弹丸姿态对感应式线圈靶测速精度影响

弹丸穿越线圈靶时的姿态是影响线圈靶测速精度的重要因素.就弹丸姿态变化对线圈靶测速精度的影响进行了理论分析与建模研究,建立了与弹丸姿态相关的线圈感应电动势特性的理论模型.结合具体的参数,利用Matlab数值分析软件对高速运动的弹丸在入射线圈靶时的感应电动势随偏航角、俯仰角和偏移量的变化进行了数值计算,并经实验验证了模型的正确性.初步的研究结果表明:靶距为1m时,弹丸姿态所引起的线圈靶测速误差可达0.511％,其中偏航角为主要影响因素.建模结果可为传感器的合理使用和误差补偿提供理论依据.     

基于单片机电磁铆接加载速率测速系统设计

提出基于单片机控制的电磁铆接铆模加载速率测量系统。以STC89C52单片机为核心控制器,通过红外传感器将速率信号转化为电信号,经过运算放大处理,利用STC89C52单片机的捕获功能实现两个脉冲间隔的时间测量,经过逻辑运算即可实现电磁铆接铆模加载速率的测量。测试系统硬件电路对产生的误差进行合理规避,软件设计中对产生的误差进行修正。该测速系统结构简单、可靠性强,测量范围为0~100m/s,系统误差小于1%,可用于高速加载速率的测量。     

单个线圈靶速度测量分析

建立了磁化弹丸的磁偶极子模型 ,分析了弹丸沿轴线穿越线圈靶时线圈靶产生的感应电动势 ,并由此提出了可利用单个线圈靶测量速度的观点 ,最后通过磁化弹丸的自由落体运动实验验证了单靶测速的可能性并分析影响单靶测速准确度的因素     

数字化智能声速测量系统设计

针对传统的大学物理声速测量实验过程繁琐、测量误差大的不足,设计和制作了一种基于单片机开发的数字化智能声速测量实验系统,能够运用相位比较法精确测量声速数据。该测量系统以MSP430单片机为核心,对声速测量系统的软硬件进行设计,并针对干扰与误差进行去噪与优化处理。测量数据通过RS—485总线与LabVIEW编写的上位机通信,生成测量结果报表。该测量仪用电子测控方式代替传统双踪示波器观察李萨如图的方式,测试结果表明：该装置操作灵活简单,稳定性好,测量精度远高于传统实验装置,有很好的应用前景。     

膛内惯性测速系统设计

弹丸的膛内运动参数可以反映火炮工作状态特性,针对常规火炮弹丸内弹道运动测速需求,设计了基于MEMS加速度传感器和姿态传感器的膛内惯性测速系统;采用Kalman滤波和四元数姿态解算算法对传感器数据进行FPGA片上处理,实现了从弹丸挤进到出膛运动过程的时间记录,成功获取弹丸内弹道运动过程中加速度、速度和位移变化;实验结果表明,相对激光区截测速方法,该系统出膛速率测量误差小于2.93%;相对火炮身管原参数,出膛位移测量误差小于1.85%,为内弹道过程弹丸运动参数测量获取提供了技术支持,对火炮系统设计评估具有重要意义。     

风速风向的移动测量系统设计

针对传统测风仪器无法直接用于移动条件下(如车载或船载时)的风速风向测量的问题,设计了一种可以在移动平台上应用的超声波风速风向测量系统。该系统使用超声波时差法测量平面内二维风向风速,同时使用霍尔传感器和电子罗盘测量基座的移动速度和方向,通过微处理器对测得的风速风向进行修正,得到实际风速和风向。系统采用ARM作为核心控制器,提高了时差的测量精度,并降低了功耗。     

基于磁传感器的弹丸炮口测速系统设计

采用外测法测量弹丸炮口初速的方法无法在光线不足等恶劣的天气环境情况下精确测量,并且结构复杂、体积大、操作不便、无法为后续弹道制导提供初始参数。针对上述问题,提出一种应用内测法的测量方法,该方法利用磁阻传感器与线圈靶相结合方法来实时测量弹丸炮口初速。首先介绍了系统的测速原理,然后构建了系统的总体方案,搭建了硬件电路和设计了相应的软件,最后进行了实验验证。实验结果表明：炮口测速系统测量是可靠的,其最大相对误差不超过0.2%。     

基于FPGA的双光幕测速系统设计与实现

为了实现高精度炮弹速度测量,提出了一种基于现场可编程门阵列（ FPGA）的双光幕测速系统设计方案。采用EZ-ARRAY系列的测量光幕传感器产生精确同步光束的传感器阵列,用来代替多组传感器对,解决了光幕发射器与接收器一一对准困难的问题。同时利用FPGA实现A/D转换控制、数据存储和USG通信等功能。针对传感器输出的标称值与实际值有出入,设计了零点可调的高精度I/V转换电路。实验结果表明：系统性能稳定可靠、测试结果准确,并验证了弹底触发方式比弹尖触发方式精确度更高。     

声速测量系统的群延时分析

在时差法、相位法等声速测量方法中,由换能器群延时引起的系统非线性相位响应是制约声速测量精度的重要因素。采用窄带线性模型近似描述换能器工作频段内的相位响应曲线,并分别通过相关检测与多频点测量的实验方法对模型加以验证。结果表明:窄带线性模型与换能器工作频段内的实际相位响应吻合良好,可用于准确估计声速。     

