降雨和大气分子环境对引信回波响应的影响

针对大气环境特性数据在引信工程设计中运用不足的问题,基于Monte-Carlo辐射传输模型和数字信号处理模型,提出了一种将大气环境特性数据应用于引信回波响应特性的仿真建模方法,利用ITU建立雨衰模型,验证了本文中的雨衰模型,研究了雨滴、水蒸气和氧气分子综合作用下对非大气窗口毫米波的衰减特性,并将毫米波的衰减特性数据应用于引信回波响应特性的仿真建模中,建立了引信回波响应模型,给出了引信回波响应特性中的一维距离像和距离-多普勒像,分析了暴雨和特大暴雨中引信目标回波功率和信噪比的变化规律。研究发现,中心频率60、118、184 GHz引信目标回波功率在暴雨中分别降低了2.5、1.8、2.9 dB,信噪比分别降低了1.2、0.9、1.3 dB。结果表明:即使是特大暴雨,空气中雨滴的散射与吸收作用对短距离引信目标回波并不能产生质的改变,但会降低目标回波的信噪比,使引信探测系统目标检测概率下降。从无雨到暴雨再到特大暴雨,中心频率60 GHz引信回波信噪比分别为15.7、14.4、12.9 dB,基于Neyman-Pearson准则,当引信探测系统虚警概率为10-7时,引信探测器的目标检测概率分别为0.999 7、0.986 9和0.852 1,结果显示,极端条件下的降雨颗粒和大气分子的衰减特性对引信的目标检测概率影响显著。文中降雨和大气分子对引信探测影响的建模方法可为引信工程设计中的环境适应性评估提供理论与方法支撑。

基于绝对节点坐标方法的压发装置建模与优化

研究压发装置的精确建模与产品性能优化问题.基于绝对节点坐标方法的缩减板单元对压发装置电路板进行建模,通过实验确定电路板的材料参数及支撑弹簧与触发装置的非线性刚度特性,采用非线性力–位移关系建立了支撑弹簧与触发装置力学模型,搭建了压发装置结构的精确有限元模型;设计了压发装置加载实验系统,采用实验数据验证了上述有限元模型的正确性.根据目标触发载荷范围,优化了压发装置中支撑弹簧的刚度及长度参数.数值模拟直接指导了压发装置参数设计,并已成功应用于型号研制.

基于修正任意拉格朗日-欧拉算法的结构体入水仿真

针对显示动力学算法在结构体入水的流固耦合数值计算过程中计算效率低的问题,提出基于冲击修正的任意拉格朗日欧拉(C-ALE)算法的结构体入水计算方法,该方法引入贯穿量C对任意拉格朗日欧拉方法进行修正,采用流体域与固体域定步长交替计算的方法进行求解。对比结构体入水过程外场试验结果和采用相同输入条件和网格模型的ALE算法计算结果,可以得出针对结构体入水过程的求解,C-ALE算法比ALE算法具有更小的计算误差和更快的收敛速度。

间断供能的引信装定数据双向传输方法

现有的感应装定引信电路在装定信息反向传输过程中能量利用率低,因此大容量数据在传输过程中引信没有足够的能量接收数据。针对此问题,提出间断供能的引信装定数据双向传输方法。该方法中装定器对引信间断供电,在数据下传完成后,装定器依据数据多少字节停顿1ms左右,在这期间内引信将数据上传回去,由装定器检测判断反向传输数据是否正确,从而判断装定正确与否。试验表明,该方法能可靠的实现装定数据反向传输,并有效提高装定信息反向传输阶段的能量利用率,使大容量数据能可靠的传输。

机电引信擦地炸惯性发火机构设计与分析

为了满足机电引信高作用可靠性的要求,对弹底擦地炸惯性发火机构进行了结构设计;在对机构闭合响应时间计算的基础上,通过和头部触发机构的对比,分析了引信通过3mm胶合板的钝感度和靶后对地灵敏度,并进行了离心试验和擦地炸性能试验验证,表明引信擦地炸作用率不小于90%,设计符合要求。

引信解除保险距离的虚拟试验技术

利用蒙特卡洛模拟实现空空导弹引信解除保险距离的计算机虚拟试验,以减少或部分替代高价值弹药的靶场射击试验。所介绍的数学方法,如运动环境条件的加噪模型、引信零部件尺寸及机构动力学参数散布模型,对于引信其它机构的虚拟试验同样适用;所提出的能形成随机几何模型的嵌入式软件,是结合机电工程与控制国家重点实验室现用工程软件进行设计的。10 0次虚拟试验结果的分布特征与同类机构射击试验吻合。

一种新型压电加速度传感器研究

针对大长径比弹丸高速侵彻中刚体过载信号与高频振动信号混叠带来目标难以识别的问题,研究一种具有开关特性的压电加速度传感器;建立了该传感器的力学模型并对其特性进行了研究.利用相对比较法对新型加速度传感器及普通加速度传感器进行了冲击试验.实验测试结果表明,所设计的压电加速度传感器可衰减高频振动信号,有利于侵彻过程中目标信息的获取与识别.

