含能材料5s延滞期爆发点自动测试装置的研制

目的:针对含能材料爆发点实验过程危险、手动实验一致性较差的问题,本研究根据爆发点测试原理及方法,设计了一种爆发点自动测试装置。方法:以ARM微控制器为核心,采用前馈散热功率补偿的PID算法进行加热炉温度控制,通过自动进样模块、中长距离数据传输模块实现了人机隔离,同时开发了基于LabVIEW的上位机软件,实现了爆发点参数的自动计算。结果:为了验证测试装置的可行性,对3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪进行爆发点测试。实验结果表明,该爆发点测试装置多次重复实验标准差小于0.61 s,具有较高的一致性;爆发点参数为184℃与文献报道基本一致。结论:本爆发点测试仪实现了含能材料爆发点参数准确度的全自动获取,并且在一定程度上保障了实验人员的安全。

基于小样本学习的炸点目标检测

针对武器测试中炸点目标检测存在的误检、错检问题,提出一种融合自注意力机制、底层信息和解冻权重的两阶段微调的小样本学习方法来进行改进。首先将TFA网络中的FPN替换成带有自注意力机制的AC-FPN网络,并且在金字塔结构部分将底层输出送入顶层,构建一个全新的主干提取网络。然后在对整个网络解冻网络权重,使得新的数据集在整个网络上进行训练。为了验证所提算法,在自制炸点数据集上进行训练和测试,最终该方法的AP为55.2%,比原方法明显提高34.2%,对炸点形状的识别有更好的结果,能更好地满足实际要求。并在Pascal VOC数据集上进行了实验,结果表明该算法的有效性。

某工程剪力墙混凝土点状爆裂问题研究分析

某在建高层剪力墙住宅工程在剪力墙混凝土浇筑完成6个月后,发生由内向外的点状爆裂,爆裂表现为外大内小的圆锥形缺陷,圆锥形缺陷顶部为黄褐色颗粒。本文通过对爆裂区与非爆裂区凝胶体进行X衍射物相半定量与显微偏光分析,判断该黄褐色颗粒为硅酸二钙,混凝土爆裂的原因为硅酸二钙吸水膨胀崩裂,产生由内向外的推力将混凝土拉裂,并同时对剪力墙混凝土强度、爆裂点分布状态等进行检测,评估该爆裂对结构安全的影响,提出相应的治理方法,为其他混凝土工程提供可靠借鉴。

混凝土表面点状爆裂问题案例分析

文中针对某项目混凝土表面出现大面积点状爆裂现象,通过现场取样对病害部位混凝土进行强度体积稳定性和X射线荧光成分分析(XRF))等项目检测和分析,结果表明,病害部位存在游离氧化钙(f-CaO)的潜在危害,而f-CaO较大可能是不合格钢渣所致。

特厚冲击地压煤层巷道交岔点支护技术研究与实践

针对砚北煤矿特厚冲击地压煤层中大断面交岔点应力集中度高、跨度大、围岩易变形等诸多因素,为保证支护质量,根据生产实际和巷道围岩特性,有针对性地设计出“超长锚索补强+木垛支护+硐室扩掘浇筑+右帮部短锚索补强+交岔点双向对拉锚索加固”复合支护方式进行交岔点补强支护。通过现场顶板离层和巷道表面位移监测证明,该支护技术形成了多层组合拱结构,能有效维护巷道顶板长周期稳定,具有积极的技术参考价值和较强的实践意义。

煤层超高压定点水力压裂防冲试验研究

针对国内外没有成熟的区域主动防冲技术的现状,介绍了一种采用超高压定点压裂煤层形成区域性低应力区,从而为快速掘进和回采创造条件的新技术。现场试验在采深1000 m的山东省华丰煤矿进行,采用微地震监测煤岩体破裂、应力动态实时监测系统监测煤岩体应力变化和压力传感器监测管路压力,实现试验全过程监测。试验得到的主要结论如下:1压裂的压力达到24 MPa并持续11 s之后,煤体产生初次破裂,持续13 min后压裂半径达到8 m;2压裂过程中压裂点附近煤体应力动态为:管路加压后距离压裂点9.5 m的煤层内应力值明显升高—煤体产生破裂并产生微震—管路压力骤降—测点应力趋于稳定;3压裂过程中将煤体切割成了近似6.2 m×8.0 m×6.2 m的长方体,同时随着大量水的注入有效降低了煤体的冲击倾向性;4试验证明定点压裂能够实现"转移应力、弱化煤体和降低蓄能"的防冲机理。

