果表明FNR可以识别5 mm钢包裹条件下的1 mm的狭缝缺陷。模拟结果显示FNR可以实现对特定厚度的特殊材料进行中心位移缺陷诊断,模拟评估和实验结果表明快中子照相技术在武器质量检测中具有可行性。     

炮口初速测量校准与修正方法

弹丸炮口初速与实际炮口初速存在差异,此误差影响火炮的射击精度,因此有必要对弹丸的炮口初速进行测量校准并修正。对影响多功能炮口装置测速精度的因素进行了研究,得出自动机后坐速度对初速测量引入误差较大,据此提出一种炮口初速测量校准与修正系统方案来对多功能炮口测速装置进行测量校准与修正。最后,对实验数据进行分析,证明了该方法的正确性和可行性。     

用于末敏弹稳态扫描参数测量的微惯性测量单元的误差标定

对用于末敏弹稳态扫描阶段参数测量的微惯性测量单元提出了一种标定方法。由于末敏弹在稳态扫描阶段的运动特点,采用的陀螺的量程往往比较大,因此需要对其建立合适的误差模型。文中首先对微惯性测量单元中的陀螺和加速度计分别建立了适当的误差模型。之后,进行了转台速率实验和转台位置实验。应用线性拟合和最小二乘法对速率实验和位置实验的数据进行解算,得到了所建误差模型中的参数。最后将标定过的微惯性测量用于仿真投弹实验。实验结果表明文中采用的误差标定方法是合理的。     

基于非分光红外法的汽车尾气检测装置的设计

为实现对汽车尾气中二氧化碳、一氧化碳以及碳氢化合物的同时检测,设计并实现了一种基于非红外分光法的新型气体检测装置.装置采用了宽光谱热辐射光源IRL715、圆柱形气室结构以及四通道热电堆探测器TPS4339,有效提高系统的测量精度.以STM32为控制电路的核心处理器,并配以相应自开发软件,降低了检测装置的复杂度和模块之间的相互干扰.通过引入支持向量机算法进行建模修正,并结合粒子群算法对参数进行寻优,可实现多组分混合气体的定量分析.实验结果证明:该检测装置的相对误差在±1%以内,具有测量精度高和稳定性好的特点,能够满足车辆尾气测量分析的需求.     

全球定位系统在导弹惯性测量装置误差估计上的应用

在进行导弹飞行试验时，可用ＧＰＳ系统取代雷达进行弹道测量。高质量的弹道轨迹测量使ＧＰＳ系统在导弹惯性测量装置性能评估方面可发挥很大作用。根据美国空军在弹道导弹发射试验中采用这种系统的考核情况，介绍了ＧＰＳ系统在惯性测量装置误差估计上的应用及试验中ＧＰＳ的硬件配置。根据ＧＰＳ提供的和距离增量数据，利用卡尔曼波滤近似法对惯性测量装置误差进行估计，并与雷达测量数据进行了比较。结果表明，利用ＧＰＳ系统做出     

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。     

图像处理前照灯检测仪校准器自动检定系统

为保证前照灯检测仪校准器的测量精度,需要对其光轴角与光强度进行定期检定。针对传统检定方案中,自动化程度不足,难于保证检定重复性的问题,提出了一种图像处理技术与高精度电动转台相结合的检定方法,利用实际位移与像素位移间的等比关系及像面灰度与物面照度间的线性关系,实现了对前照灯检测仪校准器的高精度自动检定。使用最小二乘方法对不同照度下的实验数据进行拟合,求出了回归线性方程并绘制了被检校准器光源的等照度曲线。实验分析表明,10 m远距离上,光轴角的测量精度在40″以内,光照度的相对测量不确定度小于1%.     

