一种弹载测试系统地面标定装置结构毕业设计
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一种多功能弹静态参数测试系统设计随着科技的不断发展,武器装备也在不断更新换代,其中包括弹药的研发与测试。
在弹药的研发过程中,对弹药的静态参数(如密度、硬度、弹道稳定性等)进行测试是必不可少的环节。
针对弹静态参数测试的需求,设计一种多功能弹静态参数测试系统成为了迫切的需求。
多功能弹静态参数测试系统的主要任务是对弹药的静态参数进行全面、准确的测试,为弹药研发提供可靠数据支持。
本文将详细介绍一种设计方案,旨在满足弹静态参数测试的多功能需求。
1. 系统总体设计多功能弹静态参数测试系统主要由测量系统、控制系统、数据处理系统和外部配套设备(如温湿度控制系统)组成。
其中测量系统是核心部分,包括密度测试装置、硬度测试装置、弹道稳定性测试装置等。
控制系统负责实现对测试过程的自动控制,数据处理系统用于对测试数据进行处理分析,外部配套设备则用于提供测试环境的控制。
密度测试装置采用浸水法,即将弹药完全浸入水中,根据浮力原理计算出弹药的密度。
硬度测试装置采用压痕法,利用压痕机对弹药进行压痕测试,通过硬度计算公式计算出弹药的硬度。
弹道稳定性测试装置采用高速摄像技术,记录弹丸飞行过程中的姿态变化,通过图像处理算法计算出弹道稳定性参数。
控制系统采用PLC(可编程逻辑控制器)作为核心,负责对整个测试过程的自动控制。
具体包括对水温的控制、对压痕机的控制、对高速摄像机的控制等。
控制系统还应具备自动数据采集功能,将测试数据实时传输给数据处理系统。
4. 数据处理系统设计数据处理系统应具备弹静态参数测试数据的实时显示、存储、分析和报告输出功能。
测试数据应能够以图表的形式实时显示在监控屏幕上,方便测试人员实时观测测试结果。
系统应具备数据存储功能,将测试数据保存在数据库中,以便后续的查询和分析。
系统还应具备数据分析功能,通过统计和分析测试数据,为弹药研发提供必要的数据支持。
系统应具备报告输出功能,能够自动生成测试报告,方便测试人员对测试结果进行总结和分析。
一种多功能弹静态参数测试系统设计本文介绍了一种多功能弹静态参数测试系统的设计方案。
该测试系统主要用于对弹头的静态参数进行测试分析,具有多种测试功能和创新设计。
该系统主要由传感器、数据采集系统、控制器和用户界面等组成。
首先介绍该系统的传感器部分。
传感器用于测量弹头的静态参数,包括振动、压力、温度和位移等参数。
在该系统中,采用压电传感器、光纤传感器和微型位移传感器等多种传感器。
这些传感器采用高精度的测量技术,能够准确地测量弹头的各项静态参数。
数据采集系统是该测试系统的核心部分。
数据采集系统负责采集传感器测量到的数据,并将数据进行处理和分析。
在该系统中,采用了高速采集卡和高效的数据处理算法,能够快速、准确地获取数据,并对数据进行筛选、平滑和滤波等处理,确保数据的精度和可靠性。
控制器是该系统的另一个核心部件。
控制器主要用于控制测试过程中的运行和控制参数的设定。
在该系统中,采用了高性能的控制器,能够实现精准的控制和管理,确保测试过程的稳定性和可靠性。
用户界面是该测试系统的用户交互部件。
用户界面采用人机界面设计,可以显示测试数据、控制参数和测试结果等信息。
在该系统中,采用了实时监控和在线分析的功能,能够实时显示测试过程中的数据变化,提供多种分析方式和图表显示,方便用户进行测试分析和结果判断。
该测试系统具有多种测试功能和创新设计。
除了可以对弹头的静态参数进行测试分析外,还可以进行温度和压力的联合测试和位移振动的动态测试。
此外,该系统还可以实现自动化测试和远程控制等功能,增强了测试的灵活性和效率。
总之,该多功能弹静态参数测试系统具有精准、高效、可靠和多功能的特点,可以满足弹头测试的多种需求,有广泛的应用前景。
一种多功能弹静态参数测试系统设计弹药是军事装备中重要的组成部分,其性能参数的测试对于武器的性能评估和使用安全具有重要意义。
