电磁轨道炮无线电引信综合电磁防护方法

电磁轨道炮发射时膛内瞬变强磁场环境会使无线电引信电路中产生感应电流,对引信正常工作产生影响,因此需要采取合理的电磁屏蔽和防护措施保证引信可靠工作。针对上述问题,基于法拉第电磁感应定律,提出电磁轨道炮无线电引信综合电磁防护方法,即利用高磁导率材料壳体进行磁屏蔽,降低引信电路的磁感应强度;利用高电导率材料的涡流效应降低引信电路中的磁感应强度变化率;通过优化电路设计,减小引信电路回路面积;通过电路板布局,减小引信电路与磁场的点乘。强磁场环境下无线电引信的有限元模型的仿真分析结果表明,上述电磁防护方法有效,所得研究结果能够为电磁轨道炮无线电引信设计提供参考。

功率无线电能传输调谐式稳定控制策略

发射端和接收端的距离变化会引起引信无线装定系统能量传输性能的剧烈波动,针对该问题应用反射阻抗理论对磁共振耦合无线装定系统电路模型进行简化,提出影响无线装定系统功率传输的诸多因素,如负载变化、线圈偏移,频率分裂等,本质上都是由于产生了阻抗失配导致输出功率波动。根据阻抗匹配原理推导最大功率传输条件下谐振频率和耦合系数之间关系,提出一种调谐式控制策略。基本原理是建立两组谐振电容的两条传递功率耦合系数曲线,耦合系数变化时改变谐振电容,使系统在调谐式补偿的传递功率耦合系数曲线的顶部区域运行。实验结果表明,该系统能够在耦合系数为0.11~0.39的范围内,维持输出功率波动小于14.5%,验证了该方案的有效性。

引信无线供能系统电磁耦合结构外围金属介质涡流损耗分析

针对引信体外无线供能系统中初、次级线圈被金属介质包裹的耦合结构,为降低金属管中存在的严重涡流损耗,建立了金属介质中涡流损耗的数学模型。通过求解麦克斯韦方程组,推导了涡流损耗的解析表达式。采用ANSYS仿真软件分析、对比磁屏蔽和开槽两方案减少系统涡流损耗的效果。实验与仿真结果表明,通过在初级线圈外包裹坡莫合金薄层可将外围磁路束缚在该薄层内,从而有效减少系统涡流损耗,其效果优于金属管开槽方案。

一种适应高速动态无线感应装定编码

提出了在高速无线电磁感应装定中采用的一种新编码方案,研究了此编码在高速动态无线电磁感应装定中带来的独特优点。实验结果表明,该编码在(800-1200)m/s速度飞行的弹丸实时动态装定条件下工作可靠、装定正确、引信定时精度较好。

基于磁共振的引信无线装定方法

针对电磁感应装定技术仅适合近距离(毫米级)应用的缺陷,为满足武器系统大距离条件下对能量和信息高效率、高质量同步传输的要求,提出基于磁共振的引信无线装定方法。该方法利用收发端线圈间的磁共振耦合实现能量的高效、大距离传输,根据磁共振系统能量传输性能特点,设计了基于间歇式能量调制及谐振调制的两种信息同步加载方式,并采用负载调制技术实现信息的反向传输。最后,基于该理论制作的原理样机在收发端线圈距离90mm条件下,100μF储能电容可在20ms时间充至12V,信息双向传输正确可靠。实验结果表明,磁共振能量和信息无线同步传输理论正确,技术方案可行,可将磁共振技术应用于引信无线装定中。

随机起爆子母弹引信数据无线装定系统设计

为了实现随机起爆子母弹引信超近距一点对多点的数据装定,根据电磁感应原理,建立了子-母通信模型,设计了母弹发射单元、子弹引信接收与控制单元;通过对无线数据装定系统仿真和无线感应供电与无线数据传输过程实验,表明利用电磁感应设计的随机起爆子母弹引信数据装定系统能够完成预定的功能。

