侵彻硬目标的导弹引信起爆控制方法研究

文章主要对控制电路能量确定原则进行了简要的分析,并对弹体侵彻硬目标过程中导弹的起爆影响因素进行了探讨,对深度控制电路参数的范围进行了确定,经过分析与计算可知,这与控制电路工作过程是一致的。

侵彻弹体过载信号特性与处理技术研究进展

侵彻弹体过载信号是反映侵彻物理过程的关键信号,可分为刚体减速度、弹体结构响应、连接结构响应和传感器噪声4种成分。介绍了4种成分的来源和各自特点,讨论了弹体结构响应和传感器相关信号各自的建模和评估方法。整理了针对过载信号进行分析处理的若干方法,比较了各种方法的精确性、自适应性、实时性和适用范围。对于过载信号处理实时性需求、重构手段、刚体减速度在复杂侵彻环境下的形式以及高速侵彻对过载信号分析处理带来的挑战展开了讨论。针对侵彻弹体过载信号研究现状,总结了存在的问题以及未来可能的研究方向。

硬目标侵彻引信虚拟试验技术及其应用

在对虚拟试验技术详细介绍的基础上 ,构建了面向终点效应的硬目标侵彻引信虚拟试验系统 ,并通过两个具体的算例对该虚拟试验系统的技术途径进行了详细说明 。

基于DnCNN 的侵彻过载时频去噪方法

目的提高从侵彻过载中准确估计刚体过载信号的能力。方法提出一种基于前馈去噪卷积神经网络(DnCNN)的侵彻过载时频去噪方法,该方法首先应用短时傅里叶变换(STFT)提取侵彻过载信号的时频图像,使DnCNN能够充分利用时频图像信息,估计出刚体过载时频图像。最后,通过逆STFT将时频图像转换回时域,得到估计的刚体过载信号。结果在5-Fold交叉验证中,所提方法在测试集上的平均绝对误差(MAE)为0.968%,Pearson相关系数(r)为90.35%。与低通滤波、总体经验模态分解(EEMD)和小波变换方法相比,所提方法的平均MAE分别降低了1.82%、1.00%、0.75%,平均相关系数r值分别提高了47.81%、17.48%、22.93%。结论所提方法可以从侵彻过载中准确估计出刚体过载信号,在去噪能力上优于低通滤波、EEMD和小波变换方法,且在去噪过程中,无需调整参数,能够自动完成去噪任务。

空气击锤装置模拟硬目标侵彻实验方法

针对现有空气击锤实验装置所产生的冲击加速度脉宽过短的问题,提出了利用改进后的立式空气击锤模拟侵彻过程的实验方法。该方法采用了强度更高的材料作为试验弹体,在保证结构安全性的前提下,适当降低了接触硬度,提高了抗冲击综合性能。在不同气压条件下进行了冲击试验,将测得的冲击信号特征与实际侵彻过程的加速度特征进行了对比,结果表明两者具有较高的一致性,改进后的立式空气击锤可作为实验室检测硬目标侵彻引信的测试手段,用于模拟侵彻过程。

硬目标引信侵彻过程原理研究

以实物仿真关键技术对硬目标侵彻引信进行了研究,创建半实物仿真、侵彻过程仿真、实验数据的处理等多维信息处理于一体的硬目标侵彻引信半实物仿真平台,结合典型目标介质特性,得出影响侵彻过载的主要因素,即目标介质特性、着速和着角等,并通过重点弹道计算和数值模拟对侵彻过载的主要影响因素进行了分析。

侵彻引信炸点精确控制技术

为了实现侵彻弹药的高效毁伤,硬目标侵彻引信必须完成最佳炸点识别和起爆控制任务。对比研究了两类炸点精确控制方案:一类是基于侵彻深度经验公式,另一类是基于侵彻引信记录装置中的高g值加速度计测量信息。前者的精度完全依赖于先验信息,而后者的精度则取决于冲击加速度的精确测量和控制算法的实时解算。给出了基于伪自相关的空穴识别算法。冲击加速度信号自乘实现调频脉冲压缩,再通过低通滤波即可提取出平滑的侵彻信号包络线。进一步,详细推导了实时计算侵彻深度的积分算法。利用数学仿真的侵彻两层钢靶和实测的侵彻五层混凝土靶冲击加速度进行了算法验证。空穴识别算法能够准确识别出侵彻介质的层数,而冲击加速度的双积分与弹体实际位移保持一致,相对误差约3%。

