一、弹丸转速的传感器测量方法（论文文献综述）
孙圆圆[1]（2021）在《基于环境磁场的膛内弹丸转速测量方法研究》文中研究表明火炮弹道领域中,内弹道弹丸转速是火炮及弹丸设计的重要指标,同时也是推测弹丸与膛内壁的磨损程度、身管的内膛烧蚀等的重要依据。然而,由于弹丸在发射过程中,受火炮身管内表面结构、弹丸高动态运动和膛内复杂、恶劣性环境的制约,导致其内弹道弹丸转动参数获取困难,目前仍缺乏直接测量内弹道弹丸转速的方法和手段。本文针对内弹道弹丸转动参数测试的难点,提出了利用弹丸在膛内运动过程中,内弹道磁场扰动进行转速直接测量的方法。结合火炮膛内结构和弹丸发射过程的特点,探讨了基于电磁感应的弹丸转速测量方法。其基本思想是通过测量弹丸运动过程中炮膛内磁场微扰动信息,实现对内弹道弹丸转速的直接测量。首先在对一般火炮膛内结构分析的基础上,探究了地磁场与火炮身管呈不同角度时,管壁对地磁场的屏蔽规律,以及火炮身管内膛线、弹丸对磁场的微扰动作用,以中国W1986-122mm榴弹炮身管模型为例,分析了火炮膛内环境磁场的分布。为了实现弹载测量系统对膛内磁场微扰动信息的测量,仿真并分析了不同探测距离下弹丸运动轨迹的磁场分布情况,仿真结果表明,弹丸随膛线旋转一周的磁场分布曲线表现为单峰值特征;随着探测距离的增大,磁场波动差值越来越小;当探测距离为15mm时,磁场的波动差值在200n T左右。基于上述仿真分析结果,以提高弱磁探测灵敏度为目标,设计了可实现微弱磁信号放大6.78倍的磁聚集微结构;基于磁阻传感器,设计了适合的弹载转速测量系统;同时,根据弹丸转速信号特征,在强噪声环境下,运用基于小波去噪的希尔波特-黄变换方法求取信号的瞬时频率,进而解算弹丸转速参数。通过模拟弹丸在身管内运动的实验,验证了本研究方法的可行性,为火炮内弹道弹丸转速的直接测量提供方法和思路。
李荣辉[2]（2021）在《二维弹道修正控制方法与弹道解算研究》文中研究表明近些年,随着科技的不断发展,现代战争的形式也随之发生变化。信息化作战、精确制导打击已经成为现代战争的趋势,精确制导打击不仅提高了作战效率,还减少了对非敌方目标的伤亡。与导弹和传统弹药相比,二维修正技术不但提高了火炮的打击精度,还大大降低了制导弹药的成本,因此世界各国对二维修正技术越来越重视。通过查阅相关资料及对国内外弹道修正技术的发展现状的了解,并根据二维修正技术原理,制定了二维修正的控制策略,并按功能将修正装置分为控制执行机构和修正控制系统两部分。采用十字固定鸭舵作为修正机构,实现对弹丸的修正。设计了控制固定鸭舵转动的修正永磁电机。通过对弹丸和舵机在飞行过程中产生的力及力矩的分析,推导出弹丸的弹道方程,根据弹丸位姿信息实时解算出实际弹道与偏差参数,由弹道方程解算出理论弹道,实现弹丸的运动轨迹始终在理论弹道附近扰动。设计并搭建了二维修正控制系统。分析了地磁检测弹丸转速的方法,采用地磁加光电编码器组合方式实现对弹丸姿态的测量,编制了基于PWM的电机控制方法,完成对DSP各驱动模块的配置,成功搭建出修正样机。针对半实物仿真测试实验提出了详细的实验方法,分别进行了码盘测试实验、定角度修停实验、电机扭矩测试实验、不同条件下PWM值变化测试实验,最后对修正样机进行修正测试实验,通过实验对修正系统进行改进、优化。最终的实验结果表明,本次设计的二维修正装置具有一定的修正效果,舵机修停角误差基本控制在5°范围内,满足预期要求,具有一定的实用价值。
张煜[3]（2020）在《弹丸运动姿态数学模型的验证与研究》文中提出随着计算机技术、信息技术、测控技术、材料加工技术的突飞猛进,加之数学力学、控制理论的发展,使得火炮系统的研制和装备大为改观。同时,由于传统的外弹道测量手段本身所存在的危险性以及测试过程不可逆等问题,使得其早已无法满足一些新型武器系统的外弹道测试需求,因此利用仿真软件求解弹丸的飞行姿态已成为一种安全准确的外弹道研究方法。在对国内外对于弹丸外弹道运动姿态的发展现状以及趋势进行分析和总结后,确定了利用系统仿真技术对弹丸在一定时间内的运动姿态进行建模分析的方案以及对该模型的求解算法。接着从无控旋转弹丸的陀螺效应入手,依据弹丸的飞行稳定性理论得出其稳定飞行所需要满足的条件,并由此推导出飞行中弹丸攻角变化的一般规律。这为后续数学模型仿真的结果提供了理论支持。针对刚体弹丸的运动特性并建立合适的坐标系组,这对弹丸飞行姿态数学模型的建立以及求解有着很大的帮助。而后,对飞行中的无控旋转弹丸进行受力分析,并将弹丸所受力与力矩在相应坐标系下分解;同时通过仿真或数据拟合等方法得出诸气动力系数的数学表达式。以弹箭飞行动力学理论为依托,在将弹丸飞行运动的物理过程分解为质心的运动和绕质心转动的两种形式后建立弹丸飞行姿态的数学模型,最后在MATLAB软件中利用Runge-Kutta法对其就行求解。在介绍了本实验室所研制的弹载测试后,对该套装置在靶场试验所得的数据进行分析处理,得出弹丸的实测转速与章动数据;并将其与仿真所数据进行对比分析,验证所建立的弹丸飞行姿态数学模型的合理性。
杨恺华,钱荣朝,郑吉阳,徐国泰[4]（2019）在《二维弹道修正组件滚转角测量误差补偿方法》文中进行了进一步梳理针对二维弹道修正组件受到干扰磁场影响,导致滚转角测量存在较大误差的问题,提出了基于干扰磁场标定的滚转角测量误差补偿方法。该方法首先在弹丸发射前进行干扰磁场标定;然后在弹丸飞行过程中,实时采集磁传感器测得的磁场信号,并从中减掉已标定的干扰磁场,得到恢复后的地磁场以解算翼面滚转角。仿真结果表明,该方法滚转角解算误差降为处理前的20%以下。外场试验结果表明,大幅提高了滚转角解算精度,解算误差5°以内,该方法可以有效消除干扰磁场。
