基于大靶面光幕靶的两类六光幕阵列测量原理

弹丸着靶坐标和飞行速度以及飞行方向角是外弹道测试中必测参数,本文针对四幕光幕靶和双光幕测速系统的不足,采用六个大靶面光幕靶,构造出了两类六光幕阵列结构。由作者首次提出的六幕光幕靶是文中所提基本结构的变形。所提六光幕阵列能同时完成着靶坐标、速度和速度方向三类参数的同时测试,是一类六光幕阵列的基本机构,其他结构可以通过光幕面的旋转平移得到。文中给出了两种六光幕阵列测量公式的详细推导。提出的六光幕阵列也可以用作自动报靶系统中的传感器。

基于工程模型的六光幕阵列天幕立靶弹头坐标测量不确定度评定方法研究

六光幕阵列天幕立靶是测量速射武器连发弹头着靶坐标的主要设备。针对现有光幕阵列理想模型下测量不确定度分析无法满足其工程实际中测量需求的不足,在理想模型和工程模型下综合考虑双N形六光幕阵列测量不确定度的影响因素,仿真分析了光幕阵列结构参数不确定度、布靶参数不确定度、过幕时刻序列不确定度、光幕垂直度不确定度、靶体水平和平行布放不确定度及弹头速度方向角等各项因素对着靶坐标测量不确定度的影响规律。通过建立的评价函数对各因素的影响作用进行评价。结合工程实际对所有因素影响下的不确定度进行合成,得到选定的1 m×1 m靶面内不确定度分布。试验表明,实弹测量结果与分析结果具有较好的一致性。

双V型六光幕阵列测试精度分析

光幕阵列测试射击密集度已在靶场得到应用,阵列的结构参数直接影响测试精度。本文针对双V型六光幕阵列,理论分析了结构参数、弹丸入射角度及弹丸入射位置对弹丸速度测试精度和坐标测试精度的影响,并建立测试误差传播公式,通过MATLAB仿真得到了各因素影响弹丸速度和坐标测试精度的规律和关系曲线。文中的结果为提高六光幕阵列测试精度和工程设计优化提供了参考。

六光幕阵列光幕夹角参数对测量精度影响规律分析及仿真

为了确定六光幕阵列中的最佳光幕夹角参数以减小对测量精度的影响,研究了双"N"形六光幕阵列测量精度,建立了误差传播公式,仿真分析了光幕夹角参数对测量误差的影响规律.仿真结果表明:在一定的实弹试验仿真条件下,坐标测量误差dZY较小时,对应的最佳夹角参数范围为44.5°≥α≥45.5°,57°≥β≥60°;速度误差dV较小时对应的最佳夹角参数范围为36°≥α≥38°,54°≥β≥55°.

多管齐射武器弹幕参数的细分光幕阵列测试方法

针对准确测试多管齐射武器弹幕参数,提出了一种细分六光幕阵列测试方法。研究的细分光幕阵列将探测空间划分为多个子探测平面区域,通过采集多管齐射武器发射的多发弹丸穿过每个光幕时输出的信号并计算时刻信息,依据穿过对称光幕的时间间隔相等的原理,利用穿过同一光幕不同位置的时间差可从众多时间序列中识别出每发弹丸穿过6个光幕的时间序列组合,从而计算出每发弹丸相应的飞行参数。研究的算法经仿真验证,结果表明算法有效。此外还给出了光幕的实现方案,并对高射频连发射击试验进行了验证。

弹丸穿过梯形光幕过幕时刻提取算法研究

针对传统幕中触发时刻提取方法未考虑光幕幕厚分布不均匀而引入的测量误差,提出了一种弹丸以一定角度穿过光幕厚度呈倒梯形分布光幕的过幕时刻提取方法.通过分析光幕的空间分布,推导了相应的计算公式将弹尾到达光幕厚度中心面的时刻与弹丸穿过整个光幕时间的比值转换为中心面所在位置与弹丸在光幕中飞行距离的比值,利用迭代算法提取出弹尾到达光幕中心面的时刻,并计算出弹丸的外弹道飞行参数.实弹射击表明,算法在一定范围内可将六光幕阵列天幕立靶测量误差减小1mm.

弹丸穿过倾斜梯形光幕特征时刻修正算法研究

传统的幕中触发法在计算过幕时刻时是将光幕沿厚度方向的分布理想化为矩形,实际光幕由于镜头成像原理,其厚度呈梯形分布。当光幕之间存在夹角或弹丸斜入射光幕时会引入过幕时刻的提取误差。基于光幕探测器输出信号的幅值与弹丸在光幕中的位置呈线性对应关系,提出了一种弹丸穿过倾斜梯形光幕特征时刻修正算法。通过对光幕厚度的分析,采用迭代修正算法计算出半峰值点和弹道线与光幕中心面交点的时间差,得到弹尾到达光幕中心面的准确时刻。实弹射击表明,修正算法提取过幕时刻精度平均提高7.9%,可以直接用于六光幕天幕立靶测量系统。