基于图像处理的炮弹运动参数检测技术

为实现火炮试验中炮弹运动参数的自动检测,采用数字高速像机采集炮弹的运动图像,应用数字图像处理技术研究了此类图像的通用提取算法,实现了炮弹特征图像的准确提取,结合炮弹运动参数的测量原理,设计图像检测系统实现了炮弹运动参数的自动检测。对多次火炮试验获得的炮弹运动图像检测结果表明,研究的图像提取算法简单易用,通用性较强,提高了参数测量的精度。目前,已将该图像检测系统应用于火炮试验的数据分析中,取得了较好的效果。

炮弹地面密集度性能与射程关系仿真

为了探讨炮弹三分之二射程地面密集度性能与最大射程地面密集度性能之间的关系,基于蒙特卡罗方法和弹丸空中6自由度弹道方程,采用符合误差因素特征的随机数序列,建立了弹丸地面密集度仿真预测模型,以某155 mm口径火炮榴弹为算例,分别得到了对应最大射程和最大射程三分之二处地面密集度仿真数值。结果表明:弹丸最大射程和最大射程三分之二处的地面密集度影响因素差异较大,难以定量对应;用三分之二射程检验弹丸地面密集度指标的方法难以反映最大射程地面密集度性能水平,不宜采用;最大射程地面密集度性能与射角散布几乎无关,而三分之二射程时,射角对地面密集度性能影响较大;弹丸应按最大射程考核地面密集度,火炮系统可按三分之二射程考核地面密集度。

高炮人工增雨催化区的探讨

在高炮人工增雨作业中,作业参数的选择和催化区的分布是一个重要问题。根据梯度输送理论,计算了人工增雨作业中单发和多发炮弹AgI最大扩散半径和时间。以不同AgI浓度阈值模拟分析了湍流扩散系数、方位角、仰角和风速对人工增雨炮弹催化区的影响,依据等角度作业思路,提出了高炮人工增雨迎风半圆多轮作业方案。

弹丸挤进过程的计算与研究

本文在分析了高冲击下弹带材料应变特性的基础上,建立了用二阶系统模拟弹丸挤进过程的计算方法,并经过实验及线性相似系统理论确定了挤进阻力项,得到了挤进阻力随膛压变化的规律。从理论结果和实验结果的对比来看,所建立的数学物理模型较好地模拟了挤进过程。

炮弹在海洋环境下适应性分析及对策

针对弹药的环境使用性要求问题,对炮弹海洋环境适应性进行分析。分析我国西南沙海域的海洋环境,包括高温、高湿、盐雾、霉菌、太阳辐射等自然环境,探讨在单一因素及综合因素作用下对炮弹可能产生的危害及采取对策,并提出提高炮弹海洋环境适应性的相关性建议。分析结果表明:可以通过材料的选取,工艺防护,腐蚀控制,通风、排水及防腐蚀密封设计,维护措施等方式提高炮弹海洋环境适应性。

滞空式炮射雷达干扰弹干扰效能评估研究

为了解决滞空式炮射雷达干扰弹干扰效能评估难题,针对滞空式炮射雷达干扰弹工作原理及配试雷达特性,提出了静态悬挂多部干扰机、实弹射击填砂弹作为合作目标的半动态试验方法。并进行了由多部干扰机至单部干扰机、由配试雷达到真实作战对象的评估方法研究,通过外场试验,评估了滞空式炮射雷达干扰弹干扰效能。

基于迭代学习的供输弹系统协调器控制研究

针对某供输弹系统协调器中托弹盘翻入输弹线采用行程开关控制,位置控制精度难以保证,影响到弹丸卡膛一致性的问题,引入迭代学习控制作为位置环控制器,设计了一个控制托弹盘翻入输弹线的永磁同步电机控制系统,仿真结果表明:经过多次迭代学习后,位置控制误差趋于一个稳定值,有利于提高弹丸的卡膛一致性,从而提高火炮射击精度。