传统的弹药测试方法通常需要大量的人工操作和测试设备,效率低下且易受人为因素影响。
为了提高测试效率和准确度,设计一种多功能弹静态参数测试系统是非常必要的。
本文将介绍一种设计的多功能弹静态参数测试系统。
该系统采用计算机控制和数据采集技术,具有多种测试功能和自动化程度高的特点。
系统主要由硬件部分和软件部分组成。
硬件部分包括传感器、控制回路、测试设备等。
传感器用于测量弹药的各种参数,如弹道、速度、温度等。
控制回路用于控制测试设备的工作状态,如启动、停止、调节等。
测试设备用于完成具体的测试任务,如质量测量、爆炸力测量、燃烧性能测量等。
软件部分主要包括控制软件和数据处理软件。
控制软件用于与硬件部分进行通信和控制,通过计算机的串口或网络接口与各个设备进行数据的交换和命令的传输。
数据处理软件用于对测试数据进行处理和分析,生成相应的测试报告和评估结果。
整个测试过程可以分为以下几个步骤:将待测弹药放置在测试装置上,并连接相应的传感器;然后,通过控制软件启动测试设备,开始测试;测试过程中,传感器将实时采集弹药的各种参数,并通过控制软件传输到计算机中进行实时显示和记录;测试结束后,数据处理软件对采集到的数据进行处理和分析,生成测试报告和评估结果。
该系统具有以下特点和优势:自动化程度高,减少了人工操作的要求和人为因素的影响,提高了测试效率和准确度;具有多种测试功能,可以完成弹性能的全面测试和评估;系统稳定可靠,可长时间连续工作,适用于大规模测试和生产线使用;系统结构灵活可扩展,可以根据需要添加或替换相应的测试模块。
弹载GPS弹道测量系统的设计
何光林
【期刊名称】《兵工自动化》
【年(卷),期】2002(21)5
【摘要】通过对GPS在弹道测量中特点和要求的分析,以及对弹载GPS接收机测
量系统和弹载GPS转发器测量系统2种弹载GPS的定位模式的讨论,选择弹载GPS转发器方式、采用差分定位方案构造了炮弹弹载GPS弹道测量系统.该系统的弹上部分由GPS OEM板、以DSP为中心的控制器、MODEN、收发信机、RAM 和串行接口组成.地面基准站的功能是接收弹载GPS播发的信息,解算并显示飞行器的位置、速度,同时可给飞行器发出控制指令.弹上软件包括OEM板的初始化模块、数据处理模块、数据编码模块等.地面软件包括数据采集模块、星历计算模块、差
分处理模块、飞行轨迹回放模块等.
【总页数】3页(P25-27)
【作者】何光林
【作者单位】北京理工大学,机电工程系,北京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】TJ012.3.6
【相关文献】
1.差分GPS外弹道测量系统的设计与实现 [J], 李智生;冷述振;张振中
2.基于遗传算法的弹载SAR弹道优化设计 [J], 赵振波;张刚;李相平
3.差分GPS外弹道测量系统的设计与实现 [J], 吕韶昱;刘蔚;孟庆慈
4.弹载双基前视 SAR 俯冲段弹道设计方法 [J], 孟自强;李亚超;汪宗福;武春风;邢孟道;保铮
5.德国61号试验站的GPS基弹道测量系统 [J], 侯晓艳
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一种多功能弹静态参数测试系统设计【摘要】本文介绍了一种多功能弹静态参数测试系统的设计,包括系统的概述、组成及工作原理、功能和特点、测试方法以及优化与改进。
通过对系统的实用性进行分析,总结了系统的优势和局限性,并提出了未来发展方向。
该系统具有重要的研究意义,可以提高多功能弹的测试效率和准确性,有着广阔的应用前景。
未来可以进一步优化系统设计,提高系统性能,扩大系统应用范围,以满足不同领域的测试需求。
通过本文的研究,将有助于推动多功能弹测试技术的发展,并促进相关领域的进步与应用。
