硬目标侵彻引信炸点控制方法综述

为使读者对硬目标侵彻引信有较全面的了解,综述了硬目标侵彻引信发展现状,及其计时、空穴识别、计层、计行程、定深和介质识别等6种起爆方式。

微机电技术在引信中的应用

微机电技术是实现引信小型化和引信功能拓展的关键技术之一。综述微机电技术在精确打击弹药引信、灵巧弹药引信、防空反导引信、轻武器面杀伤弹药引信、水中高效毁伤弹药引信应用现状。利用微机电技术实现引信微小型化提高弹药的高效毁伤能力,识别发射环境和目标,提高引信的信息利用水平,提高引信的智能化水平,实现引信功能多样化和扩展化,实现引信系统通用化、系列化和组合化。对比我国微机电技术在引信中的应用与国外技术在三维加速度传感器、微型卫星定位信号接收机、微型惯性测量组合、射频MEMS器件等方面的差距,指出了我国加速发展微机电技术在引信中应用的必要性。

引信用微机电传感器

介绍微机电传感器在引信中的应用 ,根据引信的使用条件和使用要求 ,对各种微机电传感器的性能指标进行了分析。

定向战斗部安全与起爆控制的环境模拟器设计

提出了定向战斗部安全与起爆控制的环境模拟器的模拟功能及系统组成 ,详细介绍了随机时间信号模拟器的原理、输入输出接口电路的原理和特点 ,给出了主流程图。仿真结果表明 ,能满足设计要求。

基于磁流变脂的微型磁电发电机转速控制

针对微型磁电式风力发电机在高转速下,发电机结构易损坏,提出了自反馈转速控制方案。利用电压负反馈电路监测发电机的转速,磁流变脂作为执行元件用于发电机转速的控制。磁流变脂的转速控制能力显著,磁场强度为12.68Gs时,发电机的转速由11 000r/min降至5 700r/min;将负反馈电路接入装置中,发电机的输出电压由32V降低至了20V左右。试验结果表明,基于磁流变脂的自反馈转速控制方案可以实现对发电机转速的有效控制。

可旋转鸭舵对旋转弹丸纵向气动特性的影响

利用有限体积TVD格式,对旋转弹丸的气动特性进行数值分析.对旋转弹丸SOCBT在马赫数为3的典型算例进行了验证计算,并进行了可旋转固定鸭舵对旋转弹丸纵向气动特性的影响的数值分析.计算了鸭舵位于不同方位角、不同飞行马赫数、不同攻角下时旋转弹丸的纵向气动力系数.研究结果表明,该数值分析方法能准确地分析纵向气动力系数随鸭舵方位角的变化规律,可为分析弹道修正规律提供依据.

侵彻多层混凝土目标弹丸过载特性研究

研究了侵彻多层混凝土目标弹丸的过载特性,针对几种典型的弹丸初速度、混凝土靶板厚度以及混凝土强度,采用GRAFOR Ver.5商业程序进行了计算,得到了各种条件下的弹丸侵彻加速度过载曲线,分析了过载曲线的特征,为智能灵巧型引信提供设计参考和依据。

基于提升小波的改进半软阈值降噪方法

针对小波变换下的传统阈值降噪方法的缺点,提出了一种基于提升小波变换的改进半软阈值方法,通过提升小波变换对含噪声信号进行分解降噪,并利用改进的半软阈值方法对分解过程中的高频信号进行阈值降噪处理。对提升小波变换下的传统阈值和改进半软阈值方法的仿真试验进行比较,证明了后者在信号降噪时,相比传统的阈值方法能够获得更高的信噪比增益,且运算速度较快,更适合于实际应用。