一种车载火炮供输弹装置设计

传统车载火炮弹药多为人工装填,为了提高射击速度,设计了一种新型自动供输弹装置。对各分机构进行了结构设计和接口设计,对关键机构进行了运动学分析,并对供输弹装置建立了虚拟样机并进行仿真,对各分机构时序进行了研究,给出了最佳时序方案和装填一发弹药响应时间。结果表明,该供输弹装置能够实现弹和药快速化装填,为提高车载火炮供输弹装置自动化程度提出了新的思路和构想。

火炮抽筒故障机理研究

针对某自行反坦克炮射击后,抽筒时出现药筒钢底座底缘与圆柱部断裂现象这一抽筒故障,分析计算该火炮正常抽筒所需的理论抽筒力和半自动开闩机构所能提供的实际抽筒力,由此定量分析该故障的主要原因,并提出火炮实弹射击预防抽筒故障的具体措施,对半自动开闩结构设计与改进、部队装备训练与射击具有一定指导和参考价值.

炮射雷达干扰弹动态干扰效果分析

为分析多部炮射雷达干扰弹动态条件下分布式干扰的干扰效果,采用干扰弹用弹量、二次开舱误差、风飘等干扰效果的影响因素修正的方法,建立了全动态条件下的炮射雷达干扰弹干扰机的分布式干扰模型,并进行了仿真分析,得到了各影响因素对动态干扰影响效果规律的结论。

粒子系统理论在三维实时场景渲染中的应用研究

为了实时地再现实际战场场景,文章在深入研究了粒子系统理论基础之上,结合OSG和MFC技术,构建了三维实时战场场景,根据火控解算的弹道参数,逼真地模拟了炮弹从出膛到击中目标这一全过程,主要包括炮弹出膛时炮口的烟雾火光、炮弹运动轨迹、炮弹击中目标产生的爆炸效果。这种三维实时场景渲染技术解决了粒子系统模拟的逼真性和系统实时性的矛盾问题,改变了传统的二维观察方式,使指挥作战员获得了身临其境的直观感受,在未来信息战争中具有重要的指导意义。

基于短时傅里叶变换的干扰信号识别方法

目的提高无线电引信识别欺骗式干扰的能力。方法根据炮弹弹体自旋的特点,使得采用连续波线极化天线的无线电引信所收到的干扰信号呈现出有别于地面回波的周期性幅度调制特征,通过对此特征进行短时傅里叶变换后进行识别,可以作为无线电引信是否受到欺骗式干扰的判断依据。结果通过仿真和试验对方法的可行性进行了验证,表明该识别方法可以很好地提高连续波无线电引信的识别欺骗式干扰的能力。结论基于短时傅里叶变换检测旋转调制的对地旋转弹无线电引信欺骗干扰识别的方法可以对干扰信号特征进行识别,算法处理时间短,能够作为引信是否受到干扰的一种判断依据。

一种基于无迹卡尔曼滤波和炮弹运动轨迹模型的落/发点外推新算法

炮弹弹道外推算法是决定炮位侦察校射雷达性能的关键因素之一。针对运动轨迹滤波方法、弹道模型误差、参数估计误差等导致的定位精度低的问题,提出了一种基于无迹卡尔曼滤波和炮弹运动轨迹模型的落/发点外推新算法。该算法首先选择先进的无迹卡尔曼滤波方法对雷达测得的初始弹道轨迹进行滤波,再基于一种先进的炮弹运动轨迹模型,利用四阶龙格-库塔方程进行外推。仿真实验结果表明,相比于其它2种较为经典的弹道外推算法,该算法定位精度大大提高。

改进PSPNet的炮弹火焰分割算法及应用

针对目前靶场炮弹火焰图像分割算法对火焰边界分割效果差而导致定位精度下降的问题,基于PSPNet算法,结合双向特征融合模块以及全注意力机制网络的特征金字塔转换模块,提出改进PSPNet的炮弹火焰分割PSP_FPT(pyramid scene parsing_feature pyramid with Transformer)算法,实现对炮弹火焰目标的高精度分割。利用双向特征融合模块对金字塔池化后的特征进行双向融合,增强各子区域以及全局目标空间和语义特征的相关性,提升炮弹火焰分割的准确性。为了避免火焰周围烟雾、扬尘对分割效果的影响,将特征金字塔转换模块与全注意力机制网络相结合,优化双向特征融合模块输出后的特征映射,提升区域内目标之间的空间结构关系;提高算法对炮弹火焰目标与背景干扰之间的辨别力,进一步提高算法的识别能力。将全局池化后的特征作为全注意力机制网络的输入,解决了由于图像输入序列过长导致全注意力机制网络参数量过大的问题,进而降低工程应用的实现难度。实验结果表明,该算法在炮弹火焰数据集上分割的平均交并比达98.01%,平均准确率达98.97%,对炮弹火焰分割有较强的鲁棒性和较高的准确率。