【关键词】多功能弹、静态参数、测试系统、设计、系统组成、工作原理、功能特点、系统测试方法、系统优化、实用性、优势、局限性、未来发展方向1. 引言1.1 背景介绍目前,随着科技的不断发展和军事实力的提升,对弹药的性能参数测试要求越来越高。
而传统的静态参数测试系统存在测试范围狭窄、测试效率低、测试精度不够等问题,无法完全满足现代军事作战的需求。
研究设计一种多功能弹静态参数测试系统变得尤为重要。
传统测试系统通常只能测试单一参数,无法实现多参数综合测试,无法适应不同类型弹药的测试需求。
而多功能弹静态参数测试系统的设计可以集成多种测试功能,包括弹体形状、质量、密度、燃速等参数的测试,实现全方位、多角度的测试,提高测试效率和准确性。
本研究旨在设计一种多功能弹静态参数测试系统,解决传统测试系统存在的问题,提高测试效率和准确性,满足现代军事作战对弹药性能的需求。
通过本研究,将为弹药测试领域带来创新和突破,推动相关技术的发展和应用。
.1.2 研究意义多功能弹静态参数测试系统设计是目前极具前景和需求的研究领域之一。
随着科学技术的发展和军事实力的提升,对弹药品质和性能的要求越来越高。
而弹药的静态参数是评估和判断弹药性能的重要指标之一,因此开展多功能弹静态参数测试系统设计的研究具有重要的意义。
通过设计多功能弹静态参数测试系统,可以实现对弹药静态参数的高效、精确的测试,为弹药的生产和使用提供重要的技术支持。
一种多功能弹静态参数测试系统设计1. 引言1.1 研究背景研究背景:在军事领域,弹药的静态参数测试是非常重要的,因为这些参数直接影响到弹药的性能和稳定性。
传统的测试方法往往存在测试周期长、精度低、易受外界干扰等问题,需要提高测试效率和准确性。
设计一种多功能弹静态参数测试系统具有重要的现实意义。
随着科技的发展,现代化的武器装备对弹药的要求越来越高,对其静态参数的测试需求也越来越迫切。
为了满足这一需求,各国都在不断地加大对弹药测试系统的研究和开发力度,希望能够通过技术手段提高测试效率、准确性和稳定性。
在这样的背景下,本研究旨在设计一种多功能弹静态参数测试系统,以解决传统测试方法存在的问题,提高测试效率和准确性。
通过对该系统的研究与设计,可以为我国军事领域弹药测试工作提供重要的技术支持,推动我国军事装备的现代化发展。
1.2 研究目的研究目的是为了设计一种多功能弹静态参数测试系统,以满足多种不同类型的弹药静态参数测试需求。
通过该系统,可以实现对弹药的各项静态参数进行精准测量和分析,为弹药的性能评估和改进提供有效的数据支持。
通过优化测试系统的设计方案,可以提高测试效率、降低测试成本,并提高测试的准确性和可靠性。
这样一种多功能弹静态参数测试系统的设计,可以有效提高弹药的研发和生产质量,提升我国弹药研究和制造水平,推动弹药工业的持续发展,保障国家安全和国防建设的需要。
本研究旨在通过对多功能弹静态参数测试系统的设计和实施,为弹药研究和生产领域提供一种全新的测试解决方案,促进行业技术创新和进步,为我国军事装备的发展做出积极贡献。
1.3 意义和价值在测试系统日益完善的今天,多功能弹静态参数测试系统的设计具有重要的意义和价值。
这样的系统可以实现对多种参数的全面测试,为弹药的性能评估提供更为准确的数据支持。
多功能弹静态参数测试系统的设计可以提高测试效率,缩短测试周期,降低测试成本,提高测试精度和可靠性。
而且,通过该系统的设计,可以提高测试人员的工作效率,降低工作强度,提高工作安全性。
一种多功能弹静态参数测试系统设计多功能弹静态参数测试系统是一种用于测试弹药静态参数的设备。
它可以同时测试多种弹药的参数,如尺寸、重量、密度等,同时还能够记录测试结果并进行数据分析。
该系统的设计旨在提高测试效率和准确性,并具有多种功能来满足不同测试需求。
该系统的主要组成部分包括测试台、传感器、控制电路和数据处理单元。
测试台是放置弹药并进行测试的平台,通常由金属材料制成,具有必要的固定装置和测量设备。
传感器用于检测和记录弹药的静态参数,如尺寸和重量。
常用的传感器包括压力传感器、温度传感器和光学传感器等。
