速射身管武器外弹道弹丸同时穿过光幕概率分析

在速射身管武器射击密集度试验中,一个身管先后射出的多发弹丸可能会同时穿过一个光幕面。在此情况下,某些光电靶测试系统无法测量到弹丸的外弹道参数。为了能获得这些测量值,必须对此现象做出定性分析,为选择出一种合理的光电靶测试系统来提供参考。对弹丸同时穿过光幕的现象做出简化数学描述;基于弹丸速度确定及不确定两种条件,分别构建弹丸同时穿过光幕概率的两种数学模型;根据最优化数学模型获得弹丸同时过幕的概率与其飞行距离的变化规律,确定了弹丸过幕的概率临界距离、直射距离上最大过幕的概率以及任意距离段上弹丸同时过幕的概率3项重要参数。经试验验证,经过合理选择的光电靶测试系统,可避免弹丸同时过幕而对试验数据造成的影响。

外弹道测量数据中“隐蔽性”野值处理方法研究

针对靶场外测数据中存在的"隐蔽性"野值难以发现和剔除的问题,本文采用一阶差分法对其加以识别,并基于M-型估计理论和拉格朗日条件极值原理,提出了一种能识别和修复这种野值的新方法,通过对测量数据进行Matlab仿真分析处理,验证了该方法的实用性和高效性。

七光幕阵列测试双管武器立靶密集度方法研究

为了满足某双管武器立靶密集度自动测试需求,提出了七光幕阵列测试原理,在双V形六光幕阵列中增加一个光幕组成七光幕阵列。研究了采用发射点在弹道线上的原理,构建了识别同一发弹丸穿过七个光幕的时间序列的算法,在MATLAB平台上进行了仿真验证,结果表明所提测试方法有效可行,能够实现双管武器立靶密集度参数的测量。

斜入射下四光幕精度靶着靶位置测量原理误差分析

为研究飞行弹丸斜入射时着靶坐标测量原理误差的分布规律,根据四光幕精度靶几何结构,建立了斜入射下着靶坐标测量原理误差模型,研究有效探测靶面内不同着靶位置与不同入射角下原理误差分布规律;分析工程应用中发射位置确定下,不同散布半径与不同射击距离对测量原理误差的影响,给出着靶坐标测量的修正公式,并进行实弹射击试验。试验结果表明:飞行弹丸斜入射时必然存在原理误差,必须修正着靶坐标;射击距离一定时,发射枪散布半径越大,原理误差越大;散布半径确定时,原理误差随射击距离增加而减小;在发射位置确定下,采用修正公式后,四光幕精度靶测量误差小于1 mm。

弹载GPS弹道测量系统的设计

通过对GPS在弹道测量中特点和要求的分析,以及对弹载GPS接收机测量系统和弹载GPS转发器测量系统2种弹载GPS的定位模式的讨论,选择弹载GPS转发器方式、采用差分定位方案构造了炮弹弹载GPS弹道测量系统。该系统的弹上部分由GPS OEM板、以DSP为中心的控制器、MODEN、收发信机、RAM和串行接口组成。地面基准站的功能是接收弹载GPS播发的信息,解算并显示飞行器的位置、速度,同时可给飞行器发出控制指令。弹上软件包括OEM板的初始化模块、数据处理模块、数据编码模块等。地面软件包括数据采集模块、星历计算模块、差分处理模块、飞行轨迹回放模块等。

高弹道测量数据电波折射误差快速修正算法

飞行器制导精度评估 ,特别是航天器的姿态与定点控制、落点预报等 ,都离不开高精度的外弹道测量数据。在影响测量数据精度因素中 ,折射误差是主要误差源之一。目前折射误差修正方法中 ,一类精度很高 ,但计算速度太慢 ,无法应用于实时计算 ;一类速度很快 ,但因为使用的是简化模型 ,因而精度较差 ,难以满足未来高精度测控的需要。如何在确保实时计算速度基础上 ,又能提高其处理精度 ,正是文章构造出的快速折射修正二步方法所解决的课题。经仿真计算证明 。