高过载三维MEMS加速度传感器敏感芯片设计仿真与优化

为获取硬目标侵彻武器弹体侵彻过程中完整的三轴向加速度信号,研制了三维高冲击过载MEMS压阻式加速度传感器。提出了中心岛硬心质量块E型膜片结构设计方案和独特的三维力敏电阻的布桥方式,并详细阐述了传感器三维加速度测试的工作原理,运用有限元分析软件进行仿真验证,并运用零阶粗优化与一阶梯度寻优相结合的优化算法,对传感器敏感芯片的结构参数进行优化。优化仿真结果表明:传感器敏感芯片的结构强度足够,可承受的瞬态高冲击过载峰值最高可达2×105g;芯片固有频率可达231 kHz;三轴向加速度测试力敏电阻布设位置应力应变大,使得传感器有较高的输出灵敏度,理论上的优化仿真分析保证了传感器有可靠的工作性能,最后研制传感器原理样机,进行实验验证。

高光谱图像全局异常检测RFS-SVDD算法

针对SVDD用于高光谱图像全局异常检测时存在虚警率高的问题,提出RFS-SVDD算法。RFS-SVDD将空间相邻且光谱相似的像元分为同一区域,根据区域大小将图像在空间上分成潜在异常区域与背景区域,用背景区域中所有子区域的平均光谱RFS作为SVDD训练样本求取支持向量。RFS是每个子区域中像元光谱的统计结果且不包含奇异像元,可以避免奇异像元光谱和图像随机噪声对背景建模的影响。对HYMAP和AVIRIS图像数据的仿真结果表明:RFS-SVDD算法能抑制异常目标像元光谱和图像随机噪声对背景建模的干扰,降低SVDD用于高光谱图像全局异常检测的虚警率。

高超音速侵彻引信中的泡沫铝垫片

应对高速侵彻高冲击的主要措施之一是加垫片,而已有垫片材料并不理想。为此,提出以新型材料泡沫铝制造高超音速侵彻引信垫片,泡沫铝自身内部多孔结构有利于抗高过载冲击。ANSYS/LS-DYNA有限元仿真表明,6 mm泡沫铝垫片能起到较好的抗高过载冲击作用,但计算得出的垫片厚度仍不理想,可能需要从衰减应力波角度进一步研究。

基于磁传感器/GPS组合制导飞行弹体的姿态和位置估计

提出一种基于磁传感器/GPS组合制导的飞行弹体的姿态和位置估计方法。使用两个简化的随机动态方程分别建立飞行弹体的轨迹和姿态动态模型,利用GPS和磁传感器的测量值,基于Kalman滤波和Unscented变换(UT)的组合滤波器,得到弹体轨迹和姿态角的估计值。对155 mm旋转弹的仿真结果表明了该方法的可行性和有效性。

数字化脉冲激光引信探测系统设计与信号处理

针对以往模拟脉冲激光引信探测系统存在的测距误差较大的缺点,为进一步提高脉冲激光引信的测距精度,设计了一种数字化脉冲激光引信探测系统。该探测系统包括发射、接收和信号处理3部分,其中信号处理部分主要实现脉冲回波信号的高速实时采样与缓存、信噪比增强与时延估计。采用双通道ADC并行采样,实现了以200MHz的等效采样频率对脉冲回波信号进行高速采样。当脉冲回波信号很微弱时,采用多脉冲相干平均算法提高了其信噪比,增强了对微弱回波信号的检测能力。通过最小二乘时延估计算法得到了回波时延,进而计算得到目标距离。测距实验结果表明:该探测系统测距精度较高,最大测距误差为0.25m。

线阵推扫式激光成像引信探测技术

针对环视扫描式激光成像引信探测存在着需要光机扫描和较高的激光脉冲重复频率等问题,提出了一种线阵推扫式激光成像引信探测模式并分析了其探测机理。以对坦克目标探测为例,设计了线阵推扫式激光成像引信探测系统,该探测系统采用线阵半导体激光器阵列发射脉冲激光,线阵光电探测器阵列并行接收来实现一维扫描,弹的飞行实现另一维扫描,在获取目标距离信息基础上进行成像。在对阵列单元激光脚印尺寸大小计算的基础上,确定了该探测系统的基本参数包括所需线阵元数、生成图像大小、半导体激光器阵列的脉冲重复频率和峰值功率等,为系统的工程实现提供了理论依据和设计指导。

