激光测速仪速度算法改进研究

弹丸和破片速度测量是武器弹药毁伤威力性能评估中最重要的指标之一,然而多数情况下得到的信号存在信噪比低、目标多、难以识别等困难,降低了速度测试的准确性。提出了基于互相关理论的目标速度测量方法和多发弹丸信号匹配识别方法。推导了利用两激光光幕探测系统输出信号的互相关函数计算目标速度的理论公式,并采用皮尔逊相关系数来描述多个输出信号的相似程度。通过Matlab仿真和5连发实际测试,结果表明:互相关算法可进行目标速度分析,采用互相关算法可对目标经过两激光光幕产生的连发弹丸信号进行匹配识别;实测匹配信号的相似度在0.94以上,测速误差最大为0.39%。     

激光平行光幕的爆炸成型弹丸形貌测试技术

针对目前爆炸成型弹丸形貌测试普遍使用的脉冲X光摄影法成本昂贵、结构复杂、测试困难的缺点,提出了激光平行光幕形貌测试系统。该系统中,由启动网靶、停止网靶和计时仪组成的区截测速装置测试EFP的速度,激光平行光幕和示波器测试EFP弹丸通过光幕时直径随时间的变化过程。然后将上述测试结果用Matlab软件进行仿真,得出EFP弹丸的形貌。测试与仿真表明:激光平行光幕形貌测试系统可以测试EFP弹丸的速度与形貌,而且成本低廉、可靠性高,可以在大威力战斗部试验中使用。     

数字化激光弹丸速度测量技术研究

数字化激光光幕将互相关算法应用到弹丸初速测量领域,明显提高了在复杂干扰环境下弹丸速度测量的精度和可靠性。实现了一套测量系统满足所有平射弹丸速度测量需求的目的。     

弹道计算系统中的FFT技术与仿真

本文论述了采用FFT 技术进行弹丸速度测定。这种技术优于传统的模拟滤波器,可以同时测定位于天线波束内的多个弹丸的速度;经数字滤波器过滤后的信号具有更高的信杂比和信噪比,从而测速距离有较大的提高。仿真表明,应用FFT 技术测速,也有较高的精度。     

基于激光靶的火炮炮口速度测速技术与试验

首先介绍了国内炮弹速度测量常用的线圈靶,分析了其存在的问题.然后根据炮弹测试的特点,提出了一种采用激光测试技术,配合使用原向反射屏来形成大面积有效测试光幕的炮用激光速度测试技术.并分析了该测试方法的光学结构,最后对激光测速系统和线圈靶进行了对比实验,不仅证明了激光测试技术的可靠性,而且通过对实验结果进行对比、分析,进一...     

抑制弧光干扰的电磁炮光幕测速方法

电磁轨道炮发射中,电枢与导轨间的高速、带电滑动,使电枢出炮口时产生强烈的弧光,严重干扰激光光幕测速系统对电枢速度进行测试。通过对试验数据进行计算、分析,得到电枢与弧光从炮口至测试点之间的运动关系。通过对弧光光谱进行测量,提出改进方法,选择中心波长为780 nm的窄带干涉滤光片对弧光进行抑制,改进激光光幕测速系统,并进行了相应试验。结果表明:改进后的激光光幕测速系统能有效抑制弧光干扰,在相对复杂的测试环境中,具有较高测试性能,满足电磁轨道炮速度测试要求。     

根据雷达测速数据求取弹丸阻力系数的样条函数方法

本文以弹丸质点运动方程为基础,利用δ-样条函数处理雷达测速数据,获得了弹丸在实际飞行过程中的阻力系数曲线,为改进弹道学的阻力系数测试实验提供了一种方法和软件。     

某型38mm动能布袋弹设计

在对现有非致命防暴弹的缺陷及动能布袋弹的优势进行深入分析的基础上，提出了38mm动能布袋弹研制的必要性。设计的新型弹丸和弹托，能获得较高弹丸出口速度和精度，利用防暴弹低伸弹道方程计算了弹丸各点的速度和比动能，计算结果与实验测速基本相符，证实了方程指导设计的可行性。其中所采用的一些关键技术、设计思想和计算公式对其他非致命弹种的设计，有一定的指导意义。     

