破片速度测试技术研究

发布时间：2020-08-25 23:30

【摘要】：破片杀伤武器在军事领域占据重要地位,破片速度参数是评估预制破片战斗部对指定区域毁伤的最重要参数,因此,研究破片速度测试技术对评估破片杀伤武器的毁伤性能具有十分重要的意义。目前,激光立靶破片速度参数测试方法主要针对具有顺序性的破片,而实际破片飞散具有随机性,存在同时到达测试靶面的情况,该方法难以区分同时着靶的破片,不能给出它们的速度。因此,继续探索破片速度测试新方法,对于改进破片速度测试机理,解决破片测速中同时着靶的问题,提高破片测试方法的适应性,具有重要的工程实践意义。本文针对破片同时着靶问题,基于区截法测速原理,构建了激光立靶与薄膜开关阵列组合的破片速度测试平台。分别从灵敏度、光强和响应时间等方面分析了传感器的性能,设计了薄膜开关阵列信号探测电路,以及多路信号的CPLD脉宽编码算法,提高了信号采集的效率;给出了薄膜开关阵列的破片定位算法,得到了薄膜开关阵列的定位误差。根据激光立靶定位原理,设计了激光立靶破片定位算法,并推导了激光立靶定位误差,分析了定位误差与破片位置、激光器距离以及破片大小等参数之间的关系。接着,结合薄膜开关阵列与激光立靶破片定位算法,提出了激光立靶与薄膜开关阵列组合的破片定位识别算法,并分别从三种数量分析了所设计的破片定位识别算法的单靶面定位情况,表明该算法可以正确定位识别同时着靶的破片。然后,基于点集匹配原理,结合破片近似直线飞散特性,提出了投影预测的破片匹配策略,分析了破片飞散的非刚性变化,设计了投影预测的一致性点漂移迭代匹配算法,并从仿射变化、不同信噪比、出格点等情况,对所提出的匹配算法进行了仿真验证,结果表明所设计算法提高了破片匹配的正确率。最后对所设计的测试平台进行实验验证,结果表明了所设计的破片速度测试平台和测试方法的可行性和有效性。
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TJ06
【图文】：

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导线之间间距小于最小破片，破片穿过的时候，导线连通发计时器，得到破片着靶时刻，布置两个平行的梳妆靶，。电阻网靶、铝箔靶等其他接触式测试方法在破片速度测兵工类院校进行长期的研究，2011 年，中北大学的王高破片群的速度，采用了一种改进的并联电阻网靶，这种改方法效率较高，且可以对多个破片进行测试[14]；2013 年、王广军、龚晏青等人在梳妆靶的思想基础上，采用梳状部预制破片的飞行规律和速度[15]。梳状靶破片测速的方在试验现场布置简便等优点；但梳状靶仅能进行单次试验接触式测量，因而测试精度相对较低。靶网测速法操作简试的精度也较低，虽然国内针对靶网测速法精度问题设计量方法，但是也存在不足之处:由于破片飞散随机性强，过后测试面，前后测试面数据的对应关系难以判断。该方

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2 破片测速系统原理及总体设计激光立靶与薄膜开关阵列组合的破片速度测试平台，重点对破片测速装置主体进行，设计本破片测速系统原理框图，给出了设计思路。为了达到破片速度测试目的，对破片速度测试流程进行设计，本系统包括破片信号，信号处理与采集和上位机三个部分。首先由破片信号探测部分接收破片着靶时的信号过信号调理电路后，由 CPLD 对多路信号进行脉宽编码，并分路输出同时到达信号多通道数字信号采集仪进行采集，后由上位机完成计时、计算，得到破片的速度。破片测速系统总体框图如图 2.1 所示：

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西安工业大学硕士学位论文输出暗电流，从而达到破片信号探测的目生投影的时间较短，信号较弱，因此要求度变化并输出信号。00m/s，激光光幕厚度为 2mm，破片最小 3min4 2 1023000t s 知，破片最快穿过传感器光幕测试面所需0ns，因此所选的光电传感器的响应时间小正常工作。区截装置，两个区截面结构相同，因此如图构示意图：

【参考文献】