王欢[5]（2019）在《弹丸运动过程转速测试及瞬态信息数据处理方法研究》文中研究说明随着军工等领域技术的迅猛发展,对于该领域涉及的各参数获取及数据处理方法的研究至关重要。而数据处理中对信号瞬态信息的提取一直是研究的热门方向。基于此背景本文根据课题所获取的测试数据进行瞬态信息的研究。首先,本文针对恶劣环境下信号难以获取等问题,运用薄膜线圈式地磁传感器,依据弹载存储测试技术,设计了转速测试系统,经实际应用,获取了弹丸外弹道转速信号。然后,根据本文所获取实测数据具有非线性、非平稳的特点,通过分析此类信号的数据处理方法,选择Hilbert-Huang变换（HHT）作为解算此类信号的有效算法。其次,利用MATLAB软件对转速信号求解瞬时频率。构造模拟弹丸转速信号,对此信号利用HHT得出弹丸的瞬时频率曲线。对于瞬时频率曲线出现的端点效应,采用对信号延拓的方法。最后,选择3组实测弹丸转速信号作为研究对象,求取每一组转速信号的瞬时频率。HHT的核心是EMD分解,EMD分解是将多分量信号分解成单分量信号,对于直接求取多分量信号的瞬态值得到多个单分量信号的平均值,是没有物理意义的。而本文正是对分解出的单分量信号做进一步研究,求其瞬态值,并证明求取的瞬态值对于原信号是有物理意义且具有研究价值的。对于选取的3组实测弹丸转速信号,在每一组数据中,做EMD分解,获得对应的IMF分量,对每一分量求取其瞬时频率,经分析,运用某一IMF分量求取的瞬时频率值与预测估计值基本相同。为进一步证明其可行性,运用帕塞瓦尔定理,计算所得瞬时频率曲线对应原信号的主要频率成分占总信号频率能量为98%以上。对所选3组数据均作出解算,验证了此解算转速信号瞬时频率方法的可行性,其求取的瞬态值具有代表性,解算转速信号的瞬时频率的方法具有研究价值。
周浪[6]（2019）在《触发引信弹道炸故障成因及机理研究》文中研究指明为了给炮弹弹头机械触发引信弹道炸的原因查找、故障定位及其引信改进设计提供参考,通过理论分析和数值仿真,并结合试验验证,研究了膛内发射过载对弹头引信防潮片的影响、接电过载方位对接电开关闭合阈值的影响、M739引信横栅式防雨机构防雨性能、M739引信碰击触发机构抗雨性能及其动态响应等与引信弹道炸密切相关的诸多问题。仿真研究膛内发射过载对弹头引信防潮片的影响,得到了防潮片变形量与发射过载的关系。膛内发射过载对金属防潮片变形的影响较小,不同材料防潮片的变形量峰值与发射过载峰值近似呈线性关系;引信收口工艺对引信防潮片在发射过载下的变形量有影响,收口卷边长度和厚度越大,防潮片变形越小;防潮片厚度与其变形量近似呈线性关系。为了给惯性触发接电开关应用于机电触发引信提供参考,并为该类惯性触发接电开关引信弹道炸事故原因查找和故障定位提供帮助,围绕与惯性触发接电开关紧密相关的外弹道力学环境,对其进行理论分析和Adams动力学仿真。结果表明:接电过载方位对惯性触发接电开关闭合阈值影响较大,接电过载与接电开关部件几何纵轴的夹角为35°45°时,接电开关最容易接电,且接电过载相对于静态轴向接电过载减小了20%左右;接电开关动态接电过载相比于静态接电过载小14%左右;接电开关装配方位及其零件加工误差对接电开关闭合阈值的影响不可忽略;接电开关在极限尺寸状态（即接电销与开关帽接触距离最小、接电销质量最大、弹簧抗力最小）下的闭合阈值比中值尺寸状态下的闭合阈值小36%左右。为了对引信防雨机构的防雨性能进行评估,并为引信弹道炸原因查找及防雨机构优化设计提供参考,建立了光滑粒子流体动力学方法和有限元方法耦合的数值仿真模型,以M739引信横栅式防雨机构为研究对象,利用ANSYS/LS-DYNA显式动力学仿真软件对M739引信横栅式防雨机构高速撞击雨滴过程进行数值模拟,得到了引信防雨机构碰雨时机构的动态响应。结果表明:08Al钢质防雨帽对雨滴能量的消减可达85%左右,雨滴冲击能量可被雨帽和五根栅杆削弱到雨滴初始能量的8%左右;弹丸转速对碰击触发机构击针上作用力峰值影响较大,其值随弹丸转速的增大而呈先减小后增大的趋势,弹丸转速对碰击触发机构击针上的作用力峰值变化影响达50%左右;塑料质雨帽的防雨性能比钢质雨帽的防雨性能低78%左右;弹丸在雨区飞行时雨帽不可能发生共振失效的问题;栅杆座材料和栅杆座厚度对雨滴作用于各栅杆上的碰击力峰值基本上无影响,对雨滴被栅杆打散后作用于碰击触发机构击针上的碰击力峰值影响较大;栅杆直径大小对雨滴作用于碰击触发机构击针上的碰击力峰值影响较大。随着栅杆直径的增大,雨滴对碰击触发机构击针的作用力逐渐减小。雨滴先作用于钢质栅杆后再作用于碰击触发机构击针上的作用力相比于雨滴先作用于铝质栅杆后再作用于碰击触发机构击针上的作用力要大15%左右,但是铝质栅杆在首次撞击后其塑性变形较大,难以抵抗雨滴的二次撞击,栅杆材料宜选择强度和刚度较大的材料;目前M739引信横栅式防雨机构能保证直径5.6 mm雨滴、速度1500 m/s撞击而不引起触发机构提前作用。为了评估引信碰击触发机构碰雨安全性,采用ANSYS/LS-DYNA软件对碰击触发机构高速撞击雨滴过程进行数值仿真,得到了碰击触发机构碰雨动态特性,并研究了碰击触发机构击针材料和支筒材料对碰击触发机构抗雨滴冲击能力的影响。结果表明:大直径低速度雨滴相对于小直径高速度雨滴,前者对碰击触发机构的危害更大;击针材料对碰击触发机构抗雨滴冲击能力影响较大,钢质击针相比于铝合金质击针,碰击触发机构抗雨能力提高了39%左右;支筒材料对碰击触发机构抗雨滴冲击能力的影响也比较大,紫铜T2和紫铜T3质支筒相比于H68和H96黄铜质支筒,碰击触发机构抗雨能力要大。
