制导炮弹转速测量技术研究进展与展望

制导炮弹是由常规火炮发射,在飞行过程中进行搜索、导引和控制,能够对目标实施精确点打击的制导武器.制导炮弹转速的精确测量是实现精确制导和控制的基础.对制导炮弹转速测量技术进行了综述,首先,论述了制导炮弹的发展现状,接着分析了制导炮弹转速测量的必要性,并且阐述了制导炮弹转速测量的特点;然后,对现有旋转弹转速测量的方法和手段加以总结,并指出了适用于制导炮弹的转速测量及信息处理方法,包括利用磁阻传感器和高动态振动陀螺测量制导炮弹转速的原理以及关键技术;最后,指出了制导炮弹转速测量技术今后的研究方向和研究重点.

常规弹药转速测量时频分析方法研究

常规弹药智能化改造过程中面对的高过载、高转速的恶劣环境使得传统的速率陀螺无法正常工作,因此可以在惯性测量组合中用磁传感器代替速率陀螺来测量弹丸转速。以仿真的单轴磁传感器输出信号为研究对象,分别采用峰值检测、过零周期检测、短时傅立叶变换和"滑动窗口"Chirp-z变换四种时频分析方法提取弹丸转速,对结果做误差分析,得出精度最高的转速提取算法。

常规弹药转速测量方法仿真研究

常规弹药制导化改造过程中转速的测量尤为关键。针对常规弹转速高的特点,提出一种基于捷联式单轴磁传感器的常规弹药转速测量方法。在建立了弹丸质点外弹道模型、载体磁场模型和单轴磁传感器模型的基础上,使用Matlab对磁传感器输出信号进行仿真,利用滑动窗口CZT变换方法由磁测信号中提取弹丸转速信息。最后对仿真结果做误差分析,验证了此种转速测量方法的可行性。

改进型过零点测频法在常规弹药转速提取中的应用

针对高速旋转弹转速高、传统微惯性器件量程小的问题,提出采用磁阻传感器测量高转速常规弹药在飞行过程中的转速。以磁测信号为研究对象,首先分析传统的"线性插值"过零点测频法和基于"最小二乘"的改进型过零点测频法提取弹丸转速的原理,并作MATLAB仿真;然后研究信噪比对两种算法测量误差的影响,得出"最小二乘"过零点测频法用于常规弹药转速提取时误差较小;此外,研究了使该改进型过零点测频法误差达到最小的相位角选取原则;最后采用此方法对某型号常规炮弹的实弹数据进行时频分析,得出炮弹全弹道转速信息。

基于VC的高速磁罗盘姿态可视化软件设计

针对传统磁罗盘系统采样率低、采样数据不具实时性和显示不直观等问题,提出了一种适用于高速磁罗盘的集成数据通信、姿态解算及三维姿态可视化于一体的上位机软件设计方案;该方案采用数据缓存、多线程和三维姿态显示等关键技术编写了高速磁罗盘姿态系统上位机软件。通过实验验证,软件实现了实时数据补偿、姿态解算和三维姿态显示等功能,数据传输和处理速率能达到5kHz。软件满足了系统的设计要求,有很好的稳定性和可操作性。

基于Hermite插值的制导炮弹姿态旋转矢量优化方法

在制导炮弹姿态解算过程中,角增量提取精度对姿态解算精度的影响显著,为此提出一种Hermite插值二子样角增量提取算法。进一步优化Hermite插值公式的系数,得出优化Hermite插值二子样角增量提取算法。在锥动环境下,将该算法与Lagrange插值三子样角增量提取算法进行仿真和试验对比。结果表明:采用所提出的Hermite插值二子样角增量提取算法的姿态解算精度优于Lagrange插值,且优化Hermite插值更适用于制导炮弹姿态解算的实际情况;该算法不仅适用于制导炮弹高动态环境,而且在同样精度条件下,可降低姿态更新采样频率,降低了对导航计算机的要求。

基于OpenGL的载体姿态实时显示系统设计

针对目前实时姿态显示系统在数据通信和数据显示等方面的不足,设计并完成SINS实时姿态测量系统。在介绍该系统原理和组成的基础上,着重阐述了系统上位机软件的设计方法和流程。通过多缓存、数据连接等手段解决了数据实时通信过程中产生的数据错帧、丢帧等问题。同时利用OpenGL较好实现了数据的实时显示和三维姿态显示。通过功能测试实验,验证了系统的预期功能,且实时数据显示直观、流畅。

氯吡格雷结合氟伐他汀在脑梗塞标准化治疗中的临床效果分析

分析在脑梗塞患者标准化治疗方案基础上加入氯吡格雷及氟伐他汀对于提升整体疗效的价值。方法:研究样本为确诊脑梗塞的75例患者,按照用药方案进行分组,标准化治疗+氯吡格雷为对照组,标准化治疗+氯吡格雷+氟伐他汀定义为研究组,两组治疗结束后对比疗效、血脂水平、神经功能缺损以及生活能力等情况。结果:研究组总疗效达到93.33%,高于对照组的73.33%;研究组甘油三酯等血脂指标改善优于对照组;研究组的神经功能缺损改善更优,生活能力更高。结论:脑梗塞标准化治疗基础上加入氯吡格雷及氟伐他汀能够显著提升整体治疗效果,对于患者预后具有重要意义。

基于自包含传感器的单兵导航系统设计

针对无卫星信号环境中单兵人员导航定位需求,设计了一种基于自包含传感器的单兵导航系统,重点研究了惯性传感器和压力传感器组合的零速区间检测算法,并通过对单兵导航系统背景磁场误差进行补偿来计算航向角,实现了速度观测量和航向观测量的准确提取。在此基础上,采用Kalman滤波器对系统状态误差进行估计,并对惯性导航解算结果中的累积误差进行修正。最后,在实际路线上开展了单兵导航系统定位实验,实验结果表明,行人在矩形路线终点位置处的位置误差为0.42m,占行走总路程的0.33%,从而证明了零速修正和航向修正能有效提高单兵导航系统的定位精度。

一种圆锥壳型振子式陀螺的信号提取方法

针对一种具有圆锥壳型敏感结构的固体振动陀螺提出了一种信号提取方法,这种圆锥壳型敏感结构取消了电极间的隔离孔.首先对陀螺原理进行了分析,设计了陀螺的硬件处理系统和软件算法.振子激励信号通过独立的DDS模块产生.振动信号经模拟滤波器处理后被采样,在DSP中完成控制与解算.讨论了取消隔离孔后敏感轴电极的正交干扰问题,结合实验结论,提出利用振动信号的相位信息计算输入角速率,为新型谐振陀螺的制作提供参考.