柱形测压铜柱的静态特性分析

为了提高铜柱测压的精度,对广泛应用于兵器膛压测量的柱形铜柱静态变形规律进行了研究。在合理假设基础上建立了柱形铜柱静态变形的数学模型,并根据大量的铜柱静态校准数据对模型参数进行了估计。根据此模型进行的仿真计算结果与实验数据能很好地吻合,具有对不同规格铜柱的广泛适用性,能可靠地估算铜柱的静态变形规律。依据该数学模型,对铜柱测压灵敏度随变形量变化的规律和加工尺寸偏差对测压精度的影响两方面进行了计算和分析。结果表明：当铜柱压后高度为原始高度的73%时,铜柱的测压灵敏度最高;铜柱及工作活塞的几何尺寸误差是影响测量不确定度的主要因素,通过提高铜柱的加工精度可以明显提高铜柱测压精度。     

基于海天线的舰船姿态算法

为提高船舶姿态测量的精度,提出一种基于海天线进行姿态测量的新方法。依据海洋环境的特殊性,在 确定海天线区域的基础上,对图像的处理、目标的提取进行分析,构建测姿算法模型,获取海基平台的水平姿态, 利用海天线信息解算出船舶姿态,并进行实船测量及效果分析。仿真结果表明：该算法可以有效地解算出船体的姿 态信息,精度较高。     

基于数据融合技术的空靶脱靶量测量

脱靶量是检验武器系统性能优劣的重要指标,是靶场进行武器系统打靶试验过程中需要测量的关键参数;目前脱靶量的测量主要依靠雷达或GPS系统完成,光学测量作为备份手段;这种测量方法虽然提高了测量的成功率,但对于冗余数据没有充分利用,测量精度不高;本文利用数据融合技术对测量数据进行了处理,在不增加任何测量设备的情况下,提高了脱靶量测量的精度。     

药筒容积的高精度测量分析

使用注水称重法测量药筒容积时,由于注入的液体具有表面张力,会出现液面中间高、边缘低的现象,从而产生测量误差。提出一种基于注水称重法的高精度药筒容积测量系统：采用不同深度的阵列电极测液位,能够克服液体表面张力带来的影响;通过无线传输模块,将由特制电极采集传感信号传输到计算机,并对流量进行控制,以达到精确测量目的。经过系统精度分析,分析结果表明：该系统精度达到了0.01%,满足精度指标要求。     

弹丸三维速度实时处理方法研究

为了解决常规靶场测控系统中弹丸三维速度实时高精度处理的难题,提出了基于多元异类实时数据融合处理弹丸三维速度的方法。该方法通过联立弹丸位置和径向速度这两类测元的误差方程,建立了基于径向速度测元的测控系统实时数据融合模型,实现了弹丸三维速度的实时解算。将该方法应用于常规靶场典型试验的实例仿真中,与纯粹的三维速度IMM卡尔曼滤波和增加径向速度观测量后的IMM卡尔曼滤波进行对比分析,验证了模型的正确性和方法的有效性。研究结果表明,该文提出的方法能够高精度处理弹丸的三维速度,并且实时性强,易于工程实践。     

炮口激波折射率测量方法研究

针对炮口激波折射率测量技术问题,提出一种激波折射率测量方法。利用激光非接触测量原理,研制了炮口激波折射率测量系统,给出了激波折射率计算公式和折射率测量步骤。以某火炮为验证对象,观察到炮口激波折射现象,实现了炮口激波折射率试验测量。测量结果表明：在所选火炮炮口前方2 m处,激波折射率为1.000 480. 该方法为弹丸膛内运动姿态测量和炮口运动量测量结果误差分析提供了试验依据。     

提高BLDCM驱动器调速精度及改善其可控性的方法研究

简要介绍了直流无刷电机调速系统的电路组成和工作原理、测速和测电压的设备连接方式和测量方法.利用原有试验测试平台的测试数据,通过MATLAB拟合分析,得到了电机的调速特性曲线的关系表达式.针对原测试平台的无刷直流电机存在输出转速调节精度较低的问题,提出了通过使用单片机、数据存储器和D/A转换器来改善电机驱动器的调速精度和调速可控的方法.研究表明,该方法能够提高原有电机输出转速的调节精度,能够实现无极调速和自动控制.     

基于正交双光栅的容积测量方法及误差分析

针对药室容积的高精度测量问题,提出了一种基于正交双光栅的容积间接测量方法。分析了药室的结构特点,合理地分配各个测量要素的极限误差,设计了相应的药室容积测量装置,并对其测量误差进行分析。实验结果表明:该方法具有较强的稳定性,测量精度高且实效性好,与传统的测量方法相比,直径测量精度由±0.028 mm提高到±0.012 mm,长度测量精度由±0.050 mm提高到±0.013 mm,容积测量的相对误差由0.80‰提高到0.11‰,测量时间小于24.8 min/m,有效地提高了药室容积测量的精度和效率。