张天宇[7]（2018）在《基于PSD的弹体滚转角测量和标定系统研究》文中进行了进一步梳理激光半主动末修弹具有打击精度高、结构简单、抗干扰能力强等优点,成为近年来的研究热点。激光半主动末修弹工作原理是在弹丸特定滚转角度下启控鸭舵从而达到修正弹体姿态的目的。弹体滚转角信息是实现实时精确弹体姿态控制的关键。因此本文围绕基于激光敏感器的弹体滚转角提取和标定系统进行了研究。本文研究内容主要包括以下几个方面:建立基于位置敏感探测器的滚转角解算模型和基于地磁传感器的弹体滚转角标定模型。综合考虑系统应用平台,工作环境,参数要求等因素,分别进行了基于激光敏感器弹体滚转角提取系统和基于地磁传感器标定系统总体方案设计。针对窄脉冲激光照射下前置放大电路,建立等效噪声模型,提出使系统信噪比最大的最优电路参数选取方法。搭建自动增益控制模块和峰值脉冲检测模块实现窄脉冲信号峰值的准确测量。通过FPGA设计状态机实现A/D芯片模式配置和A/D转换,并搭建相应滚转角解算模块和串口模块,实现滚转角的解算与数据传输。针对基于地磁传感器的弹体滚转角标定系统,设计了相应的硬件信号处理模块、解算模块和数据存储模块。搭建多重反馈带通滤波器和施密特触发器对含噪地磁信号进行优化,通过ARM微处理器定时器捕获功能实现弹丸滚转角基准方向标定。最后,为了检验地磁标定,位置敏感探测器滚转角测量系统的有效性,设计了地面标定系统测量精度实验,滚转角提取系统非线性和滚转角静、动态测量实验。实验结果表明标定系统测量误差小于1°,滚转角提取系统测量误差小于5°,具有相对较好的稳定性与精度,满足工程使用的要求。
尚剑宇[8]（2018）在《高动态环境下制导炮弹姿态测量方法研究》文中提出制导炮弹是当前陆军武器装备发展的主要方向之一。随着常规炮弹制导化的发展,炮弹的打击精度和总体作战效能显着提高,使得身管火炮迈入了低成本精确打击时代。炮弹姿态和角速率信息的准确测量是实现精确制导、控制的基础。本文从提高制导炮弹姿态测量精度的实际需求出发,开展高动态环境下制导炮弹姿态测量技术基础理论和关键技术研究。论文的主要研究内容如下:（1）设计了高动态环境下制导炮弹姿态测量方案。首先对制导炮弹姿态测量系统性能需求进行分析,据此设计了高动态环境下制导炮弹姿态测量方案,并就姿态测量方案中惯性姿态测量组件和磁阻姿态测量组件的基本原理、传感器选型、误差特性分析、误差标定及补偿展开研究。同时,分析了高过载环境对角速率测量陀螺性能的影响,提出一种适用于高动态钟形振子式角速率陀螺（Bell-shaped vibratory angular rate gyro,BVG）谐振子的振动特性分析方法,实现了高过载条件下对陀螺谐振子的固有频率和固有振型的精确检测,为后续姿态测量奠定了基础。（2）研究了基于陀螺信号重构的姿态测量算法。从分析制导炮弹高动态工作环境出发,将实际的制导炮弹运动环境简化为规则进动和一般线性角速率机动并存环境;推导了制导炮弹处于这种复合环境中的圆锥误差,提出了一种基于陀螺信号重构的直接圆锥误差补偿算法,并确立了圆锥误差补偿算法的精度判断准则;开展了基于陀螺信号重构的直接圆锥误差补偿算法的仿真分析与性能评估;设计了基于陀螺信号重构的姿态测量算法并进行了仿真验证,解决了制导炮弹在高动态工作环境中的姿态测量难题。（3）研究了改进零交叉法全磁阻传感器姿态测量算法。在分析传统的全磁传感器姿态测量算法的基础上,提出了一种改进零交叉法全磁阻传感器姿态测量算法,对比分析了该算法在发射窗范围、抗噪能力和磁盲区适应性等方面的优势,并通过开展地磁测姿仿真验证新方法的有效性。相比于传统全磁传感器姿态测量算法,本文提出的改进零交叉法全磁阻传感器姿态测量算法具有一定的优势和实际应用价值,为实际工程应用提供了一种理论方案支撑。（4）研究了制导炮弹绕质心运动特征解耦方法。分析了制导炮弹绕质心运动特征解耦原理,设计了制导炮弹绕质心运动特征解耦算法,并提出制导炮弹高旋条件下的滚转角速率、进动角速率和半锥角测量方法。通过求解滚转角速率、进动角速率和半锥角,实现了制导炮弹绕质心运动特征的解耦,为基于陀螺信号重构的直接圆锥误差补偿奠定了基础。（5）开展了高动态姿态测量算法试验验证。设计了制导炮弹姿态测量系统原理样机,搭载某弹进行飞行试验。试验结果表明,在弹丸轴向发射过载超过15000g、轴向角速率最大值为6.9r/s的高过载和高旋转环境中,本文提出的姿态测量算法可以精确解算出弹丸的姿态信息,满足了高动态环境下制导炮弹姿态测量应用需求。
尚剑宇,邓志红,付梦印,汪顺亭[9]（2016）在《制导炮弹转速测量技术研究进展与展望》文中研究指明制导炮弹是由常规火炮发射,在飞行过程中进行搜索、导引和控制,能够对目标实施精确点打击的制导武器.制导炮弹转速的精确测量是实现精确制导和控制的基础.对制导炮弹转速测量技术进行了综述,首先,论述了制导炮弹的发展现状,接着分析了制导炮弹转速测量的必要性,并且阐述了制导炮弹转速测量的特点;然后,对现有旋转弹转速测量的方法和手段加以总结,并指出了适用于制导炮弹的转速测量及信息处理方法,包括利用磁阻传感器和高动态振动陀螺测量制导炮弹转速的原理以及关键技术;最后,指出了制导炮弹转速测量技术今后的研究方向和研究重点.
管军,易文俊,常思江,刘世平[10]（2016）在《基于FFT旋转弹丸转速数据处理方法》文中进行了进一步梳理针对高速旋转弹丸的转速测试问题,分析了转速测量装置硬件设计和转速数据的处理方法。根据电磁感应原理。利用傅里叶变换技术将时域电压信号转换为频域信号,对含有噪声的电压信号进行频谱分析,提取幅值最大的频率分量所对应的频率值即可认为是弹丸的实际转速,其它频谱分量认为是噪声分量。在某靶场进行实际弹道实验,利用所提方法对实际实验数据进行处理,得到了全弹道的转速-时间数据。实验及数据处理结果表明:所提方法可行,对实际工程应用具有较大的指导意义。
