水下水平阵对空中运动声源的线谱探测

由于空气、海水介质声阻抗差异巨大,空中声源辐射的噪声透射入水的能量损失很大,加之水中声源目标的干扰,从水下探测空中声源相对困难。海试数据分析表明,空中高速运动声源噪声透射入水后信号较弱,在频繁存在干扰的水下声场环境中,常规宽带波束形成方法难以生效.针对空中声源普遍存在线谱的特点,首先利用线谱识别、提取与跟踪以及线谱加密技术对水下水平阵接收信号进行线谱分析,再通过剔除强干扰目标的线谱,成功分离出包含空中声源的线谱信号,实现对空中运动声源的探测,最远距离达16.8 km。通过理论和实验数据分析,验证了探测结果的正确性.      

基于动态加权的光电经纬仪交会方法

武器飞行试验中,初始段的弹道参数主要依靠光电经纬仪两站交会定位,平滑（滤波）求速获取。速度参数的精度高度依赖定位的精度。在现有定位模型的基础上,通过函数误差传递关系,推导了弹道参数的误差表达式。分析了误差来源和典型情况下的误差情况,提出了在不等精度经纬仪交会测量中,实时确定两台光电经纬仪在解算结果中的权重,动态改变权值的方法。仿真结果表明：在不等精度光电经纬仪交会定位情况卞,该方法能够提高两站定位的精度。     

一种新型的光测设备——弹道相机

由中国科学院四川大邑光电所研制,五机部金光仪器厂生产的DX——190弹道相机于去年年底装出了第一台样机,今年投入了小批量生产。这种仪器设备主要用于常规兵器和尖端武器的弹道测试和测量,是我国尖端靶场和常规靶场的重要光测设备之一。它能按预先编拟的拍摄程序,将炮弹、火箭、导弹、人造卫星等空中飞行目标以及星体背景拍摄下来,通过底板判读座标,根据底板和定向角参数精确计算出发光飞行目标的空间飞行轨迹,还可完成     

用图解法求出抛射体在弹道上各点的速度

目的抛射体运动的轨迹称为弹道。如图1所示,设抛射体从点O射出,与横轴OX成角θ,它的速度是v,在空气阻力不计时,弹道是一抛物线OPQ。点P是弹道的最高点。     

全浸水带间隙发射高速射弹的入水冲击载荷分析

全浸水带间隙发射方式可以将发射环境由水介质转化为气体介质。为了研究高速射弹在此条件下的入水冲击载荷,建立了射弹入水冲击载荷的理论模型。针对射弹在入水速度、头部锥角和入水攻角不同情况下的入水冲击载荷进行了计算,分析了入水速度、射弹头部参数和入水攻角对冲击载荷的影响。研究结果对全水下高速射弹入水冲击载荷的预测和射弹头部结构的设计具有重要意义。     

基于高速摄像实验的开放腔体圆柱壳入水空泡流动研究

基于高速摄像方法,针对入水空泡流动特征和机理,进行了开放腔体圆柱壳垂直入水实验研究.通过对实验现象的观测,发现开放腔体圆柱壳入水运动会形成波动流动和云化流动两种流动方式,结合影像数据,分别描述了两种流动状态下的空泡形态特征,并获得了空泡波动参数的变化规律;对比不同入水速度实验,分析了入水速度对入水空泡流动方式和流动参数的影响;依据流体力学基本理论,分析了入水空泡波动和云化现象的形成机理.结果表明:随入水速度增加,入水空泡依次呈现波动和云化两种流动状态,波动频率与入水速度无关,闭合发生时间随入水速度增加而减小,与Froude数呈线性关系;入水导致开放空腔内部气体涨缩,引起开放端压力场和速度场周期性扰动,空泡截面扩展程度出现差异,形成空泡波动现象;空泡闭合后尾部形成回射流,回射流触及空泡壁面引起壁面流动转捩,形成空泡云化现象.     

头部喷气平头圆柱体人水缓冲机制研究

物体入水过程中会受到水体的强烈冲击作用,这种强烈冲击会对高速入水物体的结构产生破坏,因此对入水过程中缓冲机理的研究是物体入水问题研究的重点。本文基于气泡动力学及流体力学提出了采用圆柱体头部喷气方法缓冲入水冲击作用的构想,研究其对入水冲击的影响规律,通过建立头部喷气平头圆柱体入水过程的数学模型,揭示了其对入水冲击力的缓冲机制,比较了物体直接入水和头部喷气入水所受冲击力的大小,并利用数值模拟方法进行了验证。     