双N型六光幕阵列弹丸斜入射速度测量方法研究

针对炮管仰角射击、枪弹扫射、弹丸末端弹道飞行等斜入射情况下的弹丸速度测量需求,提出一种双N型六光幕天幕靶弹丸斜入射速度测量方案,系统主探测器,两台三光幕天幕靶通过“N”型狭缝光阑和光学镜头在预定弹道空间形成六个探测光幕,弹丸以一定角度入射并依次穿越六个探测光幕时,六个探测光幕对应的六套信号处理电路依次输出六路弹丸信号,通过数据采集仪对六路弹丸信号进行采集和处理,得到弹丸穿过六个探测光幕的时刻值,再进一步结合系统光幕结构参数,计算出弹丸的飞行速度和飞行方向,并对系统速度测量误差进行了分析和仿真,最后通过实弹试验的方法验证了系统的速度测量精度≤1.1‰。

四光幕阵列的平面方程模型与解算

针对传统基于三角形原理的测量方法对结构参数要求严格、装调难度大的不足,提出了一种基于空间解析几何原理的平面方程模型和算法。采用最小二乘法曲线拟合的方法确定已标定的两个倾斜光幕的平面方程,通过弹道线与四个光幕的平面方程组的联立求解,实现弹丸速度和着靶位置的精确测量。文中的方法降低了对两倾斜光幕的安装和装调难度,采用实弹射击的方式对所提方法进行验证,结果表明:所提的四光幕阵列的平面方程模型与算法简化了四光幕阵列结构装调,节省了人力,提高了测量精度。

天幕靶响应时间一致性检测电路设计及实现

构成区截测速装置的两台天幕靶响应时间一致性直接影响测速精度,在天幕靶校准过程中需准确测量该参数.设计了一种测量天幕靶响应时间一致性的检测电路,采用LED发光二极管模拟弹丸穿过光幕的过程,用测时仪分别测量驱动LED灯的信号与天幕靶输出之间的时间.经实际测试验证,响应时间和响应一致性的测量误差为0.5μs,设计的电路可用于测速天幕靶的检定.

镜头式光幕探测灵敏度分布规律研究

针对室内大靶面探测光幕的试验与测试需求,研究了扇形光幕和矩形光幕的工程实现。分析了探测光幕的工作机理,依据光学系统的光照度分析理论,推导出弹丸在探测光幕面内不同位置穿过时引起的光通量变化量计算公式,利用Matlab计算出整个幕面的灵敏度分布规律。采用气枪弹在幕面内不同位置进行了射击试验验证。试验结果表明:弹丸在幕面内的信号幅值与仿真计算的灵敏度分布规律吻合。所得结论对大靶面探测光幕的工程设计具有参考价值。

靶场GPS载波相位多路径误差建模与仿真

本文针对靶场全球定位系统 (GPS)外弹道测试系统中的多路径效应 ,建立了多路径反射定位误差模型 ,给出了影响多路径误差的有关参量。

兵器外弹道试验用双源触发装置设计

针对兵器外弹道试验中采用单一探测传感器易输出误触发信号的技术难题,设计了一种双源触发方案。采用电磁传感器在弹丸击发时输出击发启动信号,采用枪口火焰触发器探测弹丸离开枪口时火光输出火焰停止信号;触发时序控制电路接收到击发启动信号后,输出一个设定宽度的时间窗脉冲信号,在时间窗内接收到火焰触发器输出的停止信号,即可判定为有效触发信号,否则为干扰信号,进行滤除。通过实弹射击验证,每次射击均能可靠输出触发信号,无误触发现象,能够有效提高触发装置的可靠性。

弹丸攻角测量误差分析

采用数字模拟方法，分析了地炮弹丸攻角姿态的测量误差对弹道特性及射表精度的影响，并通过对某弹丸计算结果的分析，提出了地炮弹丸攻角测量误差的要求。