战斗部破片速度光幕靶测量方法研究

针对战斗部常规生产检验,提出了采用多个光幕靶、数据采集仪和位置标识器进行测速的方法。光幕靶探测破片穿过的时刻,数据采集仪记录波形并提取破片穿过光幕靶的时间,位置标识器可以识别破片飞行的方向角度,从而计算破片实际飞行的靶距。介绍了测速系统的组成,光幕靶设计以及测速系统的冲击与破片杀伤防护措施。采用战斗部静爆试验验证了所提方法,结果表明所提方法准确有效。给出了破片穿过光幕的瞬态波形。     

“神光Ⅲ”装置靶场结构设计

“神光Ⅲ”主机装置作为世界第三大ICF激光装置,其靶场具有光路排布复杂、物理诊断设备多和结构庞大、繁多及空间复杂等特点。如何满足靶场中数以百计的光学元件极为苛刻的微米级稳定性要求,合理设计结构空间布局保证具有百级洁净度要求光学元件的在线安装和更换,以及超大尺度铝制真空靶室、巨型钢结构光学平台一编组站等单元结构设计都是装置靶场系统结构设计的关键。我们采用靶场总体稳定性分析、三维设计及虚拟仿真技术、模块化、插件化等设计方法,完成了“神光Ⅲ”主机装置的靶场结构设计。     

ICF靶场中光束口径与列阵间隔的研究

从靶场反射镜架模块的机械结构设计布局所需几何空间的角度出发,根据大口径、列阵器件的特殊要求,给出符合“神光III”装置总体技术要求的ICF靶场光束口径与列阵间隔之间的关系,得出靶场Δ纵、Δ横应满足的公式.     

XF—2000狭缝摄影系统及联动控制

针对武器系统的特点和靶场的要求，XF-2000狭缝摄影系统对传统的狭缝摄影机的暗盒系统和装片机构进行了改造和重新设计，新的摄影系统为连续自动装片，提高了装片的速度 ，缩短了武器试验的周期。新的狭缝摄影系统为外鼓轮结构，手动和自动连续装片方式，采用70mm胶片，胶片盒容量8米，可工作8次以上，胶片线速度为2-50m/s。联动控制技术是以工控计算机为控制核心的分散型控制体系，它采用了计算机、通信等技术，完成狭缝摄影联动系统的信息收集和操作管理，将多台狭缝摄影机有机的结合起来，实现了系统快速、机动灵活布站。狭缝摄影系统具有独特的摄影方式，它可同步摄影，也可扫描摄影。单台工作可获得弹丸的攻解，多台联动可得到弹丸的章动周期。控制方式有两种，即多路控制方式和单路控制方式。多路同步控制方式采用多套天幕靶和激光启动靶进行同步启动，各台摄影机接收同步信号后开始工作，进行记录。四台摄影机为一组，单路（炮口线）同步方式为中心控制站接到炮口信号后，瞬间向各站发送触发脉冲，单机控制器根据中心控制站预设的参数找开快门进行拍摄，同时触发闪光灯。     

目标探测分布律K P法检验设计及应用

对试验数据进行科学合理的误差分析是提高靶场科研鉴定试验质量的一项重要内容。若使用未经分布律检验的试验数据进行精度分析，很可能影响鉴定和定型结论的正确性，该文借助于Excel,Matlab和Origin等最新数据处理、绘图软件技术对大量数据实地研究，取得了如下结论：部分样本和总体标本分段后是符合正态分布的，进一步提出将柯尔莫戈洛夫(Kolmogorov)与皮尔逊(Pearson)χ2两种方法作为靶场目标探测中大量数据分布律检验的统一规范，这样可大幅度提高试验的可信度。合理选择置信水平，可使试验航次数降到原试验航次数的10％～50％。该方法可推广到各类系统和单机试验中去。     

次最优节点样条函数在准实时数据处理中的应用

针对准实时数据处理的特点，本文通过对飞行器弹道用次最优节点的样条函数表示，建立了多设备跟踪同一弹道的参数融合处理模型。与实时处理相比，由于考虑了弹道的节省参数表示，融合模型可同时提供较高精度的飞行器轨道参数和飞行器轨道跟踪系统误差的估计；与事后处理相比，由于在特征点间采用的是等距节点，因此算法的速度快，可以满足准实时数据处理的要求。     

高速电视的发展现状

这一部分是本课题的一个重点，详细分析、论述了高速电视在靶场中的发展现状。细致地阐述了测量电视与捕获电视的技术特性，采用详实的计算方法从多个方面、多个角度加以论证说明两种电视的系统功能及优异性能，高速电视的设计、研制提供了一整套丰富的技术资料。同时，也为充分论证跟踪测量电视设备在靶场有广泛的应用价值提供极为重要的技术依据。     

双天幕靶交汇测量弹丸飞行参数原理

提出了两种新型天幕靶的设计原理。采用敏感面较大的真空光电管、多狭缝光阑板以及标准光学照相镜头作为基本部件,将狭缝光阑板设计成"N"字和"三"字形,就可以分别构造出"N"字和"三"字形光幕。两台完全相同的天幕靶正交放置在弹道上,配合数据采集仪和计算机,依据数据采集仪记录的弹丸穿过各光幕的时间和光幕的几何参数,计算出弹丸的飞行参数。介绍了天幕靶的结构和光路设计以及测量原理,给出了测量公式。设计的天幕靶能够用于靶场,实现对弹丸速度、着靶坐标、飞行方向角的单项测量和多项同时测量。     

“神光-Ⅱ”第九路终端光学系统稳定性分析

 在“神光-Ⅱ”装置上进行先进高能多功能激光束系统(简称第九路)研制工程中，由于在原ICF靶室上又增加了输入“汤姆逊探针光”和“X光背光照明探针光”的锥形真空套筒及其终端光学元件，导致原有靶室结构的变化，可能会引入新的不稳定因素。通过有限元分析方法，建立有限元分析模型，进行优化设计。通过位移传感器测量结果可知，第九路终端光学元件径向窜动所引起的打靶误差最大值为2.110 μm，小于“神光-Ⅱ”靶场终端光学系统的最大允许误差值7.785 μm。     

天幕立靶探测光幕响应时间一致性测量方法研究

为验证弹丸穿过天幕立靶时6个光幕响应时间是否一致，以提高测试设备测速精度，提出了一种用于检测天幕立靶光幕响应时间一致性的测量方法，设计了一种基于该测量方法的模拟弹丸过幕信号源测试装置。该装置调用存储在ROM中的弹丸轮廓数据，经DA转换控制两路光源间隔亮暗变化一次，用于模拟弹丸依次穿过探测光幕所遮挡的光能量变化。利用信号采集与处理仪同步采集两路输出信号时间间隔，与装置设定时间间隔的差值比较完成测试。测试结果表明:输出两路信号的时间间隔与设定时间间隔间的差值均小于1 μs，满足6个光幕响应时间一致性技术指标要求，该测试装置及测量方法可用于天幕立靶光幕响应时间一致性测量。