控制电路用于控制测试过程和传感器,并将测试结果发送给数据处理单元进行分析和记录。
数据处理单元根据传感器的输出进行数据处理和分析,并将结果显示在显示屏上。
该系统的设计考虑了以下多种功能:1. 多功能测试模式:该系统可以通过选择不同的测试模式来适应不同的弹药测试需求。
可以选择不同的传感器组合来测试不同的参数,也可以选择不同的测试方法来适应不同的弹药类型。
2. 自动化测试过程:该系统具有自动化的测试过程,可以减少人工操作,并提高测试的准确性和一致性。
通过程序控制,可以实现弹药的自动上下料、传感器的自动检测和数据的自动记录等。
3. 数据分析和记录:该系统可以对测试数据进行实时分析和记录,以便后续数据处理和分析。
可以通过图表和曲线等形式显示测试结果,也可以将数据导出到计算机进行进一步分析。
4. 参数校准和维护:该系统可以进行传感器的校准和维护工作,以确保测试结果的准确性和可靠性。
校准过程可以通过预置参数进行,也可以通过与标准样品比较来进行。
5. 用户界面和操作:该系统具有友好的用户界面和操作方式,方便用户进行测试和操作。
界面可以显示测试参数的设定和实时数据的变化,操作可以通过触摸屏和按钮等进行。
一种多功能弹静态参数测试系统设计多功能弹静态参数测试系统是用于测试弹药静态参数的一种设备。
它可以测量弹头的重量、长度、直径、弹壳的材质等多个参数。
它的设计可以满足不同类型弹药的测试需求,适用于军工、航空航天等领域。
本文将从系统功能、技术特点、设计原理、应用范围等方面对多功能弹静态参数测试系统进行设计说明。
一、系统功能多功能弹静态参数测试系统主要用于测试弹头和弹壳的静态参数,包括但不限于:1. 测量弹头的重量、长度、直径、密度等参数;2. 测量弹壳的材质、厚度、硬度等参数;3. 对弹头和弹壳的质量、尺寸等参数进行自动分析和处理;4. 实现对不同类型弹药的测试,包括穿甲弹、燃烧弹、杀伤弹等;5. 数据存储和输出,便于后续分析和参考。
二、技术特点1. 高精度测量:系统采用精密传感器和仪器,能够实现对弹头和弹壳各项参数的高精度测量,保证测试结果的准确性。
2. 多功能测试:系统设计灵活,可根据不同类型弹药的测试需求进行调整,适用范围广泛。
3. 自动化处理:系统可实现对测试数据的自动分析和处理,减少人工干预,提高工作效率。
4. 数据存储和输出:系统配备数据存储和输出设备,可以将测试结果以数字或图形的形式输出,方便用户进行后续研究和分析。
5. 稳定可靠:系统设计稳定可靠,能够长时间连续工作,保证测试结果的一致性和准确性。
三、设计原理多功能弹静态参数测试系统的设计原理主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计:系统硬件设计主要包括传感器、控制器、显示器等组件。
传感器负责实时采集弹头和弹壳的数据,控制器对数据进行处理和分析,显示器用于展示测试结果。
系统硬件设计需要考虑传感器选型、控制器性能、显示器分辨率等因素,以确保系统的稳定性和可靠性。
软件设计:系统软件设计包括数据采集、数据处理、数据输出等功能。
需要编写相应的程序,实现对传感器采集的数据进行自动化处理和分析,然后将结果输出到显示器或存储设备。
软件设计需要考虑数据处理算法、用户界面设计等因素,以确保系统的易用性和准确性。
某型空空导弹总体测试系统设计论文(精选5篇)第一篇:某型空空导弹总体测试系统设计论文摘要:根据某型空空导弹测试要求设计该测试系统,系统采用标准化、模块化、通用化设计准则,便于维护和升级改造,本文重点介绍测试系统的硬件组成及工作原理,软件设计流程。
关键词:空空导弹;测试系统;VXI总线在现代科学技术飞速发展的同时,空空导弹数字化程度不断提高,导弹结构越来越复杂,导弹的测试技术也面临新的挑战,空空导弹的地面测试要能够模拟空中发射时序全面检测导弹的性能。
地面测试根据导弹的工作程序进行设计,设定不同的飞行任务,由软件控制导弹的工作过程,并对主要的参数进行实时监测,获取需要的被测参数并在测试结束后对导弹的动态参数进行分析。