基于FPGA的相关测速系统

介绍了测速系统的研究,包括系统构成、方案实现以及如何在现场可编程门阵列FPGA中实现相关运算等。融合了信号采集与处理、可编程逻辑器件和互相关技术等,具有学科交叉融合的特点,在运动物体的非接触测速上具有较大的实际应用价值。     

一种新型高旋弹体滚转角测量系统

利用常规方法直接测量高速旋转弹体的滚转角测量精度较低,针对该问题,提出了一种基于微惯性测量组合(MIMU)与光电编码器综合测试的弹体滚转角测量系统.通过MIMU实时测量半捷联惯性测量平台内筒的姿态信息,利用光电编码器测量半捷联惯性测量平台内筒与弹体之间的相对转角,采用FPGA作为主控芯片来实现弹载环境下光电编码器输出脉冲的抗抖动干扰设计,结合MIMU数据,实现了弹体滚转角的准确测量.经试验验证,该系统能够完整有效地记录弹体滚转角信息,测量精度稳定在3°以内.     

光电耦合器在干扰弹测速系统中的应用

对干扰弹炮口初速的精确测量是顺利进行试验的基础条件。提出了一种采用漫反射式光电耦合器测速的方法。该光电耦合器是集发射器和接收器于一体的传感器,当有被检测物体经过时,漫反射回来的光被探测器接收转换为电信号并采集到计算机进行数据处理。介绍了干扰弹测速系统的结构、工作原理与驱动电路,并测量了光电耦合器的响应速度,最后,利用该系统对干扰弹的速度进行了测试,给出了试验波形。试验证明:该方法具有体积小、电路简单、成本低、灵敏度高等优点。     

某型超近程主动防护拦截系统设计

针对当前重要目标超近程防护手段单一的现状,提出了一种新型超近程主动防护拦截系统,为大型固定目标防敌空中精确打击提供了新的防护方法。阐述了该型超近程主动防护拦截系统的设计思路、系统组成及工作原理,并对其拦截防护的可靠性作出分析。系统组成完备,能够在极短时间内完成目标探测、轨迹预测以及拦截坐标解算,目标拦截成功率较高,能够有效提高防护目标的生存能力,为新装备的研发提供参考。     

高精度角速率参数测量方法设计

针对目前武器弹药研究领域对高旋弹角速率测量范围宽、测量精度高的需求,提出了一种基于电磁感应原理的角速率参数测量方法,并设计了相应的传感器.利用现场可编程门阵列(FPGA)作为控制核心,构建角速率频率跟踪测量模型,实现对弹体角速率参数的测量,并采用周期清零的方式消除测量过程中的累积误差.仿真试验结果表明:该测量方法能够实现大动态范围1 ～ 100 rps的角速率测量,测量误差小于0.3％,满足高旋弹大转速、高精度的测量要求,在姿态测量和空间导航等领域具有一定的工程应用价值.     

足球机器人电磁击球系统设计

介绍了一种足球机器人击球系统的设计方案。设计了能够实现平射和挑射的电磁击球机构,提出了一种实用型升压电路以及击球电磁铁驱动电路控制方法。通过试验对足球机器人击球系统的两种击球效果进行了分析,结果表明,足球机器人电磁击球系统在迅速升压可控的驱动电路下能够实现多种不同的击球效果,达到了设计目的。对足球机器人的击球机构设计和改进具有重要参考意义。     

逆合成孔径雷达在驼峰测速系统中的应用

目前使用的驼峰测速雷达一般安装在轨旁,应用多普勒原理对溜放车组的速度进行测量,一部雷达只能测量一个股道的溜放车组速度.现基于逆合成孔径雷达测速原理,提出将雷达侧向安装在溜放线路一侧的上方,并建立了雷达回波数学模型,采用了一种基于自聚焦的溜放车组速度估计算法.仿真结果表明:该算法能够精确地连续测量多股道溜放车组的瞬时速度.     

风速测量系统设计

个人计算机加上一块数据采集卡就可成为研究和在线数据采集强有力的工具，本文在此基础上绍如何运用MFC开发小型的实时监控软件，同时总结了数据采集软件中经常运用的一些关键性技术。本系统在为一风速测量实验提供了技术支持，取得了良好的效果。     

基于遗传算法的单个脉冲测速系统的数值处理

在传统的遗传算法中,交叉算子探索新的解空间与保存个体中的优良模式的性能不能同时达到最优,且在一定程度上破坏群体多样性。提出智能交叉算子改进了传统遗传算法,用于单个脉冲测速系统的数值处理。结果表明算法具有较高的精度,且计算速度较快;并指出复制信号个数为64时计算效果较优。     

微加速度测量系统设计

为实现高精度微小加速度测量,提出了一种基于石英挠性加速度计的高精度微加速度测量系统。通过磁屏蔽结构和多级精密温控有效地提高了加速度计的测量精度,并针对加速度计信号采集设计了高精度电流测量电路。实验结果表明:该系统具有测量精度高、量程宽、实时性好等优点,满足高精度微小加速度测量要求。     

新型电磁辐射检测系统设计

针对目前我国电磁环境检测系统的功能局限和操作不便等不足,设计了一种新型的自动化电磁检测系统.系统采用集成化设计方法,以现场可编程门阵列(FPGA)作为底层硬件控制平台,由虚拟仪器开发操作界面.该系统具有宽频带、高精度、功能多样、智能性强等优点,能满足“单人-单机-单站”的检测要求.通过对样机的设计与测试,验证了本系统具有很高的稳定性和精确度,为电磁污染的检测提供了一种新型设备.