基于磁傳感器的彈丸炮口測(cè)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告(編輯修改稿)
2025-07-03 14:32 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 直接測(cè)量彈丸的瞬時(shí)速度很困難， 無(wú)法被儀器直接測(cè)量，故而一般都采用間接的測(cè)量方法， 首先測(cè)量 與速度有關(guān)的物理量，然后換算為彈丸速度 [20]。 基于電磁場(chǎng)具有抗干擾性強(qiáng) ， 不受時(shí)間 、 空間限制 ， 即測(cè)即用等優(yōu)點(diǎn) ， 在火炮彈藥制導(dǎo)方面得到研究者的青睞。本課題有效結(jié)合磁阻傳感器和線圈測(cè)速 ， 利 用電磁感應(yīng)原理來(lái)測(cè)量炮口初始速度 ， 為外彈道解算提供初值。測(cè)量系統(tǒng)從組成結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō) ， 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1 所示 ， 為不破壞炮管及彈丸結(jié)構(gòu) ， 確保彈丸發(fā)射后的力學(xué)特性及彈丸表面的過(guò)載沖擊力不會(huì)破壞線圈 ， 將兩組相同材料、相同阻數(shù)和相同結(jié)構(gòu)的線圈內(nèi)嵌于炮管制退器中 ， 保證兩組線圈的軸線與炮管軸線平行且共線 ， 兩組線圈相距 D。三軸磁阻傳感器及相應(yīng)電子線路安裝于彈丸質(zhì)心 ， 保證彈丸在飛行過(guò)程中姿態(tài)穩(wěn)定。 炮 管彈 丸線 圈線 圈磁 阻 傳 感器 及 電 路制 退 器D 圖 1 測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)測(cè)量原理如圖 1 所示。給圖中兩組線圈供電 ， 就能夠產(chǎn)生一定大小的感應(yīng)磁場(chǎng)。當(dāng)彈丸通過(guò)第一組線圈時(shí) ， 磁阻傳感器測(cè)得線圈產(chǎn)生的較大感應(yīng)磁場(chǎng) ， 會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào) ， 這時(shí)單片機(jī)的計(jì)數(shù)器單元開(kāi)始計(jì)數(shù) ， 然后彈丸通過(guò)第二組線圈時(shí) ， 磁阻傳感器測(cè)得線圈產(chǎn)生的較大感應(yīng)磁場(chǎng) ， 產(chǎn)生第二個(gè)脈沖信號(hào) ， 根據(jù)這兩個(gè)脈沖信號(hào)之間的時(shí)間差可得彈丸經(jīng)過(guò)兩組線圈的時(shí)間 Δt； 根據(jù)公式 v=D/Δt可求得彈丸飛行經(jīng)過(guò)這段距離的平均速度 ， 由于距離 D， 與彈丸高速飛行速度相比較小 ， 所以可近似認(rèn)為這段距離的平均速度就等于彈丸炮口初速度 [21]。 4. 總結(jié) 通過(guò)國(guó)內(nèi)外一些文獻(xiàn)資料 ，我大致了解了目前所研究課題的重要性和必要性，并且對(duì)彈丸炮口測(cè)速技術(shù)的幾種方法有了初步認(rèn)識(shí)，對(duì)一些方法進(jìn)行了探討。本研究課題所采用的方法相比以往的彈丸炮口測(cè)速方法有一些不同，目前基于磁阻傳感器測(cè)彈丸速度的方法也有，不過(guò)制造方式比較復(fù)雜得不到大規(guī)模推廣，本研究課題所采用的彈丸內(nèi)載傳磁感器測(cè)速方法會(huì)有很大優(yōu)勢(shì)，目前磁阻傳感器造價(jià)低廉是一個(gè)重要原因，而且也不會(huì)破壞彈丸炮管的完整性?，F(xiàn)在本人對(duì)這種測(cè)速方法原理已經(jīng)大概掌握，研究細(xì)節(jié)及所要解決的各項(xiàng)問(wèn)題也已經(jīng)明確，需要更進(jìn)一步的了解和處理這些已知和未知的問(wèn)題。 參考文獻(xiàn) [1] 鄔晶，王鐵嶺，王松 .天幕靶測(cè)速系統(tǒng)的標(biāo)定技術(shù)的研究 .中國(guó)測(cè)試， 20xx， 35(1)：114～ 117 [2] , efficient method for continuous measurement of projectile motion in ballistic impact experiments. UNITED STATES PATENT, [3] 劉世平，黃帆 .彈丸飛行姿態(tài)的紙靶測(cè)試誤差分析 [J].兵工學(xué)報(bào)彈箭分冊(cè)， 1987（ 2）： 71～ 84 [4]陳新 ， 曹從詠 ， 劉英舜 .彈丸初速膛口激光實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)研宄 [J].彈道學(xué)報(bào) ， 20xx，14(1)： 8486. [5] 孫強(qiáng) .彈丸初速的測(cè)定方法 .一重技術(shù)， 20xx， 7（ 2）： 52～ 53 [6] 余曉軍 .一種新型槍彈測(cè)速系統(tǒng)的研制 .碩士學(xué)位論文 .武漢 ： 華中科技大學(xué)， 20xx [7]秦麗 ， 范建英 ， 李杰等 .彈丸炮口初始速度、姿態(tài)測(cè)量方法分析與比較 [J].火炮發(fā)射與控制 ， 20xx， (4)： 7276. [8]李杰 ， 秦麗 ， 范建英等 .適用于高過(guò)載彈用微慣導(dǎo)系統(tǒng)的炮口初速實(shí)時(shí)測(cè)量方法[P].專利證號(hào) ： ,20xx. [9] 吳祥海，徐誠(chéng)，周克棟等 .槍彈彈速測(cè)量的現(xiàn)狀、問(wèn)題與發(fā)展 .測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào)，1994， 8（ 1） ： 38～ 46 [10] 蒙占海，靳秀文，李法旺 .用計(jì)算機(jī)控制雷達(dá)測(cè)速和天幕靶測(cè)速的一種電路 .測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào)， 20xx， 16（?？?317～ 321 [11]Jimmy Q. Schmidt. An automatic velocity dependant delay system for use within and beyond themuzzle blast region of a gun[P]. US. Pat:ADA 121260,1982. [12]Richerd P. Oberlin. Apparatus and method for calculating muzzle velocity[P]. US. Pat: 6064196
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