测试过程中,如果测试系统出现故障或危及产品安全其它故障,可以在保护产品的条件下,随时中断产品测试。
1.测试系统硬件设计1.1 硬件组成及工作原理测试系统设计采用了VXI总线作为测控系统的总线平台,导弹时序控制和遥测数据采集均通过VXI总线系统来完成,测试系统组成如图1所示,包括计算机、VXI系统、主通道目标模拟器、引战目标模拟器、自检单元、接口适配单元、信号调理单元、电源。
图1 测试系统硬件组成示意图1.1.1 VXI系统VXI总线作为测试系统的总线平台,它是测控系统的枢纽和中心。
VXI总线系统中各器件可以共享电源、时钟、公用机架、冷却系统等硬件资源,减少了设备体积(和GPIB仪器相比减少到1/6)。
此外,VXI总线系统牢固抗震、模块插换方便,各种操作均由微机自动控制,对系统操作人员技术要求不高,系统模块化、标准化程度高,因此特别适用于导弹生产厂的测试工作。
1.1.2 通用测试模块A/D模块主要用于产品测试过程中导弹模拟信号的采集及判断,被检测信号的调理及锁存由信号调理单元完成。
矩阵开关模块用于系统状态切换和输入输出重组,以便进行系统自检或不同状态信号的检测。
1.1.3 数字信号收发处理429数据收发模块主要用来模拟载机给导弹发送飞行任务,接收导弹通过429总线发来的遥测数据,并把遥测数据传给主机进行处理。
摘要“末敏弹稳态扫描参数测试技术”是末敏弹整体研究中一项至关重要的研究项目,是末敏弹设计和定型的关键环节之一,“八²五”、“九²五”期间均被列为国防科工委重点预研项目。
为深入研究末敏弹稳态扫描过程的运动规律,并实现姿态测试装置的动态标定;建立了末敏弹稳态扫描室内动态模拟系统。
该动态模拟系统的原理方案新颖实用,仿真效果好,它进行的多次室内动态模拟测试实验表明,系统运转稳定可靠,三坐标指示光束法所得出的扫描角瞬态测试结果与黑匣子测试数据结果十分吻合。
关键词末敏弹稳态扫描动态定标Abstract"A measurement technology of flying parameters of the Tip Sensing Projectile(TSP)" is one of key projects of the TSP, and is important reference to evaluate the TSP's properties & improve its designing. During the "eighth five-year" and the "ninth five-year" periods, it is listed as one of key pre-researching projects by the National Defense.In order to research the motion law of TSP,we set up the dynamic standardization in door. This dynamic standardization system is simple andutility. The effect of the emulation is very good. We use it for a lot ofexperiment and the system work steadily. The result of this way is anastomotic with the result of the magnetic sensorKeywords TSP steady scanning dynamic standardization目次1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 稳态扫描参数测试技术的国内外现状 (3)1.3 本文的主要内容及研究意义 (4)2 