利用数字狭缝摄像技术估计弹丸速度和攻角

针对目前靶场中胶片式狭缝摄影技术的缺点和数字化改进的难点,提出了基于线阵摄像机的数字狭缝摄像技术来估计弹丸速度和攻角.该方法首先利用单台标定的摄像机配合双像器获取弹丸的立体影像,提取有限个控制点,计算弹丸速度、姿态等的初始估计值.然后利用弹丸的模拟成像与实际成像的轮廓匹配构建最优化模型,对初始估计值进行优化,最后获得弹丸的速度和攻角.通过试验验证了该方法估计弹丸速度和攻角的精确性.     

弹引系统膛内纵向过载测试与仿真

设计了弹丸膛内纵向过载直接测试系统,加工特制弹丸及假引信体,保证其质量、外形、长度与原弹丸及相应的引信体保持一致,保证其与原弹丸及相应引信膛内运动过程相同.采用弹载存储测试技术,将加速度传感器安装在弹丸内部,然后采用软回收技术回收弹体,取出弹载测试存储模块,将弹载测试存储模块通讯串口与微机串口相连,并将弹载存储器存储的数据导入计算机并分析处理,获取弹丸膛内纵向过载动态分布规律.并数值仿真了引信膛内纵向过载,仿真结果与试验结果吻合较好,为引信安全性问题的研究提供了可靠的数据支持,同时也说明了理论仿真的正确性和试验方法的可靠性.     

弹药弹体尺寸自动测量系统

在对某系列特种弹药的弹体结构尺寸分析和归类的基础上,详细阐述了弹体几何尺寸的测量原理,并结合工厂的实际,采用激光位移传感器和计算机自动控制技术,实现了弹体的关键尺寸的数字化测量与评价。实际应用表明该系统可以有效地提高弹体尺寸的测量精度并定量评价弹体的尺寸误差,内外径和同轴度的测量精度可达10μm以内,外长的测量精度可达100μm以内,能有效地指导加工的工艺流程和加工的尺寸精度控制。     

火箭发动机装药温度测量

随着火箭弹射击距离的不断增长,其发动机装药温度测量精度对落点精度的影响日益突出.提出了测量火箭弹装药代用材料的方法来测量火箭弹装药温度,克服了火箭弹装药温度测量困难,提高了测量精度.介绍了装药温度特性曲线测量方法,通过试验选取代用材料,设计了火箭弹装药相似体及药温测量装置,并对结果进行了分析.     

脱壳弹弹托分离的双目视觉测量

脱壳弹的弹托分离过程对弹体的飞行稳定性和打击效能具有显著的影响。针对脱壳弹出膛后弹托相对弹体的六自由度运动过程,提出采用基于双目视觉原理的弹托分离角测量方法。通过在弹体表面和弹托表面设置标记点,采用图像处理和跟踪算法实现对标记点的识别和跟踪。结合双目空间标定参数解算出标记点的空间位置,进而获得弹托相对弹体的分离角度,同时采用实验验证了上述测量方法的精度,其精度达到2%。以实验室进行的初速度1 550 m/s和1 750 m/s的脱壳弹射击试验为例,测量并分析了不同初速度下的弹托分离轨迹。结果表明:脱壳弹分离初速度越快,弹托分离轨迹越靠近弹体。     

双高速摄像机交汇的高旋弹丸位姿估计算法及误差分析

为了测量高旋弹丸在炮口处的各种信息,基于双高速摄像机交汇的测量方法,提出了一种新的弹丸位姿估计方法.对总攻角函数进行了误差建模与分析,结果表明两台高速摄像机的光轴应相互垂直,且应选择光轴远离攻角平面的高速摄像机所对应的测量函数计算总攻角,此时测量误差最小.以靶场实验的方式对攻角函数的误差分析结论和位姿估计算法进行验证....     