引信非线性宇称时间对称无线装定系统信息双向传输方法

非线性宇称时间对称无线电能传输原理应用于引信无线装定领域,可提高装定系统灵活性和适应范围,但需解决收发端间信息双向传输问题。基于互感耦合理论建立装定系统微分方程,求解出收发端回路电压和电流瞬态响应特性与各传输参数间的理论关系。提出一种非归零调幅的能量与信息同步传输方法,能量不间断传输的同时可有效缩短回路起振、停振过程;信息反向传输采用接收端瞬间失谐诱导发送端谐振频率跳跃实现,失谐时间短,对能量传输负面影响小。基于该理论制作的原理样机,正向信息传输速率20 kbit/s,反向传输速率12.8 kbit/s,实验结果验证了所建模型的正确性和信息双向传输方法的可行性。

实现软杀伤弹药指令引信技术的途径

该文依据电力破坏弹药的需求 ,提出了信标引信的概念。信标引信利用无线电数字通信的方法 ,通过信标子弹与功能子弹在空中受力情况不同而形成高度落差 ,实现了最佳起爆高度的控制。以碳纤维弹为例 ,给出了实现信标引信功能的途径 ,并指明设计时需重点解决的问题。

无线装定发射线圈原理应用研究

提出了在无线电磁感应装定中采用亥姆霍兹线圈作为装定发射线圈的实验方案,研究了亥姆霍兹线圈存在均匀磁场对实时动态无线电磁感应装定带来的独特优点,分析了适应各种速射炮的亥姆霍兹线圈设计模型,实验结果表明,该装定装置在30m/s模拟动态装定条件下工作可靠,装定正确(从0-16000ms),可用于实弹动态装定。

基于磁共振的引信用能量和信息无线同步传输方法研究

针对长距离(米级)条件下武器系统对能量和信息高效率、高质量同步传输的要求,为解决目前普遍采用的电磁感应装定方式仅适合短距离(毫米级)传输的问题,基于磁共振理论,提出利用一对处于磁共振强耦合状态的分离线圈实现装定器与弹药引信间的无线能量供给与信息同步装定。通过对所建磁共振无线能量传输系统电路模型的分析,推导出系统共振频率可能存在分叉现象,得到系统固有极值角频率的精确解析解。利用Orcad软件对无线传输系统进行频域和时域内传输特性的仿真分析,发现拾取线圈回路电流随系统工作频率变化十分敏感,共振条件下系统起振时间为微秒级。理论分析和仿真结果表明所提出的能量和信息无线同步传输方案有效可行。

引信信息遥控装定与弹载天线设计

引信信息遥控装定,可使武器系统的灵活性得到充分发挥,从而提高武器系统的战斗力和生存力。高频无线电波信息传输的技术难点是电路的抗干扰设计和弹载天线的设计。文中给出了遥控装定发射机、引信电路和弹载天线的设计过程,弹载天线经软件1E3D 进行仿真及优化设计,并进行调正,最后定出天线尺寸。通过静态实验验证,取得了满意的效果。

区间自适应算法在防空导弹无线电近炸引信干扰对消中的应用

针对防空导弹无线电近炸引信工作时间短,信号实时性要求高的特点,将一种新的自适应算法——"区间自适应算法",应用到无线电近炸引信干扰对消中。论述了该算法的原理,给出了"区间自适应参数约束条件"。

引信用磁耦合谐振系统复杂环境能量损耗分析

针对复杂铁磁环境中磁耦合谐振装定系统无法有效工作的问题,基于电磁准静态场基本理论,推导磁耦合谐振装定系统涡流损耗解析表达式,分析该系统能量传输的影响因素。对不同介质环境中的装定系统进行数值模拟和实验研究,研究结果表明:理论分析与数值计算、实验结果趋于一致;涡流损耗为该系统不能正常工作的主要原因,且与系统的谐振频率、介质材料的磁导率和电导率相关;若在钢介质的开槽间隙中加入铁氧体磁环,装定系统20 ms后可以正常工作,能满足引信的装定要求;该结论对磁耦合谐振装定系统在复杂环境下的工程化设计提供参考。

引信信息遥控装定设计

引信信息遥控装定,可使武器系统的灵活性得到充分发挥,从而提高武器系统的战斗力和生存力。笔者给出了遥控装定发射机、引信电路的设计。引信信息装定采用高频无线电数据传输技术。设计采用了有效的抗干扰措施,电路工作可靠。经实验验证,效果好。