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。

基于三端式磁通门传感器的磁目标探测研究

文中分析了三端式磁通门传感器的工作原理,给出了有效的信号处理方法。电路中使用了MAX275芯片对信号进行带通滤波取得了很好的效果。试验证明系统电路稳定可靠,对环境磁场的变化反应灵敏。

带加重柱的轴向安装惯性触发开关

针对引信惯性触发开关灵敏度与弹道安全性的矛盾,设计出带加重柱的轴向安装惯性触发开关。该开关在原惯性触杆下方增加了加重柱,并且轴向安装(轴线与弹轴平行)。测试、验证试验表明:加重柱及其轴向安装可以使开关实际闭合加速度与标定值吻合,使引信轴向和径向灵敏度散布都显著减小,减少了开关冗余数量,并且使引信轴向灵敏度与径向灵敏度拉开差距,解决早炸和炸坑过深的矛盾,适用于火箭弹和其他非旋和低旋弹药。

压电引信传感器设计与研究

研究一种高响应时间、万向触发的引信用压电传感器.通过分析武器系统使用条件和触发引信技术要求,提出了采用PZT-5型压电陶瓷的压电引信传感器设计方案,并论述了该引信传感器的工作原理及调试方法.性能实验结果表明,该压电引信传感器较好地解决了压电触发引信的万向性问题,与同类触发引信相比响应时间更快、工作更可靠.实际应用试验也证明其满足武器使用要求.

基于磁阻传感器的磁探测系统设计

文中简述了多模引信和磁引信的概念。通过对磁信号的采集和处理,进行了基于磁阻传感器的磁探测系统电路设计,并通过大量实验验证了系统的可行性。

磁平衡环境监测的特征提取方法

基于鱼雷电磁引信磁平衡调试环境监测的需求分析,提出了采用多元电磁传感器组成测量基阵提取空间电磁场分布参数的监测原理方案。针对复杂的电磁环境和确知的鱼雷电磁引信目标检测模式,研究了磁平衡环境监测的特征提取方法,为实现磁平衡环境的监测打下了良好基础。

擒纵机构参数对钟表机构的计时散布影响研究

针对某弹药定时机构计时散布大的问题,应用理论分析和计算机仿真的方法,研究了尺寸因素对计时的影响问题.在对钟表机构动力学理论分析的基础上,通过对机构进行三维建模和动力学仿真,得出了部分擒纵机构参数对钟表机构计时精度的影响.结果表明,擒纵轮齿顶圆直径与擒纵轮轴与摆轴中心距对钟表机构计时的散布影响较大.

子弹引信万向着发机构动力学分析

建立了惯性锤式万向着发机构的动力学模型,计算了以输入加速度为参量的机构解除保险角度与时间的关系。算例表明,在输入加速度较小时,采用高密度材料的惯性锤,能显著提高机构的着发灵敏度。

数码手榴弹引信研究与设计

通过引入三轴加速度传感器和单片机,解决现行手榴弹由于延期时间不准确而导致的早爆和迟爆,以及手榴弹未扔出安全范围起爆对操作手引起意外伤亡的问题,提出了一种新型手榴弹引信——数码手榴弹引信的设计方案与研究思路。

高速旋转引信弹道簧的受力和变形分析

弹道簧抗力在引信高速旋转下是否发生剧烈变化是引信安全性分析的重要因素之一。采用解析法及有限元两种方法分析引信弹道簧在高速旋转状态下的力学特性,并对两种方法的计算结果进行比较。分析表明,在通常转速范围内,旋转惯性力对弹道簧变形影响很小,可以忽略。只有在转速极高时,弹道簧才会产生局部严重变形。该结论说明在一般情况下引信早炸故障不是由于弹道簧在高速旋转下抗力下降引起的。

三端式磁通门传感器的数学建模

分析了三端式磁通门传感器的工作原理,建立了其结构的数学模型;对结构模型做了定性的分析,并定量地计算出了灵敏度、磁导率等参数和指标.在此基础之上,比较了不同波形下的灵敏度大小,确定出了最佳的激励波形;验证了数学模型的合理性,并保证在灵敏度最大的条件下得到最佳激励电压和激励频率.

基于虚拟样机的系统仿真技术及其在机械引信研制中的应用

研究机械引信内部机构的运动 ,采用传统的实验方法难窥系统全貌 ,建造虚拟样机 ,并在其基础上进行仿真 ,为研究人员创建了身临其境的感觉 ,从而启发设计构思 ,进行辅助系统测试与评估。本文介绍了虚拟样机和仿真技术基本概念和发展状况 ,如何构造机械引信的虚拟样机 ,还阐述了进行仿真的必要性以及运用仿真软件进行仿真工作的流程。

某安全系统炮口失效机理分析

通过有限元方法,研究了安全系统在某大口径火炮的瞬态高过载下的动态特性.基于膛内过载的试验测试结果,在软件中建立了安全系统有限元虚拟样机,并输入测试的弹道环境,利用有限元法进行仿真计算,得到安全系统在炮口处的强度特性;结合钟表机构的在膛内的运动,对安全系统的失效机理进行了进一步分析.结果表明,炮口段作用在弹丸径向上的瞬态高过载是安全系统失效的主要原因.