摘要
弹丸飞行参数是衡量弹道武器毁伤性能的重要指标，是武器研究、靶场测试、以及战场使用与故障诊断的重要依据;是设计新型武器系统定型研制、成果验收与故障维修的重要参数。主流的多光幕天幕靶测量精度好，但是结构笨重，布靶困难，不适应于条件艰苦的野外靶场;声学精度靶虽然结构简单，布靶灵活，但是整体检测精度较低。本课题研究的是基于激波与光测的弹丸飞行参数复合检测系统，利用飞行弹丸穿过检测系统的各探测单元的时刻值，从而快速得到弹丸的飞行参数。 论文首先研究了飞行弹丸的信号频谱特性，为优化探测器选型和提出系统总体设计方案提供了理论基础。通过对弹丸激波圆锥曲面模型搭建，从而推导出激波与光测的弹丸飞行参数检测数学模型，并在MATLAB软件对该模型进行仿真验证，证明该模型的可行性。进一步对影响该模型检测精度的相关因素进行了仿真分析，依据仿真结果从而确定了最佳靶面以及相关参数，并为后面硬件测试平台设计与靶场实测提供理论基础。 根据检测系统总体方案设计要求，搭建了基于激波与光测的检测系统硬件测试平台，该平台包括激波信号采集与处理模块，可见光信号采集与信号处理模块，时间采集与控制模块，上位机解算与显示等模块的设计与搭建。利用此测试平台完成了多次实验，验证了基于激波与光测的检测系统测试平台的可行性及可靠性;根据系统仿真结果，研究了声学标定技术。并依据此技术对各探测单元进行了声速标定实验与弹丸初速标定等一系列实验来保证系统检测的精度。在靶场实验中布置靶面，通过与六光幕天幕靶进行对比实验，得到该系统解算的弹丸飞行参数与六光幕天幕靶测量的弹丸飞行参数基本一致。 验证了基于激波与光测的五元阵列模型可以很好地解算出弹丸飞行参数的弹着点坐标以及飞行速度矢量，因此在保证检测系统各探测单元位置标定精确的条件下，基于激波与光测的复合检测系统可以满足靶场对弹丸飞行参数的检测的需求。
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