计转数空炸引信自适应炸点控制技术

针对计转数定距技术不能保证炸点与高速运动目标处于最佳距离的问题,提出了计转数空炸引信自适应炸点控制技术。该技术根据弹目相对运动自动调整起爆时机,使炸点位置与目标间的相对距离为最佳起爆距离。以弹目迎面交会过程为例,分析了自适应炸点控制的原理和实现方法,并利用某小口径高炮空炸弹药外弹道模型,仿真计算了炸点-目标距离误差随目标速度和拦截距离的变化情况。结果表明,自适应炸点控制技术在攻击高速运动目标时,具有比计转数定距技术更高的炸点-目标距离控制精度,可以有效地提高弹药对目标的毁伤能力。

机械球磨法制备纳米TATB及其表征

采用高能机械球磨法制备出平均粒径为58.1 nm的纳米TATB。利用SEM分析表征了纳米TATB的微观形貌,并统计了纳米TATB的粒度分布。利用XRD、IR和XPS表征了纳米TATB的晶型、分子结构和表面元素等。采用DSC和DSC-IR联用系统对纳米TATB的热分解活化能和热分解产物进行了分析。结果表明,纳米TATB的表观热分解活化能(ES=341.2 k J/mol)相比原料TATB(ES=354.4 k J/mol)降低了13.2 k J/mol,说明纳米TATB的反应活性更高。纳米TATB的主要分解产物为CO_2,同时伴有一定量的N_2O和NO_2生成。热感度实验表明,纳米TATB的5 s爆发点(T5s)高于原料TATB的T5s,说明纳米TATB的热稳定性更高。

弹跳弹丸近地炸点高度光电测量方法研究

针对测量弹跳弹丸空中炸点高度的难题,提出一种光电测量方法。该方法利用弹丸落地弹跳后在空中做匀减速运动建立数学模型,通过声传感器、光幕靶、火焰探测器和双路测时仪测量弹丸在空中几个特征点的时间间隔,配合光幕靶的靶距等布靶结构参数,利用测量公式计算出空中炸点高度。文中对所提方法进行了测量不确定度分析,经理论分析,系统的测量不确定度小于20mm。结果证明该方法测量精度高、实时性好、可靠性高,仪器布放简便,所用设备均为靶场常用测试设备,易于工程化实现。文中介绍的方法适用于一类落地后再次弹跳后爆炸和民用礼花弹空中炸高的测量场合。

高原环境下电子时间引信炸点控制修正方法

针对海拔高度变化对电子时间引信炸点精度有重要影响的问题,提出了一种电子时间引信作用时间对高原环境的自适应修正方法。该方法利用引信作用时间改变量随海拔高度的变化关系,得出不同射程时的海拔修正系数,进而修正引信的装定时间。以80 mm火箭弹为例,仿真实验表明,在利用该文修正方法修正后,不同海拔处的引信炸点位置精度在全射程范围内均小于2 m;而不修正时,在海拔高度为4 750 m,打击400 m目标时,引信炸点误差可达22 m。该研究结果对平原射表的高原应用有很重要的意义,使电子时间引信在高原的炸点精度得到提高。

带有遗传算子的烟花爆炸优化算法

受烟花爆炸现象的启发并结合遗传算法思想提出一种新的优化算法——带有遗传算子的烟花爆炸优化算法(GAFEO)。该算法主要模拟烟花爆炸的方式对解空间进行基本的并行弥漫式爆炸搜索,引入自适应局部搜索策略和遗传算法中的交叉变异策略以改善算法的优化性能。通过实验对12个常用高维测试函数进行优化计算,结果表明,与PSO算法以及其他新型算法相比,GAFEO算法在寻优能力、寻优精度等方面都具有较好的性能。

基于声波与地震波到达时差的传感器炸点定位研究

针对传感器网络用于靶场定位的不足,提出了锚节点集成两类传感器,利用声波在固体和气体中传播的时间差进行靶场定位的方法,在此基础上,对影响定位精度的因素进行了分析。并进一步论证了用于炸点定位的可行性。

侵彻复杂层目标的计层炸点控制

使用计层的方法控制侵彻弹药炸点时,会因为层质地不同或层的结构复杂而导致侵彻弹药不能够在正确的位置起爆。针对软层(或薄层)、干扰层可能对精确计层产生的影响,提出了比较器和定时器相结合的硬件系统,此系统可有效防止计层错误,从而精确控制炸点。通过仿真验证,系统能够精确作用。