地面标定系统总体方案设计 (6)2.1 静态标定系统的设计 (6)2.2 动态标定系统的设计 (7)2.3 执行机构 (8)3 吊装转台传动装置的设计与计算 (10)3.1 传动装置总体设计计算 (10)3.2 齿轮设计计算 (11)3.3 轴的设计计算 (18)4 末敏弹模拟弹连接与装夹调节机构设计与计算 (33)4.1 与吊装转台相连接的装置设计与计算 (33)4.2 模拟弹装夹调节机构的设计与计算 (35)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)1 绪论1.1 课题背景在现代战争中,坦克的大量使用和坦克性能的不断提高,以及装甲作战攻击战术的不断发展,使反坦克的任务日益加重。
目前,在近距离(5000米)内,各种各样的直瞄式反坦克导弹可以大显身手,但超出了这个距离,直瞄武器就无能为力了。
间瞄武器虽然射程远,但精度差,命中率低。
为了使间瞄武器能远距离地攻击敌方行进中的集群装甲目标,末敏弹作为众多技术方案中的一种被提出。
末敏弹,顾名思义就是末端敏感器引爆弹药的意思。
末敏弹多采用子母弹结构,母弹内装多个子弹(火炮发射的末敏弹的母弹一般只含两枚子弹),子弹战斗部装有自锻成型弹芯,在弹体的轴向装有毫米波和红外复合敏感系统用于搜索目标。
子弹事实上可以用多种载体运载,如炮弹、远程火箭、航空火箭、飞机撒布器等,一次发射(或投射)可攻击多个不同的目标。
它是把先进的敏感器技术和爆炸成型技术应用到子母弹领域中的一种新型弹药,把子母弹的面杀伤特点发展到攻击点目标,并利用敏感器从复杂的地面杂波背景环境中识别出地面静止或运动目标,它最大特点就是避开了装甲兵器的防护长处-前部和两襟,而着眼于攻击坦克最薄弱而又被大多数反坦克武器所忽略的部位-坦克顶部。
母弹在目标区上空一定高度抛出子弹,下降到一定高度后形成稳态扫描,末敏弹在降落伞作用下以10米/秒左右的速度以接近铅垂方向稳速下落,为保证在一定范围内搜索目标,要使子弹弹体轴线与铅锤方向成一约30度的夹角,即扫描角,同时为了提高搜索效率,还要使弹轴在空中绕铅垂线以约4转/秒的转速旋转,转动过程中末敏弹的内侧面始终面向旋转轴,形成所谓的“月亮式运动”。
这样,炸弹在空中一边旋转下落,一边搜索目标,一旦发现目标,即刻启动信号,引爆炸药射出自锻成型弹芯摧毁目标,如图1.1所示:图1.1 末敏弹工作原理示意图末敏弹具有作战距离远、命中概率高、毁伤效果好、效费比高和发射后不管等优点。
因此欧美各国如美国、西德、法国、英国、瑞典及以色列等都在积极研究和发展末敏弹,表1.1列出了国外研制中的几种末敏弹概况。
表1.1国外研制中的几种末敏弹概况我国也十分重视末敏弹的发展工作,早在七十年代末就注意到国外末敏弹的发展,八十年代初就进行了可行性研究,“七²五”期间末敏弹作为预研的一个重点,对关键的单项技术进行了大量研究工作,“八²五”进一步开展了末敏弹总体系统分析与技术研究,取得了较好进展,目前已被确定为“九²五”型号项目。
而稳态扫描参数测试技术研究正是为末敏弹的研制和定型服务的。
1.2 稳态扫描参数测试技术的国内外现状1.2.1 国外的研究状况在国外,末敏弹技术已渐趋成熟,开始装备部队,国外在研制末敏弹过程中非常重视稳态扫描参数的测试。
他们采用的测试技术主要是移植在炮弹、火箭的外弹道动态参数测试中所用的方法,如太阳方位传感器。
太阳方位传感器以太阳射线作为基准方向,由太阳射线通过狭缝和光栏在传感器上成象或投影位置或投影间距的变化来测定末敏弹的太阳方位角,在转速稳定的条件下,经过较为复杂的计算和地面标定以得到末敏弹的太阳方位角,由信号周期规律测定转速。
