基于数据装定的坦克炮毫米波近炸引信炸高控制方法

为满足打击人员、装甲、掩藏等目标需求,坦克炮毫米波近炸引信需要具备多种炸高,实现弹丸毁伤效能最大化。针对坦克炮弹道低伸,毫米波探测器波束较窄、难以满足近炸引信多种炸高的问题,建立基于装定延时的坦克炮毫米波近炸引信炸高控制模型,分析通过增加发火延时的策略实现炸高控制。弹丸发射前根据初速射角等攻击条件解算发火延时,利用武器平台与弹丸的信息交联,向近炸引信装定发火延时从而实现弹丸炸高控制。建立数学模型并仿真分析发火延时与弹丸初速、射角和毫米波探测器波束宽度、探测距离与炸高差之间的关系,总结出发火延时的计算公式,通过实验室静态试验和外场动态试验验证该方法的有效性。

基于激光近炸引信最佳起爆延时的目标毁伤建模

针对传统的目标毁伤计算时未详细考虑激光近炸引信的起爆延时,从而导致对目标毁伤效能的计算与实际存在一定差距的问题,提出激光近炸引信弹目交会条件下基于最佳起爆延时的目标毁伤建模方法。推导了使引信处于最佳近炸位置的弹目交会近炸最佳起爆延时函数;在确定最佳起爆延时的基础上,结合对破片群飞散特性的分析,建立了激光近炸引信对目标的毁伤概率计算模型。仿真分析了不同因素对近炸引信最佳起爆延时的影响。通过模拟近炸引信对目标的毁伤实验结果可以看出激光近炸引信的起爆延时影响着最终的目标毁伤概率,这将为提高激光近炸引信的毁伤效能提供参考。

基于光幕阵列的近炸引信炸点坐标测量方法

针对毁伤评估及引战配合仿真中引信炸点测量数据缺乏的问题,提出了一种光幕阵列配合炸点火焰探测原理的近炸引信炸点坐标测量方法。使用2台三光幕探测器和1台单光幕探测器构成7光幕阵列,当带有近炸引信的弹丸穿过光幕阵列的所有探测幕面时,光幕阵列系统可测量得到弹丸的飞行速度、弹丸飞行速度方向的俯仰角、方位角和弹丸的着靶坐标,弹丸在炸点火焰探测器视场内爆炸时,便可利用爆炸时刻值进一步计算得到近炸引信空间炸点三维坐标。依据多光幕阵列测量原理和布置的光幕阵列建立了炸点坐标曲线测量模型,并对炸点坐标测量误差进行了仿真和分析,通过误差仿真得到的炸点三维坐标的最大测量误差分别为7.81 mm,11.66 mm和9.817 mm。模拟实弹实验炸点三维坐标的最大测量误差分别为5.9 mm,8.2 mm和8.4 mm,与理论仿真结果一致,验证了所建立测量模型的可行性和准确性。本文研究的测量方法可实现近炸引信弹丸在终点弹道段受到空气阻力和重力影响下的炸点坐标的测量,该测量方法完全满足近炸引信空间炸点三维坐标的测量需求。

无线电近炸引信空中目标的建模和分析

描述了无线电近炸引信工作在物理场近场区时，空中目标可看作由若干散射点组成，散射点数目、相对位置和散射强度直接建立在对大量实测数据分析的基础上。根据实测数据建立了一种表示无线电近炸引信空中目标近场散射特性的数学模型。采用系统辨识技术，非线性最小二乘参数估计法和埃特金插值法建立目标散射特性的合成模型。该模型可给出弹目交会过程中目标散射信号。并对模拟结果和模型进行了分析，得出了一些有益的结论。

电容近炸引信的探测灵敏度

从分析常用的两种电容近炸引信探测器（鉴频式探测器和耦合式探测器）入手，给出电容近炸引信探测灵敏度的定义，并推导出其数学表达式。对电容近炸引信的理论研究和产品设计都具有指导意义。

近炸引信预制破片弹对空射击效率的研究

为研究近炸引信预制破片弹的战场使用 ,计算其对目标全航路程射击效率是必要的 .在已知弹丸虚拟命中点位置的基础上 ,建立了计算对空近炸射击效率的数学模型 ,并进行了仿真计算 .该模型具有算法简便 ,通用性好 ,精度较高等优点 。