近地炸点声定位算法研究

针对四元十字阵被动声定位算法存在定位精度受目标方位角影响的问题,提出基于时间差技术的五元十字阵算法;研究了五元十字阵阵元间的几何关系与参数的计算,利用球面坐标法及最小二乘法推导了目标定位计算式,进行了系统误差分析;实验结果表明,该算法提高了炸点的测距与测向精度,改善了目标方位角对弹丸炸点的定位精度的影响;与四元十字阵算法相比,五元十字阵算法在距离、方位角和俯仰角的误差分别是1.33m、0.0003°和0.44°。

一种声学炸点测量系统的设计及应用

针对常规兵器试验测试领域全天时地面炸点测试问题,设计并开发了一种由对讲机、数据采集卡构建的声学炸点测试系统;系统采用遥控装置解决测量分站对讲机的发射控制问题,中心站以多对讲机作为信号接收装置,采用同步数据采集卡实时采集回传的声信号;提出并实现了一种基于爆炸能量边沿识别的时延估计技术,用于后期数据处理和炸点坐标计算;试验结果表明该系统可以实现兵器试验爆炸点的声学定位,系统开发周期短、可靠性高、适应性强,具有一定实用性和推广价值。

电子时间引信炸点精确控制研究

在介绍传统炸点精确控制方法的基础上,提出一种计转数与计时相结合的炸点精确控制方法,即电子时间引信炸点精确控制方法,分析了它的原理,提出了电子时间引信炸点精确控制的实现途径,选择和使用了巨磁计转数传感器,并对这种炸点精确控制方法进行了理论分析和总结。

基于DEM的无人机炸点偏差测量模型

为了保证射击的精度和缩短作战反应时间,舰炮对远程岸上目标实施攻击时需要实时获取炸点相对于目标的偏差情况。目前我军现有的观察校射无人机所采取的炸点偏差模型在地形复杂地区存在较大的原理误差,为解决这一问题,提出了基于数字高程模型(DEM)的无人机炸点偏差模型,经误差仿真,复杂地形条件下该模型偏差测量精度和测量实时性都满足要求。

计转数定距引信炸点散布精度分析

计转数体制是实现引信精确定距起爆控制的重要手段之一。从理论上分析,计转数引信可以不用测初速V0,就可在炮口近距离内通过计测弹丸的转数得到弹丸的行程X。但实际上每发弹丸初速是不同的,且射程不同,射角不同,具有不同的弹道,这就意味着弹丸旋转遇到的阻尼也不同,因而弹丸旋转角速度变化的规律不同,因此,由转数定距只能是近似的。文中对于在不同射距上,对计转数定距引信作用的散布精度进行了初步的论证,并针对弹丸初速和阻尼系数对弹丸转数影响进行了计算机仿真计算,还进行了不同初速及不同阻尼系数条件下弹丸转数的误差分析,从理论上论证了计转数传感器定距的可行性。

光学经纬仪多站交会的整体最小二乘算法

靶场多台光学经纬仪获取空中炸点坐标时,所采用的水平投影法存在未能充分利用冗余观测值以及难以从多组解算结果中选出最精确结果的问题。而基于最小二乘的交会算法,虽然能解决上述问题,但是受初值影响较大、迭代速度慢甚至可能发散。提出了一种基于整体最小二乘的交会算法,该方法在迭代计算的过程中,对权矩阵不断进行调整,直到满足一定的精度要求为止。结合仿真数据对算法进行了验证。结果表明:该算法在初值较大的情况下,不容易发散,进行10次以内的迭代计算,即可得到较好的结果,当站点至目标距离为1 500m时,精度可达到0.3m以内,满足靶场要求。该算法同时考虑了观测值误差和模型线性化误差,大大降低了初值的影响,提高了收敛速度,能够精确地解算出炸点的三维坐标。

引信发展若干问题

针对多年来对引信定义方式出现的不同和差异,提出了引信定义应该包含引信的主要功能、引信工作利用的信息来源,能涵盖所有引信的观点。在总结国内外引信发展特点和趋势的基础上,指出引信技术发展应强调的几个方面内容:目标探测、抗干扰及其试验、炸点控制、性能测试技术、电源以及微小型化。