国外浇注PBX炸药在硬目标侵彻武器中的应用

简要介绍了浇注PBX炸药的概念和发展历程,叙述了国外浇注PBX炸药的发展状况及其在硬目标侵彻武器中的应用情况,并展望了其发展前景。

硬目标侵彻弹丸碰撞速度测量系统设计

利用信号传播过程中能量衰减的规律,测量了发射信号反射的回波信号与原发射信号的能量变化,设计了计行程硬目标侵彻弹丸的碰撞速度测量系统。经公式推导后得出能量衰减率与速度的关系表达式,由此确定出需要测量的量,并设计出对应的测距模块、信号接收模块和场强测量模块。最后通过处理器进行数据处理得到了弹丸碰撞初速度。

引信电子安全与解除保险装置发展现状及趋势

介绍了引信电子安全与解除保险装置组成及其技术特点,综述了其国内外发展现状和趋势,提出了其将向小型化和集成化、抗高过载、制导引信一体化、引信点火系统一体化等技术方向发展,以进一步提高武器系统引信的安全性、可靠性、可测试性。最后,根据国内研究现状,给出了下一步发展建议。

混合仿真试验在引信动态设计中的应用

为探索引信动态设计中有效的试验方法 ,对硬目标侵彻引信及其动态模拟的特点和现状作了分析和研究 ,认为将数学建模技术和空气炮模拟装置相结合的混合模拟仿真试验是对引信进行动态设计的一种非常有效的方法 。

精确制导武器技术分析

目前,世界各国都在积极发展精确制导武器.精确制导武器朝着远程化、系列化、多用途、低成本的方向发展.武器要实现高精度命中并摧毁目标的目的,需解决很多技术问题.主要分析了精确制导、灵巧弹药及硬目标侵彻等主要技术.

张合

张合,男,南京理工大学机械工程学院教授、博士生导师。在南京理工大学获引信专业硕士学位,在南京航空航天大学获测试计量及仪器工学博士学位,师从智能结构材料测试专家、中国科学院院士陶宝祺。1995年,作为高级访问学者,赴加拿大滑铁卢大学从事传感器与信号处理研究。现任装发部引信专业组副组长,工信部国防科技创新团队带头人,智能弹药国防重点实验室副主任。先后主持并完成国家自然科学基金、江苏省攀登学者重点基金、总装重点基金、预研和装备型号等多项高水平课题,获国家科技进步奖二等奖2项,省部级二等奖以上6项,授权专利60多项。带领的“智能弹药引信”国防科技创新团队,目前承担并参与型号项目3项、“086”专项3项、“十三五”预研项目11项。在科研工作中,张合教授积极加强高校与研究所和工厂的密切合作,在引信领域与兵器研究所和企业等开展合作项目12项,并建立校企合作研发中心1个。带领团队在引信与武器系统信息关联、硬目标侵彻引信、小型抗高冲击激光定距引信、磁姿态探测技术等领域均取得重要突破,推动引信新技术的发展和新标准的制定,尤其是推动了第四代灵巧化智能化引信的发展,为我国的现代化国防建设做出突出贡献。

非触即发——记2017年度国家科技进步奖二等奖获得者、南京理工大学机械工程学院张合教授团队

作为一年一度的科技盛会,国家科学技术奖励大会又一次在人们的期盼中如约而至,它数十年如一日地描绘着中国科技的新景象,为不断发展壮大的科学之林增添新的光辉。

国外引信电子安全与解除保险装置研究进展

综述了国外引信电子安全与解除保险装置研究进展,分析了电子安全与解除保险装置的技术发展特点与应用发展方向。其技术发展特点为:高安全性、抗高过载、功能拓展、信息融合以及微小型化,其应用发展方向主要包括:硬目标侵彻弹药引信和多点起爆弹药引信。最后,介绍了电子安全与解除保险装置的相关测试技术。