电容近炸引信的物理场特性分析

电容近炸引信是利用振荡器在探测电极周围建立一个静电场进行工作的。本文将电容近炸引信简化等效为静态电偶极子,求解出其周围空间中距离偶极子为r处的场强。为了和其它原理的近炸引信的物理场特性进行比较,求解出时变场中电偶极子麦克斯韦方程的解。通过分析确认:利用静电场工作的电容近炸引信较之利用辐射场工作的其它近炸引信具有良好的定距特性、炸高散布小并具有反隐身技术的性能。

激光近炸引信单光束脉冲周向探测技术

受常规弹药空间和系统功耗的限制,激光近炸引信应用于常规弹药过程中,无法布置多个激光器和多个激光接收器,同时,系统结构要求尽量简单,故传统的光束布局方式无法直接应用;现设计出一种新型的单光束大视场脉冲旋转周向扫描方案,建立了弹目交会模型并进行了目标捕获率理论分析,讨论了系统误差的影响因素,加工制作了初始原理样机并进行了高速风洞实验,结果表明:该方案能够在转速80 000 r/min以下实现可靠联接,及常规弹药激光近炸引信360°大视场周向探测,在保证弹目交会目标捕获率的前提下,可有效减小常规弹药引信空间的占用率和系统功耗。

基于改进粒子群优化算法的近炸引信最佳炸高计算方法

针对近炸引信适时起爆战斗部关系到对目标有效攻击乃至高效毁伤的问题,提出研究引信与战斗部配合的最优关系计算方法。建立引信近炸时战斗部威力数学模型,依据粒子群优化算法分析相关参数之间的关系;利用欧拉距离法对惯性权重进行动态更新,得到改进粒子群优化算法,将其应用于数学模型中,获得引信与战斗部配合威力计算模型。通过仿真实验得出杀伤面积与引信近炸时炸高、弹丸落角的关系,确定引信与战斗部配合最佳威力的条件,计算最大杀伤面积、90%杀伤面积对应区间和对应炸高。结果表明:该方法是可行和有效的,比传统方法计算最大杀伤面积精度更高,比粒子群优化算法收敛速度更快,更能满足靶场试验和实战化射击对计算速度的需求。

高精度激光近炸引信阈值电路设计与应用

设计了一种适合激光近炸引信的小体积新型高精度时刻鉴别电路,采用偏置开关补偿技术来抵消因电荷积累造成的过零点漂移，即依据激光回波幅度来决定偏置电压大小。分析了改进的恒比定时方法的时刻鉴别误差，并进行了详细测试，实验结果表明：信噪比大于20时，输入信号为0.2～2.134 V，既在20.12 dB动态范围内，由输入信号幅度变化和噪声变化引起的时刻鉴别误差小于125 ps，信噪比大于60时，误差小于100 ps。最后将该时刻鉴别电路应用于整机系统中进行实际检测，激光重复频率20 kHz条件下，20 m的作用距离范围内单次定距标准偏差为1.45 cm，极大提高了激光近炸引信的定距精度。

小型化激光近炸引信技术研究

小型化是激光近炸引信的关键技术和发展趋势。从激光近炸引信的工作原理出发,分别从引信体制选择、光电探测器选取、光学结构、电路系统4个方面研究了小型化的设计要求并提出了设计方案:采用距离选通与脉冲激光测距相结合的定距体制、雪崩光电二极管光电探测、接收光学系统内嵌发射光学系统的光学结构以及基于ARM核微控制器和时间数字转换器的电路系统。将设计方案付诸实施,静态实验测试结果表明:系统具备小尺寸、低功耗、高精度、一定抗干扰能力的特性,符合激光近炸引信的小型化设计需求。

近炸引信对空炸点位置测试方法研究

针对现有近炸引信对空炸点位置测试方法存在的不足,提出了基于4台光电探测靶与1个高分辨率面阵CCD相机相结合的近炸引信空中炸点的三维坐标测试方法;建立了空间炸点坐标模型,研究炸点三维坐标的计算方法;对试验获取的炸点图像,根据图像的多区域高亮度特征,采用亮度递减扩散检测的图像处理算法,实现炸点图像的重心定位;靶场试验结果表明,这种方法能够满足对空近炸引信炸点位置三维坐标的实际试验测试需求。