这种选取太阳射线为基准方向的测试方法原理是正确的,但也存在明显的缺点,如要求实验必须在晴天阳光充足时进行;还要求太阳射线与传感器的倾角不能太大,即要求实验必须在一天中的早上九点至下午五点间完成,以保证太阳光线对末敏弹呈合适的倾斜照射;由于必须在弹壁上开多个狭缝,以便接收太阳光,必然破坏末敏弹的本来结构,从而改变子弹的质量分布和转动惯量,往往使测出的数值偏离原末敏弹的真实值;而且这种方法弹上装置较复杂,准确标定也很困难;对实验条件要求苛刻,在系统由于横风等原因偏离正常姿态较大时,无法进行有效的测量;需要弹壳开孔并装置光学透镜,抗过载能力不高;因此只能进行模拟弹的测量而难以满足实弹发射条件下的测试要求,而且这种方法还无法得到末敏弹的地面扫描螺线。
与太阳方位传感器类似的还有PSD法,它是以面阵PSD元件来代替太阳方位传感器,以太阳射线作为投影位置的改变确定扫描角。
由于聚焦光斑不可能很小,且装置于弹壁上的透镜因弹径有限使其焦距不可能很长,故测角精度不可能很高,而且与太阳方位传感器一样,也只能用于模拟弹的测试。
为实现实弹测试,必须在弹上尽量少装或不装东西,例如测速雷达法或高速摄影法,测速雷达法利用多普勒效应测速,但对于旋转和下落合成运动的物体,从合成频移中分离出旋转和下落速度需进一步研究和改造现有雷达设备,而且也无法对扫描角进行有效测量。
用高速摄影仪加高倍望远镜系统,可实时记录末敏弹的稳态扫描过程,但由于末敏弹相应于相面的左右两极端位置判断不准,故扫描角不易精确测量。
至今所见国外末敏弹测试报告多限于实验弹的直升飞机抛洒实验结果,尚未见实弹发射下的靶场实测报道。
1.2.2 国内研究状况为了很好地解决末敏弹稳态扫描参数难以精确测量的问题,“八•五”期间,南京理工大学应用物理系承接国防科工委测试通讯研究所预研任务研究末敏弹稳态扫描参数测试技术,于1992年提出地面激光雷达跟踪测量与沿弹轴测距同步进行的初始测试方案。
其方法是,在弹上安装微型激光测距仪,且光轴与弹轴同向(最好两轴重合),这样激光束发射方向就是末敏弹的弹轴方向。
弹载微型激光测距仪随末敏弹作螺旋扫描下落,同时对地面漫反射目标测距,给出任意时刻的距离序列数据。
由地面激光雷达给出末敏弹斜距离和仰角,则可由简单三角关系算出瞬时高度与下落速度,再由弹上微型测距仪给出轴向斜距离,结合地面测得的高度值直接算出扫描角,转速可由弹上周期合作目标给出的周期信号算出。
该方案在具体实施时存在诸多困难。
根据末敏弹总师单位的要求,为保证末敏弹稳态扫描参数测试的正确性,以便能完全反映真实弹的运动状态,弹上应该尽量少装东西,以保证和真实弹的质量分布、重心与转动惯量相同。
南京理工大学末敏弹测试课题组于1995年改进了上述方案,提出弹上用地磁方位传感器测定转速与扫描角,地面激光雷达跟踪测定仰角、水平角与斜距离的方案。
1.3 本文的主要内容及研究意义理论和实验表明,由于敏感子弹旋转扫描时转轴不是子弹本体的惯性主轴;影响子弹旋转稳定性的因素很多,不仅有子弹本体的质量分布、转动惯量比和转轴位置,还有外加力矩的作用方式、悬挂方式、悬挂体的刚性等,因此仅靠炮射或空抛实验研究其动力学特性耗资大、周期长,难以取得具有统计意义的足够数据量;另外由于伞弹系统是一个柔性连接的多体非平衡系统,要建立严格精确的数学模型也非常困难,所以应尽快建立末敏弹稳态扫描参数室内模拟系统。
这正是本文的主要内容。
由末敏弹的工作原理可知,末敏弹的稳态扫描过程能否达到设计要求,直接关系到末敏弹搜索跟踪目标的能力和弹的命中率,而决定稳态扫描的三个关键运动参数为末敏弹的落速、扫描角和转速。
对上述参数的正确和精确测试不仅为末敏弹的合理设计提供了依据,而且能对末敏弹的战斗效果进行客观的评价。
末敏弹稳态扫描参数测试技术不仅是末敏弹整个研究课题的一个配套且不可缺少的研究工作,而且其测试技术本身就是一个涉及光、机、电、算、气动力学等许多学科的高技术、高难度课题。
该项技术成功可以推广到其他多用途导弹运动参数的测量以及对空间不定域物体飞行姿态的测量,具有重要的社会和经济效益。
2 地面标定系统总体方案设计由于对不同的弹体以及质量分布,地磁传感器的定标系数都是不同的,因此标定成了末敏弹测试任务中的关键部分。
为了准确地测定末敏弹的定标系数,本文分别提出了静态标定系统和动态标定系统的设计方案。