基于空间三维欧拉角估计的靶场外弹道数据处理方法研究

针对雷达测试远程飞行试验获取的外弹道数据在转换至炮位发射坐标系过程中,事后数据处理结果落点距离偏差较大的问题,提出了一种基于空间三维欧拉角的弹道数据处理方法,该方法估计雷达发射坐标系旋转至炮位发射坐标系的空间三维欧拉角,对雷达发射坐标系进行三轴方向的旋转,使其与炮位发射坐标系三轴指向在空间上方向一致,然后再进行坐标系平移,得到包含地球曲率因素的炮位发射坐标系数据处理结果。将该弹道数据处理方法得到的弹道落点,以及传统平移处理方法得到的弹道落点与真实落点的距离偏差分布情况进行对比分析,结果表明:基于空间三维欧拉角的数据处理落点偏差更小,落点数据精度更高,平均偏差缩小百分比达48.9%。本研究对于弹体的寻找、销毁与回收具有十分重要意义。

榆神矿区小保当二号井田水文地质条件

榆神矿区小保当二号井田主要含水层是萨拉乌苏组,含水层厚度20~40 m,最厚可达66.64 m（XE4钻孔）,钻孔平均单位涌水量0.066 75~0.161 0 L/s·m,平均渗透系数1.142 2~1.305 8 m/d。风化岩含水层平均厚度43.05 m,最厚78.32 m（XE10钻孔）,最薄5.85 m。新近系红土隔水层厚度变化大,据钻孔揭露,厚度为0~93.22 m,平均厚度29.16 m,总体变化趋势南部厚。论述了研究区水文地质条件,提出了保水采煤建议,即在小保当二号井田开采前,应该进一步查明含水层及隔水层组合特征,研究采煤对含水层的影响,提出合适的采煤方法,确保采煤与环境保护的统一。

榆神府矿区萨拉乌苏组的水文地质条件分析

榆神府矿区煤炭资源丰富,煤炭开采区萨拉乌苏组分布广泛,厚度大,含水丰富,萨拉乌苏组地下水资源不仅是维系表生生态环境的主要因素,也是大型煤炭基地建设的主要水源,同时,由于煤层浅埋,萨拉乌苏组含水层容易受到采煤破坏,造成地下水水位下降,由此引起表生生态环境恶化,保护萨拉乌苏组地下水水位是采煤业面临的重大课题。研究分析萨拉乌苏组的分布、厚度及水文地质条件,提出萨拉乌苏组的水文地质意义和加强地下水的保护措施和建议。

大保当井田采煤对地下水的影响

论述了大保当井田萨拉乌苏组的水文地质特征、煤层与萨拉乌苏组的空间关系,分析了煤层开采对萨拉乌苏组地下水的影响,划分了采煤对地下水影响的安全程度分区。

复杂背景下人体步态分析方法

为了获得复杂背景下的人体步态信息,提出了基于超像素分割的步态提取方法,通过对关键帧步态能量图构造Gabor二维滤波器对步态能量图进行卷积提取特征,构造5个尺度,8个方向共40个Gabor滤波器组与步态能量图进行卷积操作特取特征,为了更有效地表征特征数据,使用主成分分析进行特征降维,最后选取无监督的分类方法-K均值聚类法进行分类识别,实验结果表明,该方法能够实现步态的有效识别。

基于磁信号的成像探测引信交会目标识别技术

武器的旋转信息是提高成像探测引信对目标快速识别的重要特征信息。针对武器旋转对成像探测引信获取图像解算速度的影响问题,利用磁传感器在旋转时输出周期信号的特点,提出了基于磁信号旋转周期性的快速目标图像识别方法。采用磁传感器获取武器的旋转信息,对图像引信获取的交会图像进行视场方位校正;利用图像匹配技术解算目标的方位信息,融合成像视场方位信息和目标图像信息实现目标的快速识别;提出一种融合磁信号旋转周期性特征的快速图像匹配目标对准算法。仿真和实验数据表明:提出的方法具有一定的工程实用性。

多通道振动传感器高精度同步采集方法

复杂结构体在高速运动时受力复杂,分结构之间的受力互为耦合,结构体多点位振动数据的高精度同步采集对结构体力学仿真和仿实一致性分析至关重要。为满足结构体高速运动时振动数据的高精度同步采集,基于AD7656+FPGA的设计思路,该文使用主控芯片FPGA产生一组采集控制信号,同时对8片AD7656进行控制,确保各片AD7656间的同步精度,同时为提高回读速度,采用三DOUT输出模式,大大降低FPFA的资源要求和布线难度,对同一时刻采集的48路振动传感器数据,按照遥测帧格式,编成一个数据帧,形成PCM码流,通过遥测发射机实时发送至遥测地面站,通过遥测地面站对数据进行实时显示和存储;设计了同步采集精度实验室验证方法,使用一台高采样率的数据采集设备同时对采集触发信号、片选信号、8个AD时钟信号进行采集,通过对比片选信号后的第一个时钟信号的相位差,就可以测量出8片AD7656之间的同步采集时间精度。最终验证的多路同步采集时间精度小于1μs,可满足系统设计的要求。该方法已实际应用于相关试验测试。