激光近炸引信距离控制精度测试技术分析

激光近炸引信距离控制精度是导弹炸点控制的保证,是实现引战配合的前提,是激光引信研制生产中的一项重要技术指标。目前,激光近炸引信距离控制精度测试主要利用"推板法"由人工完成。而激光测距机测试中采用的光电法由于存在最小启动距离问题也不满足激光引信测试要求。针对上述问题,提出了一种新的光学测试方法,并从理论上证明了该方法工程实现的可行性。

电容近炸引信探测方向性研究

分别从电容探测场的场强模型及电容目标探测方程两方面探讨电容引信的探测方向性．场强模型从静态电偶极子的角度来建立．分析了它的探测方向图特征，给出了电容引信的方向性函数及方向性因子．得出了电容引信的探测方向图是一个长短半轴相差不到20％的椭圆的结论。

毫米波近炸引信数字化信号处理器

针对传统毫米波近炸引信数字信号处理器距离分辨率不高、处理时间长、实时性差的问题,设计了数字化信号处理器。该信号处理器对中频回波信号进行数字化采样(AD),然后对采样数字信号进行脉压处理,利用动目标检测(MTD)技术对确定炸高的脉压数据进行相干积累从而得到该高度的目标多普勒信息,并根据新的自适应检测准则对目标进行检测。外场试验数据处理结果表明:该系统能稳定、实时地输出起爆信号,起爆高度符合系统指标要求,并且该信号处理器还具有很好的速度适应性。

电容近炸引信电极电容的理论分析及数值计算

利用电荷镜像法建立了球形电极对地电容方程 ,与某迫弹电容近炸引信的有限元分析结果进行比较 ,在互电容、自电容对地变化趋势和变化规律方面有很好的一致性。通过理论分析和有限元计算可以看出 ,电容近炸引信对地电容方程可以用等效球电极的电容方程来建立。

基于LabVIEW的电容近炸引信综合参数测试系统的研究

电容近炸引信的信号处理电路动态性能参数测试是产品研制、调试、生产的重要环节。研究了利用计算机、信号调理板、数据采集板和在 Lab VIEW平台上开发的软件构成一套完整的电容近炸引信综合参数测试系统。该测试系统针对电容近炸引信的检波放大信号、积分信号、微分信号和启动信号等技术指标进行测试和分析 ,从而判断电路工作情况 ,并给出有故障电路的故障原因。该系统有测试精度高、开发成本低、检测效率高。

激光近炸引信目标特性测试方法分析

武器装备的设计原则是力求实现装备与作战环境的最佳匹配。只有把目标放到特定环境中研究,所得结果才有实用价值。激光近炸引信目标特性测试包括目标与背景激光反射的空间特性和时间特性测试。从工程实际出发,分析了激光引信目标特性测试的原理、方法、数据与建模技术,并重点介绍了对地面目标激光引信目标特性测试的有关问题。

激光近炸引信半实物仿真与性能验证系统

研制该系统是为进一步完善激光引信的试验评测体系,为激光引信的性能测试及设计改进提供可重复进行的、量化的标准方法和全面的作战环境模拟。介绍了激光近炸引信半实物仿真及性能验证平台的系统组成、工作原理和关键技术。采用高速滑轨及姿态控制装置模拟弹目交会过程,目标及背景模拟装置模拟激光引信作战环境,通过采集、分析激光引信实物样机的回波、状态信息验证引信性能,采用FPGA开发平台对激光引信信息处理算法进行仿真验证,数字仿真平台开展激光引信虚拟设计验证。研制激光回波高速采集存储设备、模拟设备,建立激光引信数字仿真关键模型,解决了激光引信半实物仿真研究中的关键问题。该系统的建立可以克服外场试验人力物力耗费大、重复性差等弊端,缩短研制周期,降低研制成本拟合的方法。

激光近炸引信测距能力的光学测试方法研究

激光近炸引信距离控制精度是导弹炸点控制的保证,是实现引战配合的前提。目前,激光引信距离控制精度测试主要利用"距离仿真"的光电法来实现,由于光电法存在最小启动距离且分辨力低,不能满足激光近炸引信测试要求。文中提出一种检测激光近炸引信测距能力与测距精度的方法。利用光在光纤中走过的光程来模拟激光回波走过的光程,通过调节直角棱镜组之间的距离来进行光程的精确调节,从而利用光在测试系统中走过的光程来模拟目标反射回波,实现精确的动态距离仿真。对距离仿真系统的最小测试距离和精度进行了分析。