二、弹丸转速的传感器测量方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、弹丸转速的传感器测量方法（论文提纲范文）
（1）基于环境磁场的膛内弹丸转速测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 弹丸转速测量方法概述 |
| 1.2.2 地磁传感法研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及结构安排 |
| 第2章 火炮膛内环境磁场分布分析 |
| 2.1 火炮膛内磁场来源分析 |
| 2.2 火炮身管结构分析 |
| 2.2.1 火炮结构 |
| 2.2.2 膛线结构及参数 |
| 2.3 炮管磁屏蔽分析 |
| 2.3.1 炮管磁屏蔽理论分析 |
| 2.3.2 炮管磁屏蔽仿真分析 |
| 2.4 渐速膛线对膛内磁场分布影响分析 |
| 2.4.1 膛线磁场理论分析 |
| 2.4.2 膛线磁场仿真分析 |
| 2.5 弹体一周磁场分布仿真分析 |
| 2.6 不同距离下的弹丸运动轨迹仿真分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 弱磁场磁聚集高灵敏探测 |
| 3.1 磁聚集放大基本理论 |
| 3.1.1 磁放大技术研究现状 |
| 3.1.2 磁场聚集放大原理 |
| 3.2 三维磁聚器仿真分析 |
| 3.2.1 不同结构磁聚器的磁放大效果仿真 |
| 3.2.2 比例尺寸对磁放大效果的影响分析 |
| 3.2.3 材料相对磁导率对磁放大效果的影响分析 |
| 3.3 磁聚集结构的磁传感器总体设计 |
| 3.3.1 磁聚集器各参数设计 |
| 3.3.2 磁聚集器放大效果仿真 |
| 3.4 磁聚集器实验测试与结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 强噪声环境下弹丸转速特征信号提取 |
| 4.1 弹丸转速解算系统总体设计 |
| 4.2 弹丸转速信号特征及信号处理方法 |
| 4.3 信号的瞬时频率 |
| 4.4 基于小波与希尔伯特-黄的转速信号瞬时频率提取方法 |
| 4.4.1 信号的小波消噪处理 |
| 4.4.2 EMD分解 |
| 4.4.3 Hilbert谱分析 |
| 4.4.4 瞬时频率求解弹丸转速方法分析 |
| 4.4.5 模拟实验测试 |
| 4.5 膛内磁场微扰动实验测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）二维弹道修正控制方法与弹道解算研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及其意义 |
| 1.2 国外发展现状 |
| 1.3 国内发展现状 |
| 1.4 本论文主要内容及安排 |
| 第2章 二维修正方案设计 |
| 2.1 修正弹弹道修正原理 |
| 2.1.1 修正弹一维修正原理 |
| 2.1.2 修正弹二维修正原理 |
| 2.2 二维修正总体设计 |
| 2.2.1 二维修正控制策略 |
| 2.2.2 二维修正机构设计 |
| 2.3 修正执行机构 |
| 2.3.1 固定鸭舵修正原理及转动惯量分析 |
| 2.3.2 修正永磁电机设计 |
| 2.4 章末小结 |
| 第3章 二维修正弹道方程解算 |
| 3.1 建立弹道解算方程 |
| 3.1.1 常用的坐标系及坐标系间转换 |
| 3.1.2 弹丸的气动力及力矩分析 |
| 3.1.3 弹丸六自由度方程的建立 |
| 3.2 固定鸭舵受力对修正弹的影响 |
| 3.2.1 舵片所受力及力矩 |
| 3.2.2 修正弹的弹道方程 |
| 3.3 构建弹道解算方案 |
| 3.3.1 落点预测法 |
| 3.3.2 弹道跟踪法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 二维修正控制系统 |
| 4.1 控制系统的硬件设计 |
| 4.1.1 硬件系统的总体方案 |
| 4.1.2 主控制器 |
| 4.1.3 GPS模块 |
| 4.1.4 光电编码器 |
| 4.1.5 地磁测量模块 |
| 4.1.6 电机驱动控制模块 |
| 4.2 控制系统的软件设计 |
| 4.2.1 软件系统的总体方案 |
| 4.2.2 弹丸位置解算 |
| 4.2.3 固定鸭舵的姿态解算 |
| 4.2.4 弹丸的滚转角解算 |
| 4.2.5 电机控制程序设计 |
| 4.2.6 数据缓存与读取 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 半实物转台仿真实验及分析 |
| 5.1 半实物仿真平台 |
| 5.2 测试实验 |
| 5.2.1 光电码盘角度测量实验 |
| 5.2.2 舵片修停测试实验 |
| 5.2.3 修正电机转矩测量与分析 |
| 5.2.4 修正力矩测试实验 |
| 5.3 模拟仿真修正控制实验 |
