基于薄膜线圈的无控旋转弹丸章动测试技术研究

发布时间：2020-06-06 20:00

【摘要】：无控旋转弹丸是指没有发动机或舵机控制的,仅仅依靠惯性飞行的弹丸,并在飞行过程中绕其自身纵轴连续滚转的一类常规弹体。弹丸章动参数是旋转弹动态飞行稳定性设计需要首先考虑的问题之一,如果旋转弹丸在飞行过程中出现章动角异常,轻则削弱其战技性能,重则导致近弹,甚至中途掉弹。本课题紧密结合旋转弹丸设计实践需求,依托弹载存储测试技术,针对无控旋转弹丸外弹道初期提出了一种精度适中、使用便捷、成本低廉的测试方法,该方法是基于薄膜线圈的所获取的弹丸载体磁场变化信息,结合弹丸纵轴相对于磁场基坐标系之间的相对运动规律建立的解算模型,进而推算出旋转弹丸刚出炮口一段时间内的章动变化情况,通过实弹靶场测试试验解算出弹丸外弹道初期的章动角动态信息,结果表明,本文设计的章动测试方法对于无控旋转弹丸的章动测试具有一定参考意义。现将本文的主要研究内容归结如下:(1)详尽介绍了测试系统相关的基本理论,章动角定义、薄膜线圈测试原理、地磁场理论以及弹丸壳体材料对于地磁测量的影响分析。概述了基于薄膜线圈的弹丸章动解算流程,通过弹丸磁场仿真获得磁场测量补偿模型,并分析了坐标系转换关系和薄膜线圈感应电动势外包络所含有的弹丸载体磁场信息,最终依据磁场基坐标系与弹体坐标系之间的转换关系,建立了弹丸章动解算模型。(2)根据测试原理与测试环境的特征,确定了测试系统的整体方案与指标,进行了测试仪的硬件、软件以及机械结构等详细设计,并对测试装置进行了实验室模拟验证试验。(3)对测试仪所获取的靶场实弹测试数据进行了逐步分析计算,按照解算流程与模型,解算出弹丸出炮口一段时间内的章动角变化情况,进而验证该测试方法的可行性。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TJ410.6

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本文编号：2700185