巡航式冲压增程制导炮弹模糊自适应PID控制

为适应巡航式冲压增程制导炮弹在巡航飞行过程中质心不断前移、气动参数变化范围大这一特征,实现在巡航飞行过程中的自适应控制,设计了一种基于模糊自适应PID算法的三回路自动驾驶仪。首先,由小扰动法将纵向平面内炮弹运动方程组线性化并推导炮弹各姿态角的传递函数,同时选取巡航始末位置特征点进行动态特性分析;在此基础上设计三回路自动驾驶仪以提升系统相角裕度,改善其阻尼特性;由频域分析法和根轨迹法设计巡航始末位置特征点处的内回路控制参数,并用插值计算得出其他非特征点的内回路控制参数;外回路采用模糊自适应PID进行设计。仿真结果表明,在巡航飞行过程中,模糊自适应算法所设计的自动驾驶仪具有良好的控制品质。

炮弹炸点坐标检测技术研究综述

炮兵部队实弹射击毁伤效果评估问题,一直都是国内外军事领域研究的重点难点。炮弹炸点坐标检测作为毁伤效果评估的核心环节,在射击偏差校正、射击精度精确评估上至关重要。为研究分析炮弹炸点坐标检测技术中的难点,从信息感知角度出发,分析了炮弹爆炸现象在不同传感器下的信号特征,梳理了炮弹炸点坐标检测技术的研究进展,最后,对炮弹炸点坐标检测技术未来的发展方向进行了展望。

炮弹弹带剥离机的设计应用

研制了一种炮弹弹带剥离机,采用白钢双刀具,运用液压动力技术,实现了双弹带一次性切削剥离,较好地解决了炮弹弹带回收效率低的难题,能够满足报废弹药末端处理彻底的作业需要,具有良好的社会效益、军事效益和经济效益,以及较高的推广应用价值。

基于真空技术的大口径炮弹搬运系统

研制了一种运用真空技术的大口径弹药搬运系统,较好地解决了大口径弹药分解拆卸过程中,拔弹、上弹环节人员劳动强度大,安全系数低等难题,实现了大口径炮弹的快速抓取、提升、移动和释放,提高作业效率近6倍,具有较高的社会效益和军事效益,以及很好的推广应用前景。

炮射式雷达干扰弹干扰屏障计算方法

干扰屏障计算是影响炮射式雷达干扰弹作战效能的重要问题之一。针对炮位侦察校射雷达和活动目标侦察雷达,分别进行干扰屏障掩护空间区域计算,雷达干扰机空间排布计算和受到风力干扰下的风飘修正计算,并给出干扰屏障计算的规范程序和一般方法,可满足炮射式雷达干扰弹的作战运用需求。

基于退化共线方程与数字高程模型的炮弹炸点坐标检测

炮弹炸点坐标检测是射击偏差校正的主要依据和毁伤效果评估的核心环节,为实时检测炮弹炸点三维坐标,提出一种基于退化共线方程与数字高程模型的炮弹炸点坐标检测方法。以多旋翼无人机作为空中监测平台,实时捕获炮弹落区场景,分割炮弹炸点图像并计算其图像坐标。通过共线方程原理建立炮弹炸点图像坐标与三维坐标关系式,并结合炮弹落区数字高程模型,进行匹配运算,实现炮弹炸点的实时检测输出。在实弹试验条件不足情况下,构建了炮弹炸点坐标检测仿真系统,进行单炮射击、分段射击与重叠射击仿真试验,验证了炮弹炸点坐标解算方法的有效性。