| 5.4 实验小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）弹丸运动姿态数学模型的验证与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题的目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 外弹道学发展现状 |
| 1.3.2 系统仿真技术发展现状 |
| 1.4 论文总体研究方案 |
| 1.5 课题主要研究内容 |
| 2.弹丸飞行稳定理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 弹丸飞行稳定性理论 |
| 2.3 标准气象条件与空气密度 |
| 2.3.1 标准气象条件 |
| 2.3.2 空气密度 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.弹丸外弹道运动姿态模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 坐标系的建立及其转换 |
| 3.2.1 坐标系的建立 |
| 3.2.2 各坐标系之间的转换关系 |
| 3.2.3 各方位角之间的关系 |
| 3.3 弹丸所受到的力与力矩 |
| 3.3.1 升力 |
| 3.3.2 阻力 |
| 3.3.3 重力与科氏惯性力 |
| 3.3.4 马格努斯力与力矩 |
| 3.3.5 静力矩 |
| 3.3.6 极阻尼力矩 |
| 3.3.7 赤道阻尼力矩 |
| 3.4 弹丸运动姿态数学模型的建立 |
| 3.4.1 弹道坐标系下的弹丸质心方程 |
| 3.4.2 弹轴坐标系下的弹丸绕质心转动的动量矩方程 |
| 3.4.3 在标准炮兵气象条件下的气动力和力矩分量的表达式 |
| 3.4.4 弹丸运动姿态数学模型 |
| 3.5 阻力系数的解算 |
| 3.5.1 基于FLUENT的弹丸阻力系数仿真 |
| 3.5.2 Fluent软件仿真流程 |
| 3.5.3 仿真结果 |
| 3.5.4 弹形系数的确定 |
| 3.6 仿真模型的解算 |
| 3.6.1 Runge-Kutta法 |
| 3.6.2 MATLAB程序的设计以及编写 |
| 3.7 仿真结果及分析 |
| 3.7.1 弹丸速度倾角 |
| 3.7.2 弹丸转速曲线 |
| 3.7.3 弹丸攻角曲线 |
| 3.8 本章小结 |
| 4.测试系统实现与实测数据解算验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 测试系统简述 |
| 4.2.1 设计原则 |
| 4.2.2 薄膜线圈式地磁传感器 |
| 4.3 实测信号分析 |
| 4.3.1 弹丸转速的计算 |
| 4.3.2 弹丸的章动角的解算方案 |
| 4.3.3 章动周期解算方案 |
| 4.3.4 实测弹丸章动参数的计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.总结 |
| 5.1 全文总结与结论 |
| 5.2 主要创新点与不足之处 |
| 5.2.1 创新点 |
| 5.2.2 不足之处 |
| 5.2.3 下一步工作 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）二维弹道修正组件滚转角测量误差补偿方法（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 翼面滚转角误差来源 |
| 2 翼面滚转角误差补偿方法 |
| 3 仿真与试验验证 |
| 3.1 Matlab仿真 |
| 3.2 二维弹道修正组件实际应用 |
| 4 结论 |
（5）弹丸运动过程转速测试及瞬态信息数据处理方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外发展及现状 |
| 1.2.1 弹丸转速测试技术的发展及现状 |
| 1.2.2 瞬时频率研究现状 |
| 1.3 论文研究内容与结构安排 |
| 2 转速测试系统的设计 |
| 2.1 总体设计 |
| 2.1.1 硬件组成部分 |
| 2.1.2 总体工作流程 |
| 2.2 线圈式传感器测试原理 |
| 2.3 电源管理电路与调理电路 |
| 2.3.1 电源管理电路 |
| 2.3.2 调理电路 |
| 2.4 采集存储模块 |
| 2.4.1 A/D转换电路 |
| 2.4.2 存储电路 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 转速信号处理的理论基础 |
| 3.1 非平稳和非线性信号 |
| 3.2 已有非平稳信号分析方法 |
| 3.3 Hilbert-Huang变换方法的提出 |
| 3.3.1 Hilbert变换 |
| 3.3.2 解析信号用于瞬时频率的限制 |
| 3.3.3 EMD算法 |
| 3.3.4 Hilbert谱 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 模拟弹丸转速信号的瞬时频率解算 |
| 4.1 模拟弹丸转速信号的瞬时频率求解 |
| 4.2 瞬时频率曲线的端点效应处理与分析 |
| 4.3 延拓后模拟弹丸转速信号的瞬时频率分析 |
| 4.4 仿真信号的EMD分解及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 实测弹丸转速信号的瞬时频率解算 |
