基于靶道阴影照相的弹丸气动力参数辨识研究

发布时间：2023-04-23 02:42

　　数字式CCD阴影照相系统以其测试精度高、数据判读方便等特点,成为了新型弹药研发过程中靶道实验的重要测试手段。通过CCD阴影照相系统拍摄到飞经照相站的弹丸正交照片,结合空间基准标定的相关系数对照相站拍摄的照片进行判读得到弹丸的姿态和速度等信息,通过工程计算或参数辨识的方法对这些信息进行处理,就能够获得弹丸气动力参数。在对靶道阴影照相系统结构和工作原理叙述的基础上,制订了照相系统传输协议,以便于实验操作、缩短实验周期为目的,设计开发了阴影照相站控制软件和阴影照相系统总控软件,实现对靶道实验进程的远程控制和实验数据的传输。对系统空间标定和图像数据处理方法进行了改进,结合图像特征点判读的实际情况,提出了一种灰度阀值计算方法,提高了弹丸坐标判读的速度、精度。为了便于实验数据后续处理,根据靶道实验特点,对精确的外弹道模型进行了适当简化,建立了靶道实验弹丸运动的简化弹道模型,提高了气动力参数计算效率。通过靶道射击实验,对照相系统的可靠性进行验证,并编写了C-K法和极大似然法程序,对实验所获数据进行气动力参数辨识,得到了与实验数据相符的气动力参数。考虑到参数辨识过程复杂,计算速度慢,提出了一种气动力参...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题的科学意义和应用前景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究工作和主要内容
2 数字式CCD阴影照相系统
    2.1 照相站结构
    2.2 时序测量与控制
    2.3 相机软件控制系统设计
        2.3.1 系统协议设计
        2.3.2 阴影照相站控制软件
        2.3.3 阴影照相系统总控软件
    2.4 弹丸空间坐标判读与数据处理
        2.4.1 图像灰度阀值计算与像素点提取
        2.4.2 靶道空间标定
        2.4.3 标定参数静态修正
        2.4.4 实验数据处理
    2.5 本章小结
3 适合靶道射击实验的弹丸运动模型
    3.1 坐标系及坐标变换
    3.2 作用在弹丸上的力矩和力
        3.2.1 弹上的力在速度坐标系上的投影
        3.2.2 作用在弹丸上的力矩
    3.3 弹丸运动方程
        3.3.1 六自由度刚体弹道方程组
        3.3.2 适用于靶道实验的弹道方程组的建立
    3.4 本章小节
4 实验数据提取弹丸气动力参数
    4.1 极大似然法和C-K法理论依据
        4.1.1 极大似然法理论
        4.1.2 C-K法理论
    4.2 参数辨识算法程序实现
        4.2.1 算例及分析
    4.3 工程计算提取气动力参数
        4.3.1 阻力系数计算
        4.3.2 攻角方程提取气动力参数
    4.4 两种算法比较
    4.5 本章小节
5 结束语
致谢
参考文献
附录



本文编号：3798918