负载阻抗特性对引信磁共振耦合无线装定系统传输特性影响

接收端负载阻抗特性对引信装定系统的能量传输性能有重要影响,针对该问题建立了非纯阻性负载条件下的磁共振耦合无线装定系统电路模型,理论结合试验分析了负载阻抗特性对系统传输性能的影响规律。结果表明:负载中的容性或感性成分会使共振频率产生偏移,并对传输性能带来不利影响,其根本原因在于负载阻抗通过耦合映射会引起中继回路等效电容值或电感值的变化;负载阻抗角小于0°时,共振频率较纯电阻情况向下偏移,共振频率变小,随着阻抗角的增大,频率偏移量及对传输性能的影响程度逐渐减弱,当负载中电容成分增大到一定值后,这种影响可以忽略;阻抗角大于0°时,共振频率偏移特性相反,随着电感值的增大,负面影响越来越严重,最终会破坏收发端的共振耦合状态,造成装定结果失败;理论分析结果与试验结果吻合较好。

金属环境对引信磁共振耦合无线装定系统参数影响

引信磁共振耦合无线装定系统位于圆筒形金属环境内工作时,装定线圈因金属环境影响会产生散射场阻抗,导致系统工作参数变化。针对该问题,建立了线圈散射场阻抗计算模型,通过实验研究了线圈等效参数随频率、间距、金属材料的变化规律。理论分析与实验结果表明:所建模型正确,理论计算结果与实验值较为吻合;金属物体的存在会引起装定线圈等效电阻值增大、电感值减小;铁磁性金属材料较非铁磁性金属材料所引起的线圈电阻值增加量更多,而电感值减少量则小些;利用所建模型计算出金属环境引起的散射场阻抗后,通过电路电容参数调整,可使装定系统重新回归共振状态。所建模型为金属环境影响下的引信无线装定系统线圈参数定量计算提供了理论参考。

引信无线装定中负载阻抗角对能量传输性能影响

引信装定接收电路作为装定系统负载,其阻抗角特征对磁共振耦合无线装定系统的能量传输性能具有重要影响,针对该问题,首先基于互感耦合理论,分析了负载阻抗通过阻抗映射对中继线圈等效参数的影响,然后仿真结合实验研究了能量传输性能、收发端耦合磁场空间分布特征随负载阻抗角的变化规律。仿真实验结果表明,系统传输性能随负载阻抗角绝对值的增大而下降,对于负载阻抗中电阻部分相同的装定系统,若负载阻抗角相同,则不论电抗部分构成如何,其传输性能也相同,收发端线圈耦合磁场空间分布特征随负载阻抗角的变化规律与能量传输性能变化规律相对应。

相关器在多普勒引信信号检测中的应用与研究

针对目前多普勒体制引信在信号提取中普遍存在的问题,文中提出了相关处理的方法,对相关器的性能进行了理论分析。计算机仿真表明,采用相关器对多普勒回波信号进行相关处理可以有效地抑制干扰和噪声,并使在某个判决时刻T具有最大的输出信噪比。

平面圆形螺线圈电感参数计算

针对各匝导线紧密缠绕和非紧密缠绕的2种平面圆形螺线圈结构,近似等效为相同匝数的同心圆环,然后基于毕奥-萨伐尔定律与诺依曼公式,推导出线圈自感及两平行轴线圈间的互感计算解析表达式,最后验证了文中模型的正确性。文中所建平面螺线圈的自感和互感计算模型准确性较高,算例中两者最大相对误差分别为-3.23%和3.94%。

超宽带引信测试信号无线传输技术分析

计算机网络相应技术在不断发展,这个过程中,超宽带相应技术被人们关注起来,运用无线传输技术(TTOWT,即英文the technology of Wireless transmission的缩写),使得无线路连接网络可以成为实际情况,而且与以往实际线路网络进行比较,超宽带更加"稳定",不会轻易受到负面影响,但是在具体设置的过程中,设计线路、连接设备等不符合要求,使得引信测试信号出现一些问题,相应人员要仔细研究。本文将从超宽带的基础模型和原理出发,具体叙述超宽带运用TTOWT对信号进行引信测试的各个技术,然后重点对具体的设计思路进行合理思考,为超宽带运用TTOWT做好信号引信测试工作予以有价值的资料。