| 5.1 实测转速信号的瞬时频率解算过程 |
| 5.2 瞬时频率的数值验证 |
| 5.3 EMD分解求瞬时频率的意义 |
| 5.4 帕塞瓦尔定理 |
| 5.5 基于帕塞瓦尔定理瞬时频率验证 |
| 5.6 解算另两组转速信号的瞬时频率 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文的创新点 |
| 6.3 探索与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）触发引信弹道炸故障成因及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 触发引信简介 |
| 1.3 国内外触发引信弹道炸故障成因与机理研究现状 |
| 1.3.1 膛内发射过载对弹头引信防潮片影响仿真研究 |
| 1.3.2 接电过载方位对接电开关闭合阈值的影响研究 |
| 1.3.3 M739 引信横栅式防雨机构防雨特性动态仿真研究 |
| 1.3.4 M739 引信碰击触发机构抗雨性能及其动态响应特性仿真研究 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 膛内发射过载对弹头引信防潮片影响仿真研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 弹丸在膛内运动时引信零部件受力理论分析 |
| 2.2.1 后坐力 |
| 2.2.2 迎面空气阻力 |
| 2.3 防潮片的理论分析 |
| 2.4 有限元建模及求解 |
| 2.4.1 有限元模型的简化 |
| 2.4.2 材料模型和状态方程选取 |
| 2.4.3 仿真结果及其分析 |
| 2.4.4 试验验证 |
| 2.5 防潮片结构优化设计 |
| 2.5.1 普适性仿真模型建立 |
| 2.5.2 防潮片材料模型选取 |
| 2.5.3 引信收口对防潮片变形影响仿真研究 |
| 2.5.4 引信防潮片厚度和材料对其变形影响仿真研究 |
| 2.5.5 发射过载时间及过载峰值对防潮片变形的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 接电过载方位对接电开关闭合阈值的影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 故障现象与惯性触发接电开关基本结构 |
| 3.2.1 故障现象与分析 |
| 3.2.2 接电开关基本结构与作用原理 |
| 3.2.3 本章理论计算与仿真计算所用原始数据 |
| 3.3 外弹道力学环境理论分析 |
| 3.3.1 外弹道绕心运动引信受力数学模型说明 |
| 3.3.2 考虑外弹道章动、进动、旋转运动的绕心运动模型 |
| 3.3.3 传统文献引信外弹道环境力计算理论 |
| 3.3.4 近期文献引信外弹道环境力计算理论 |
| 3.3.5 考虑引信零部件质量旋转偏心时的绕心运动惯性力理论计算 |
| 3.3.6 考虑转速突变引起的切向惯性力计算公式 |
| 3.4 各元器件惯性过载理论计算结果 |
| 3.4.1 弹上各元器件位置关系 |
| 3.4.2 外弹道章动特性(攻角)特性分析 |
| 3.5 外弹道修正段引信力学环境研究 |
| 3.5.1 脉冲发动机推力过载分析 |
| 3.5.2 发动机正常工作时推力过载结果 |
| 3.5.3 发动机异常工作时推力过载结果 |
| 3.5.4 接电销的各类型惯性过载分析 |
| 3.6 接电开关接电特性仿真分析 |
| 3.6.1 惯性触发接电开关接电过载阈值理论分析 |
| 3.6.2 Adams仿真分析 |
| 3.6.3 仿真模型与约束条件 |
| 3.6.4 静态过载环境下的接电开关接电特性仿真 |
| 3.6.5 发动机脉冲过载条件下仿真结果分析 |
| 3.7 惯性开关仿真结果与静态实际测试对比 |
| 3.7.1 惯性开关中值状态仿真分析 |
| 3.7.2 惯性开关仿真结果与试验结果对比分析 |
| 3.7.3 中值与极限结果分析 |
| 3.8 接电开关的优化设计 |
| 3.8.1 低密度材料接电销动态响应仿真 |
| 3.8.2 新结构接电销动态响应仿真 |
| 3.8.3 改进方案选择与确定 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 M739 引信横栅式防雨机构防雨特性动态仿真研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光滑粒子流体动力学方法介绍 |
| 4.3 有限元模型的建立 |
| 4.3.1 有限元网格划分 |
| 4.3.2 材料模型及仿真参数设置 |
| 4.4 数值模拟的可信性验证及分析 |
| 4.4.1 可信性验证仿真模型的建立 |
| 4.4.2 雨滴模型粒子数量无关性校验 |
| 4.4.3 雨滴与栅杆接触刚度无关性校验 |
| 4.4.4 雨滴仿真模型正确性验证 |
| 4.5 仿真结果及其分析 |
| 4.5.1 雨滴对称正撞单根栅杆仿真结果分析 |
| 4.5.2 雨滴非对称正碰单根栅杆仿真结果分析 |
| 4.5.3 弹丸转速对引信防雨机构高速撞击雨滴的影响仿真结果分析 |
| 4.5.4 雨帽材料对防雨机构防雨性能影响仿真结果分析 |
| 4.5.5 引信雨帽碰雨共振失效仿真结果分析 |