遥测定位信息网络传输间断问题的解决方法

针对在靶场试验测试过程中,遥测定位数据在网络内不能连续传输,中心机处理机制不合理时,产生的遥测轨迹信息不全以及引导效率下降的问题,提出通过在中心机端改进网络遥测数据的处理过程,增加冗余处理、时效性处理以及插值处理的方法,解决遥测定位信息网络间断传输问题。仿真与试验结果表明,此方法既能很好地解决遥测轨迹形成时的丢数问题,又能很好地适应靶场指控引导网络,引导靶场测试设备平稳跟踪目标。

基于仿生视觉机制的红外与可见光图像融合

为实现红外图像与可见光图像的融合,设计了以响尾蛇的视觉成像机制为基础的红外图像与可见光图像融合神经网络结构。首先根据双模式细胞的6种响应模式,得到红外和可见光图像的6种响应结果,然后以视觉感受野数学模型为基础,将6种双模式细胞响应输入到由ON对抗系统和OFF对抗系统组成的双层网络结构中,最后输出R、G和B 3个通道的映射值及伪彩色图像增强结果。分别对4组经过配准的红外和可见光图像进行融合,将该方法融合结果与经典的Waxman方法融合结果进行了对比,实验结果表明,所设计的网络结构得到的融合图像效果较好,信息熵和平均梯度均优于经典的Waxman方法融合结果。

弹载GPS/BD数据引导雷达的数据处理方法

针对雷达对快速目标或突发目标捕获困难的问题,提出了弹载GPS/BD数据引导雷达的数据处理方法。该方法首先对遥测地面站接收到的GPS/BD数据进行实时解算、坐标转换;然后利用数据有效性判读准则对数据进行实时判定,获得有效的引导数据;最后利用网络将引导数据实时发送至雷达,实现对弹道雷达的导引。试验验证表明,该方法以及数据处理算法可以稳定可靠地引导雷达完成测试任务,有效地提高测试的可靠性和靶场的测试能力。

一种动态飞行155毫米榴弹类目标姿态视向角估计方法

针对动态飞行155毫米榴弹类目标的姿态视向角估计提出一种计算方法,即通过雷达测量动态目标空间位置计算弹道倾角;对弹丸在飞行过程中攻角变化的估计采用空间向量坐标法求解动态目标姿态视向角。根据求解出的目标姿态视向角的估计值,一一对应雷达测量的动态目标RCS数据,并与暗室测量视向角-RCS数据进行对比验证。该方法不需要增加额外测量设备便可实现姿态视向角最优估计。

高超声速火箭橇橇载遥测系统

高超声速火箭橇试验橇体难以回收,只能依靠遥测的方式获取橇载测试数据。由于火箭橇试验发动机尾焰、近地飞行、振动冲击大等问题造成遥测数据难以获取,通过分析火箭橇试验特点,在弹载遥测系统的基础上,设计了适用于高超声速火箭橇试验的遥测系统。该遥测系统采用模块化设计,根据火箭橇的试验环境,对发射天线进行了优化设计;针对火箭橇试验高振动、高冲击的特点,对器件选型、连接、安装提出设计要求;通过振动试验优选出有机硅橡胶灌封材料,采用先模块后整体的灌封方法,以提高系统抗振性。该系统已在多个火箭橇试验中得到成功应用,具有可靠性高、环境适应性强、采集通道多等特点,可满足各类火箭橇橇载测试。

高动态GPS/BD在不同姿态下的精度标定方法

针对高动态GPS/BD制导系统高速运动、旋转、姿态实时变化时,输出的GPS/BD定位精度存在较大误差,动态精度考核不够充分的问题,提出高动态GPS/BD在不同姿态下的精度标定方法。该方法通过卫星实际星历数据和卫星信号模拟器完成高动态GPS/BD在不同姿态下的精度标定。利用基准站采集卫星实际星历数据,将实际星历数据导入卫星信号模拟器;然后根据设计的模拟试验方法,采集高动态GPS/BD输出数据;最后通过联合差分方法对采集的数据进行差分处理,获得高精度的GPS/BD定位数据。实验后处理数据的结果表明,GPS/BD定位系统在不同姿态时定位结果与天线水平时的定位结果存在较大的差异,且通过该方法获得了高动态GPS/BD不同姿态下的定位精度。

一种基于遥测跟踪信息的自引导方法

靶场试验测试过程中,遥测地面站在航落区独立进行测试任务时,针对目标实际飞行弹道与理论飞行弹道之间的时空误差不断增大,导致遥测地面站丢失目标后无法进行二次捕获的问题,提出了一种基于遥测跟踪信息的同站自引导方法。该方法使用遥测跟踪信息与理论弹道空间位置信息,反算目标实际飞行时空位置,采用卡尔曼滤波算法,对目标飞行时空位置进行预测,引导遥测天线跟踪测试目标。通过试验验证,该方法可以大幅提高遥测地面站丢失目标后的二次捕获能力。

火箭橇结构动力学仿真分析技术研究

火箭橇系统是一种以火箭发动机为动力沿地面固定轨道高速飞行的地面试验设备,在试验过程中,其外界激励复杂,所提供的力学环境条件较为恶劣,因此在试验前对火箭橇结构系统进行动力学分析在火箭橇结构设计中是必不可少的。主要针对某火箭橇减振结构平台进行动力学分析,利用ANSYS的动力响应分析系统对典型火箭橇减振结构系统进行模态分析、谐响应分析、瞬态响应分析以及谱分析的仿真分析,并与实验室结果进行了对比分析。通过以上分析可以解决火箭橇减振设计中的振动分析问题,并对结构的减振设计提供依据。