Ricochet quantification using a multiple sensor approach

This study investigates the ricochet behaviour of three different small-arms projectile types using a novel ricochet measuring device.The results can be used to estimate the danger potential of ricochets on shooting ranges.A ricochet is the change of direction and velocity of a projectile after impacting an oblique surface.This impact produces strong vibrations on a rigid plate.During this impact,flexural waves travel radially outwards from the point of impact.These waves are used to determine the properties of the impactor with accelerometers situated on the target surface.With the use of two measurement plates,one can produce a ricochet and detect the velocity at the same time.Accelerometers are suitable for accurate momentum measurements of single impacts.However,depending upon strike velocity and the impact angle,a ricochet can separate in multiple fragments after being deflected.From the operational safety perspective,these fragments need to be detected,as well.The approach of a coupled sensor concept was chosen to solve this problem.Thermographic sensors were additionally used to visualise the heat which is produced after pene-trating a rubber layer pasted in front of the steel target plate.With this approach one was able to detect the position of impact.The investigations showed that the measurement system performance is better with a multiple sensor design,which includes accelerometers for the velocity,impact strength and partly the position measurement,while the thermographic sensor was used for the position measurement and partly the momentum measurement.The investigated ammunition showed plausible fragmentation behaviour,and the results can already be used to estimate the danger potential of different ammunition types.Frangible projectiles fragment to small particles already after being deflected under a small angle.However,Full Metal Jacket projectiles with or without a steel core do not fragment under angles which are less than 5°.The objective of the paper is to demonstrate the possibility of measuring the complex ricochet me-chanics of small projectiles using standard accelerometers with the adequate signal processing approach.This measuring system is supported by an off the shelf thermographic camera.     

电磁发射弹丸飞行弹道仿真

针对电磁发射弹丸飞行弹道进行仿真研究，在建立刚体六自由度飞行弹道模型的基础上，采用时频分析和涡流分析方法，建立电磁-动力学耦合模型分析弹丸出膛时由于膛内振动带来的炮口扰动，采用动网格技术建立电磁-气动耦合模型分析弹托分离产生的气动扰动，从而得到了电磁发射弹丸的飞行弹道模型。以得克萨斯大学先进技术研究所设计的IAT-HVP为例，仿真分析了弹丸以1117 m/s初速、0°射角出膛时弹丸出口扰动对弹体速度和气动特性的影响，并得到其飞行200 m的弹道曲线。仿真结果表明，受电磁发射一体化弹丸出口扰动的影响，弹体落点相比理想弹道产生了24%的偏差，其中炮口扰动引起的偏差最大，其次是弹托分离。     

目标角速度测量误差分析

对现有坦克火控系统中目标角速度测量误差进行了分析,提出了几种提高测量精度和射弹命中率的方法.     

线膛火炮身管剩余寿命的神经网络模型研究

利用前馈式人工神经网络方法,根据试验数据,建立了某火炮身管剩余寿命(RL)模型;并用该模型研究了各特征截面内径改变量对弹丸初速改变量的影响,以及弹丸初速改变量与总内径改变量间的关系。     

机动管线顺序输送混油浓度检测装置研究

在管线顺序输送中,基于油品密度的混油浓度检测技术的应用最为广泛。根据机动管线的使用特点和要求,提出了几种适合机动管线的混油浓度检测方案,进行了分析比较,并设计了一种新型测力式混油浓度检测装置。该装置主体结构采用自力机械式结构。原理简单,无需外部电源,操作使用、维修保养方便。     

三维模型大尺度坐标测量辅助设计与评估方法

针对大尺度产品三维模型坐标测量信息缺乏和面向任务坐标测量结果质量评价困难的问题,引入新一代产品几何量技术规范(GPS),提出了基于CATIA二次开发技术的坐标测量辅助设计方法,设计了CAD与CMM集成的XML数据结构,建立了坐标测量数据的UML模型;实现了符合新一代GPS要求的测量方案脚本化描述,开发了部分数据处理算法;提出了基于Monte Carlo方法的坐标测量不确定度评估方案和流程。基于以上技术开发了基于三维模型的大尺度坐标测量设计与评估系统并应用于飞机装配中的部件位姿测量,结果表明,设计的测量方案能够满足飞机柔性装配对接的要求,验证了上述方法的有效性。