| 4.5.6 栅杆数量及布置方式对防雨机构防雨性能影响仿真结果分析 |
| 4.5.7 栅杆座厚度及材料对防雨机构防雨性能影响仿真结果分析 |
| 4.5.8 栅杆直径对引信防雨机构防雨性能影响仿真结果分析 |
| 4.5.9 栅杆材料对引信防雨机构防雨性能影响仿真结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 M739 引信碰击触发机构抗雨性能及其动态响应特性仿真研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 美军M739 引信碰击触发机构简介 |
| 5.3 有限元建模及求解 |
| 5.3.1 有限元模型的简化 |
| 5.3.2 材料模型和状态方程的选取 |
| 5.4 仿真结果及其分析 |
| 5.4.1 不同直径雨滴以不同速度撞击触发机构其动态响应结果分析 |
| 5.4.2 击针材料对触发机构抗雨性能影响仿真结果分析 |
| 5.4.3 支筒材料对触发机构的抗雨性能影响分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结束语 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究结论 |
| 6.3 本文创新点 |
| 6.4 需要进一步探讨的问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（7）基于PSD的弹体滚转角测量和标定系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 激光末制导武器研究现状 |
| 1.2.2 PSD研究现状 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 2 基于PSD滚转角测量和标定系统总体方案设计 |
| 2.1 滚转角解算与标定原理 |
| 2.1.1 基于PSD滚转角解算原理 |
| 2.1.2 基于地磁传感器滚转角标定和基准方向对准原理 |
| 2.2 激光接收功率与系统增益倍数选择 |
| 2.3 基于PSD滚转角测量系统方案设计 |
| 2.4 基于地磁传感器标定系统方案设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于PSD滚转角测量系统 |
| 3.1 测量系统硬件设计 |
| 3.2 前置放大模块 |
| 3.2.1 等效噪声模型 |
| 3.2.2 信号增益模型与噪声增益模型 |
| 3.2.3 最优带宽一般性求解方法 |
| 3.2.4 最优电路参数选择 |
| 3.3 自动增益控制模块 |
| 3.3.1 自动增益控制电路设计 |
| 3.3.2 自动增益控制策略 |
| 3.4 峰值检测模块 |
| 3.4.1 峰值检测电路原理 |
| 3.4.2 基于半波整流原理两种峰值保持电路 |
| 3.4.3 峰值保持电路性能仿真 |
| 3.4.4 峰值时刻判断电路 |
| 3.5 ADC采集模块 |
| 3.6 测量系统软件设计 |
| 3.7 ADC控制 |
| 3.8 串口通信 |
| 3.9 滚转角解算 |
| 3.9.1 浮点数乘法模块 |
| 3.9.2 Booth乘法器算法实现 |
| 3.9.3 浮点数除法模块 |
| 3.9.4 循环型除法器算法实现 |
| 3.9.5 流水线设计 |
| 3.10 本章小结 |
| 4 基于地磁传感器标定系统 |
| 4.1 标定系统硬件设计 |
| 4.1.1 地磁信号提取电路 |
| 4.1.2 滤波电路 |
| 4.1.3 波形转换电路 |
| 4.2 标定系统软件设计 |
| 4.2.1 解算模块 |
| 4.2.2 浮点数存储模块 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 系统实验验证 |
| 5.1 地面标定系统测量精度实验 |
| 5.2 滚转角测量系统非线性实验 |
| 5.3 滚转角测量系统外场性能实验 |
| 5.4 滚转角测量系统静态测量实验 |
| 5.5 滚转角测量系统动态测量实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）高动态环境下制导炮弹姿态测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 制导炮弹研究进展 |
| 1.2.2 高动态环境下姿态测量器件的研究进展 |
| 1.2.3 高动态环境下姿态测量算法的研究进展 |
| 1.2.4 高动态环境下滚转角速率测量方法的研究进展 |
| 1.3 研究内容的提出 |
| 1.4 论文主要研究内容及结构安排 |
| 第2章 高动态环境下制导炮弹姿态测量方案设计 |
| 2.1 制导炮弹姿态测量系统性能需求分析 |
| 2.2 制导炮弹姿态测量方案设计 |
| 2.2.1 姿态测量坐标系定义 |
| 2.2.2 惯性姿态测量组件设计 |
| 2.2.3 磁阻姿态测量组件设计 |
| 2.3 抗高过载振动陀螺误差特性及补偿 |
| 2.3.1 振动陀螺基本原理 |
| 2.3.2 本文选用的抗高过载振动陀螺 |
| 2.3.3 抗高过载振动陀螺振动特性分析 |
| 2.3.4 抗高过载振动陀螺组合误差标定及补偿 |
| 2.4 磁阻传感器误差特性及误差补偿 |
