弹丸辐射模拟器静态特性研究

发布时间：2023-05-07 21:27

　　天幕靶是靶场中弹丸参数测量的基本测试设备。测量精度高、测试重复性好得到广泛应用,但在低照度情况下天幕靶无法有效使用。为此本文从弹丸飞行中的红外辐射特性入手,为了将红外辐射与探测技术应用于弹丸测量,对弹丸辐射模拟器及相关参数展开研究,为今后研制、开发基于红外探测技术的弹丸测量装置提供基础的研究平台。飞行弹丸辐射模拟器以硅碳棒为红外辐射源,采用红外辐射源配合转镜模拟飞行弹丸,实现对基于红外探测装置下探测系统结构的验证、探测器匹配等相关实验。基于这一目标,本文从以下几个方面展开研究：1)对三种典型弹丸的红外辐射特性进行仿真,确定基本的工程参数；2)依据仿真结果选取匹配的红外辐射源,机械结构设计及相应的电控系统设计；3)根据仿真参数选取合适的红外探测器,设计相匹配的信号探测电路及装置结构；4)分析红外辐射源稳定性误差及探测距离的测试；5)搭建实验平台,验证转镜扫描对弹丸测速的可行性及飞行弹丸辐射模拟器动态测试。通过对弹丸的红外辐射特性仿真分析,选取三种弹丸的峰值波长在3μm到6μm之间在此条件下设计飞行弹丸红外辐射源,并对其进行静态测试。实验结果表明：探测区域在60mm到340mmm的探测范围...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及其意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题研究和设计的主要内容
2 弹丸辐射模拟器系统设计
    2.1 设计要求
    2.2 设计方案
    2.3 弹丸红外辐射理论基础
        2.3.1 黑体辐射
        2.3.2 黑体辐射基本定律
    2.4 本章小结
3 弹丸红外辐射特性仿真
    3.1 弹丸模型与参数建立
    3.2 红外辐射特性方程的建立
        3.2.1 弹丸速度函数
        3.2.2 弹丸表面温度分布函数
        3.2.3 弹丸表面辐射出射的函数
    3.3 数值仿真结果分析与对比
        3.3.1 弹丸速度仿真结果
        3.3.2 弹丸表面温度仿真结果
        3.3.3 弹丸辐射出射度仿真结果
    3.4 本章小结
4 弹丸辐射模拟器设计
    4.1 弹丸辐射模拟器红外辐射源选择
        4.1.1 红外辐射源的类型
        4.1.2 外辐射源的选取
        4.1.3 红外辐射源电路设计
    4.2 遮光筒
    4.3 转镜扫描
        4.3.1 电机的选择
        4.3.2 直流电机的驱动以及控制
        4.3.3 转镜参数
        4.3.4 电机与转镜结构设计
    4.4 弹丸辐射模拟器结构设计
        4.4.1 辐射源箱体结构设计
        4.4.2 可调光阑结构设计
    4.5 本章总结
5 弹丸辐射接收探测单元设计
    5.1 弹丸辐射的红外探测器选择
    5.2 红外探测信号处理电路设计
        5.2.1 偏置放大电路
        5.2.2 主放大电路设计
    5.3 对探测电路分析
        5.3.1 探测电路频率响应分析
        5.3.2 探测器探测率分析
    5.4 整体实验装置结构设计
    5.5 本章小结
6 试验与结果分析
    6.1 弹丸辐射模拟器静态试验
        6.1.1 红外辐射源稳定性测试
        6.1.2 探测距离测试
    6.2 转镜平台实验
    6.3 弹丸辐射模拟器动态试验
    6.4 本章总结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3811357