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章动参数测试国内外研究现状

时间:2019-02-20 10:41来源:毕业论文
为了计算章动参数,通常需要记录弹丸的姿态以及着靶坐标,目前国外主要运用的方法是CCD立靶法。为了获得弹丸的飞行姿态以及着靶坐标,采用的测量手段大部分是运用高速同步摄影

为了计算章动参数,通常需要记录弹丸的姿态以及着靶坐标,目前国外主要运用的方法是CCD立靶法。为了获得弹丸的飞行姿态以及着靶坐标,采用的测量手段大部分是运用高速同步摄影机来拍摄弹丸的整体飞行过程,然后运用获得的照片资料读取相应的数据,但是这个过程比较复杂,而且耗时比较长。到了上世纪80年代国内外都将目光投放到了CCD光靶上面,这一领域国外研究比较早,相对而言也比较成熟,欧洲许多国家也相继拥有了CCD光靶测试系统。比如柯达公司研制的SP-2000,英国哈德光电子公司的SV553BR系统等。科技的发展的同时,CCD光靶系统也得到了相应的改进。CCD光靶系统的发展方向是:大靶面、高精度、高分辨率。33344
国内的章动参数测试方法:纸靶法、线阵CCD交汇立靶法和狭缝摄影法等。
a)  纸靶法
    上世纪20年代就已经出现了纸靶法,这也是飞行体章动角以及姿态角测量方法之一。
这种方法实用性良好:不仅适用于弹道靶道内也适用于野外靶场。纸靶测试的基本原理:在进行试验的时候,放置一纸靶于飞行体的垂直正前方,当飞行体穿过纸靶时就会留下一个洞,取数据时就以此为坐标点,并且结合其形状来判断飞行体的姿态角,结合相关公式求出对应的章动角。论文网
这种方法的优缺点是:该方法简单、方便,但是纸靶的摆放是由人来安置的,这也不可避免的带来了误差。而且这种方法使用起来并不方便,环境对它的限制过大。比如这种方法不能在大风的情况下使用,也不能在下雨天使用。 源自$六l维,论:文w网)加7位QQ3249^114 www.lwfree.cn
b)  狭缝相机摄影法
所谓的狭缝相机即是在成像平面前安装狭缝光阑,在实验的时候飞行器的方向与狭缝垂直。测出胶片运动速度、胶片成像后弹丸轴线与水平线间的夹角、弹丸的标准像长、弹丸速度方向等参数,以此便可以求出章动角的大小。利用狭缝相机必须满足下面的条件:第一,弹丸的质心运动方向必须与狭缝垂直;第二,胶片上的影像速度与胶片的速度必须相同。实际测试时候由于无法达到上述要求因此测量的精度往往会有一定的误差。
 狭缝相机测量章动角的示意图
图1.1  狭缝相机测量章动角的示意图
c)  线阵CCD立靶交汇测量法
线阵CCD立靶法的原理为用两台线阵CCD的主轴和各自的视场交汇为一个靶面,并且靶面上有坐标系,当飞行体飞过靶面时,可以看到飞行体经过靶面留下的坐标,读取相应的坐标,算出相应的章动角的大小。这种方法非常简便,而且测量的精度也比较的高,我国的CCD光靶的研究比较晚,并且没有得到很好的使用。
 图1.2  线阵CCD立靶交汇测量法示意图
d)  遥测测量法
遥测技术指的是在弹丸上安装传感器,利用弹丸上的无线电装置将信息发射出去,地面上的接受装置来对信息进行接收,并获取弹丸的运动信息。但是由于弹丸的使用条件及其苛刻,因此对各类的传感器的要求都非常的严格。像一些比较古老的传感器,例如采用机械陀螺结构的,就不适合在膛内几万个g的环境下使用。
常用的检测弹丸的运动的传感器有光电传感器、速度传感器、地磁传感器等。针对不同的测试要求以及不同的测试弹丸,对传感器的要求也会有不同,因此往往以传感器集合的方式进行实验。使用加速度计传感器来测量转速信息的原理是:通过感知离心加速度的变化,并且把离心加速度进行积分,便可以得到转速信息。这种方法测量飞行参数成本一般,但是由于进动和章动的影响会使得测量结果的误差比较的大,因此这一方法主要运用在内弹道的测量中。地磁传感器法的原理是当地磁敏感元件随着弹丸一起运动的时候,地磁感应作用会使得地磁敏感元件产生感应电动势,感应电动势的周期性变为弹丸的旋转周期。光电传感器的原理就是利用光敏感材料感应弹丸旋转时自然光的强弱。由于自然光具有强弱周期性,因此强弱变化一周也就意味着弹丸旋转了一周。通过一定的后处理程序,将感知到的光信号转化成相应的处理信号,来对实验结果进行分析。虽然光电传感法的精度低并且受到天气的影响,但是由于其经济性极好使得很多企业依然在使用这种方法进行测量。 章动参数测试国内外研究现状:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20190220/30470.html
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