| 2.4.1 磁阻传感器基本工作原理 |
| 2.4.2 本文选用的磁阻传感器 |
| 2.4.3 磁阻传感器的误差机理 |
| 2.4.4 磁阻传感器误差标定及补偿 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于陀螺信号重构的姿态测量算法研究 |
| 3.1 制导炮弹高动态环境下圆锥误差分析 |
| 3.1.1 关于高动态环境下几个运动的描述 |
| 3.1.2 规则进动环境下的圆锥误差分析 |
| 3.1.3 一般线性角速率机动环境下的圆锥误差分析 |
| 3.2 基于陀螺信号重构的直接圆锥误差补偿算法 |
| 3.2.1 规则进动环境下的圆锥误差补偿算法 |
| 3.2.2 一般线性角速率机动环境下的圆锥误差补偿算法 |
| 3.2.3 制导炮弹高动态环境下的圆锥补偿算法 |
| 3.3 基于陀螺信号重构的直接圆锥误差补偿算法评估与分析 |
| 3.3.1 高动态环境下等效旋转矢量理论值与估计值 |
| 3.3.2 高动态环境下相对圆锥误差 |
| 3.3.3 高动态环境下圆锥误差补偿效果分析 |
| 3.4 基于陀螺信号重构的姿态解算算法及仿真实验 |
| 3.4.1 姿态解算算法设计 |
| 3.4.2 姿态解算仿真实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 全磁阻传感器姿态测量算法研究 |
| 4.1 传统的全磁传感器姿态解算算法 |
| 4.1.1 零交叉法 |
| 4.1.2 极值比法 |
| 4.1.3 三正交比值法 |
| 4.1.4 交叉点法 |
| 4.2 改进零交叉法全磁阻传感器姿态解算算法 |
| 4.2.1 磁俯仰角大于90°的情况 |
| 4.2.2 磁俯仰角小于90°的情况 |
| 4.2.3 整合磁俯仰角大于90°、小于90°和等于90°的情况 |
| 4.3 性能对比分析与仿真实验 |
| 4.3.1 发射窗范围要求对比分析 |
| 4.3.2 抗噪能力对比分析 |
| 4.3.3 磁盲区适应性对比分析 |
| 4.3.4 地磁测姿仿真实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于惯性/磁阻传感器组合的姿态测量算法研究 |
| 5.1 制导炮弹绕质心运动特征解耦原理 |
| 5.2 高旋条件下滚转角速率ω_0测量 |
| 5.2.1 基于磁阻传感信息的滚转角速率提取方法 |
| 5.2.2 基于BCZT时频域分析法的滚转角速率提取方法 |
| 5.2.3 滚转角速率提取方法仿真与分析 |
| 5.3 制导炮弹进动角速率ω_c和半锥角a的测量 |
| 5.3.1 制导炮弹进动角速率ω_c测量原理 |
| 5.3.2 陀螺信号解耦 |
| 5.3.3 基于二次拟合函数的最小二乘过零检测法 |
| 5.3.4 制导炮弹半锥角a测量 |
| 5.3.5 仿真实验验证 |
| 5.4 惯性/磁阻组合姿态测量Kalman滤波器设计 |
| 5.4.1 系统状态方程 |
| 5.4.2 系统量测方程 |
| 5.4.3 仿真实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 高动态姿态测量算法试验验证 |
| 6.1 姿态测量系统原理样机设计 |
| 6.2 飞行测试试验及分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（9）制导炮弹转速测量技术研究进展与展望（论文提纲范文）
| 1 制导炮弹的发展现状 |
| 2 制导炮弹转速测量的必要性 |
| 3 制导炮弹转速测量的特点 |
| 1)高过载 |
| 2)高速旋转 |
| 3)弹载空间受限 |
| 4)低成本 |
| 5)锥形运动 |
| 4 旋转弹转速测量方法和手段 |
| 5 制导炮弹转速测量及信息处理方法 |
| 5.1 磁阻传感器 |
| 5.2 高动态振动陀螺 |
| 6 结论与展望 |
（10）基于FFT旋转弹丸转速数据处理方法（论文提纲范文）
| 1 弹丸转速测量原理与方法 |
| 2 弹丸转速信号分析方法 |
| 3 实验验证 |
| 4 结束语 |
四、弹丸转速的传感器测量方法（论文参考文献）
- [1]基于环境磁场的膛内弹丸转速测量方法研究[D]. 孙圆圆. 中北大学, 2021(09)
- [2]二维弹道修正控制方法与弹道解算研究[D]. 李荣辉. 沈阳理工大学, 2021(01)
- [3]弹丸运动姿态数学模型的验证与研究[D]. 张煜. 中北大学, 2020(09)
- [4]二维弹道修正组件滚转角测量误差补偿方法[J]. 杨恺华,钱荣朝,郑吉阳,徐国泰. 探测与控制学报, 2019(04)
- [5]弹丸运动过程转速测试及瞬态信息数据处理方法研究[D]. 王欢. 中北大学, 2019(09)
- [6]触发引信弹道炸故障成因及机理研究[D]. 周浪. 南京理工大学, 2019(06)
- [7]基于PSD的弹体滚转角测量和标定系统研究[D]. 张天宇. 南京理工大学, 2018(06)
- [8]高动态环境下制导炮弹姿态测量方法研究[D]. 尚剑宇. 北京理工大学, 2018(06)
- [9]制导炮弹转速测量技术研究进展与展望[J]. 尚剑宇,邓志红,付梦印,汪顺亭. 自动化学报, 2016(11)
- [10]基于FFT旋转弹丸转速数据处理方法[J]. 管军,易文俊,常思江,刘世平. 弹道学报, 2016(02)