闪烁干扰条件下视线角变化研究

为了研究闪烁干扰对单脉冲雷达导引头的干扰效果,分析了闪烁干扰条件下双机编队视线角的变化规律.通过对导引头接收信号的分析,得到了3种干扰时序下接收信号的变化情况及对应的视线角.分析及仿真结果表明,闪烁干扰使双机编队的视线角阶跃变化,其变化规律受干扰波形参数,目标实际视线角及闪烁源功率比的影响.

影响末段脉冲修正弹命中精度的综合因素分析

对末段弹道脉冲修正弹在倾斜弹道、弹道风、探测器角度测量误差、发动机推力误差、角速度偏差、发动机点火时机偏差等影响因素影响下的命中误差进行了理论分析,推导了末段弹道脉冲修正弹在上述因素影响下落点偏差的计算公式,并给出了分析结果。

基于扩展卡尔曼滤波的全球导航卫星系统矢量跟踪建模与仿真

针对现有公开资料缺乏对全球导航卫星系统(GNSS)矢量跟踪算法具体滤波跟踪控制过程的详细分析,建立了矢量延迟/频率锁定环(VDFLL)跟踪模型并对模型线性化过程进行推导。重点分析了矢量VDFLL跟踪算法时序逻辑控制问题,同时针对VDFLL无法实现对载波相位锁定等问题,提出了一种串联式锁相环(PLL)电文解调模型。建立了以软件接收机为平台的矢量VDFLL模型,并进行了半实物仿真验证。仿真结果表明,所建矢量VDFLL控制模型不仅正确地实现对接收机状态信息的最优估计,同时具有良好的动态跟踪性能。

基于差分均值背景提取和矩阵分区目标检测算法的研究

为提高对车辆图像的检测程度和实时性,针对智能交通系统,通过对实时路况的信息采集和视频图像的处理,提出了一种基于差分均值的背景提取计算方法和矩阵分区域的阴影检测方法,最终得到一个视频车辆的检测原型,从而实现对运动车辆的检测.实验结果表明,此种方法简单、计算量小、鲁棒性高,能快速地提取出背景图像,检测出比较完整的车辆阴影,可满足多运动目标的实时检测要求.

同步闪烁干扰对雷达导引头天线伺服系统的影响

为研究同步闪烁干扰对雷达导引头的干扰机理,对受到干扰后的雷达导引头天线伺服系统的响应进行了仿真和分析。研究了同步闪烁干扰时视线角的变化情况;建立了雷达导引头伺服系统的模型;对导引头天线在不同干扰参数下的响应进行了仿真;分析了干扰的作用和效果。仿真结果及分析表明,同步闪烁干扰引起雷达导引头天线角度上的振荡,很大程度上降低了天线伺服系统的跟踪精度和稳定性,甚至会导致跟踪失锁。

热电制冷中波红外探测器在末敏弹上的应用

末敏弹常温单元热释电红外探测器不能实现冷目标探测,J-T制冷型长波多元红外探测器,存在着系统复杂成本较高的问题。为了探索弹载低成本冷目标红外探测的途径,研制了热电制冷中波红外探测器。该探测器将多元单列中波HgCdTe光电探测芯片、铂电阻测温元件安装于微型热电制冷器TEC的冷端面上,封装在同一管壳中。由该探测器与TEC温控电路、光学系统及放大电路等部件构成的末敏探测原理样机在仿真扫描平台上进行的测试表明,无论在响应时间上,还是探测率上其性能都远高于单元热释电探测器,样机能探测150 m远的冷目标,可替代J-T制冷型长波多元红外探测器应用在末敏弹上,而且结构简单、成本较低。