多路同步控制仪及其在靶场试验中的应用

本文介绍了多路同步控制仪的基本原理和弹道靶信号的多功能提取及其在靶场试验中的应用。     

基于天幕靶的六光幕立靶测量原理

 为了能够同时测量弹丸在斜入射时的速度和着靶坐标,基于天幕靶的六光幕交汇立靶测量原理,利用6套天幕靶在空中形成6个探测光幕,当弹丸以一定的角度入射并依次穿过6个光幕时,由信号采集与处理系统测得弹丸穿过各个光幕的时间间隔,再根据各时间间隔值和系统结构参数,便可以求出弹丸的速度、弹道俯仰角、弹道方位角。给出了测量原理及公式,并对测量误差进行了分析,结果表明,该方法具有精度高且易于工程化的优点。     

弹丸挤进压力对平衡炮内弹道性能的影响研究

 利用工程法和挤进时期内弹道法计算了某口径平衡炮的弹丸挤进压力,分析了其对内弹道性能的影响。只要参数选取合理,便可用工程值代替挤进时期内弹道计算值,既简化了计算模型,又满足了试验精度,还可为此类火炮内弹道建模和试验提供依据。     

外弹道高速目标参数验证算法研究

针对外弹道高速目标跟踪的参数测量问题,运用光学成像原理,提出了时分弹道,分时跟踪、对点验证的新技术,验证了靶场轨道高速运动目标的速度参数。基于轨道的实际长度,推导出了目标跟踪算法,利用该算法并结合单片机控制技术,完成了高速目标在整个轨道的跟踪。通过对由光电码盘AC36实时采集到的转角数据与对应图像的处理,达到了对高速目标速度参数的验证的目的。该算法已在某靶场进行了跟踪测量实验,通过数据分析,速度误差小于1%。     

潜空战术导弹纵向特性分析及控制系统设计

对潜空战术导弹的水下和空中运动分别建立了纵向质心运动方程,分析了出水前后的弹体纵向特性并完成了经典方法的控制系统设计,最后分别给出了Simulink质心弹道和六自由度弹道对比仿真验证;结果表明,潜空导弹质心运动方程可简捷有效地设计期望弹道和分析弹体特性,据此设计出的控制系统可以顺利实现对潜空导弹的全程控制,提供了一套完整的潜空战术导弹纵向特性分析方法和控制系统设计方法。     

基于势流理论的回转体并联入水双空泡演化动力学研究

两回转体并联入水过程中,双空泡在空间上相互干扰,使得单个入水空泡呈现非对称特性.本文基于势流理论,在现有二维轴对称入水空泡计算模型的基础上,对空泡干涉区域的三维流动进行简化,将相对流动对空泡发展的约束简化为约束势,分析了两回转体轴线内外两侧的空泡形态变化;基于非线性假设,引入影响函数,给出了空泡在三维空间演化的计算模型,并分析了同步并联入水过程空泡的三维演化特性.结果表明：回转体入水过程流场速度势可以看作由一个随回转体运动的点源和位于空泡轴线处的线源叠加产生;在并联入水过程中,双空泡演化在空间呈镜面对称,空泡间的相互扰动可以通过引入有势壁面进行分析;并联入水空泡半径随极角的变化与空泡截面所处深度有关,在靠近闭合点附近的抑制演化区空泡截面半径随极角的增大而逐渐减小,远离闭合点处的抑制演化区空泡截面半径随极角的增大而增大,空泡加权半径规律相反.     

双反射镜跟踪电影经纬仪的轴系调整

为了用光学的方法测量空中飞行物体的运动轨迹和飞行姿态,人们利用大地测量经纬仪的基本原理.将电影摄影机替代目视瞄准望远镜,制成这种称之谓电影经纬仪的光学外弹道测量设备.     

一种改进的光电经纬仪两站交会测量方法

提出一种新的光电经纬仪2站交会定位方法。该方法是在常用定位公式的基础上,实时计算弹道参数的精度,根据解算的弹道参数精度变化,动态确定加权系数。仿真结果表明：在不等精度光电经纬仪交会定位情况下,该方法能够有效提高两站定位的精度。     

提高平衡炮发射能力的初步研究

 针对平衡炮试验中所要求的发射指标超过其发射能力的具体情况,提出了两种提高平衡炮发射能力的途径,并作了相应的内弹道性能分析,目的在于提高平衡炮的使用效率,充分发挥其作为大质量试验件的有效加载工具的效能,该研究可为提高平衡炮及其它火炮的发射能力提供依据和参考。     

基于灭点理论的飞机着陆段姿态角测量

为了更好地解决目前飞行试验中飞机着陆时姿态角参数精确测量问题,基于灭点理论,根据飞机降落过程中机载摄像机所获取到的跑道面影像,提出利用跑道平行线解算飞机姿态角参数的新方法。论述了灭点与摄像机外方位角元素的函数关系,建立了基于灭点几何与直线几何约束条件进行姿态角参数解算的数学模型。试验结果表明,该方法切实可行,能够获得精确可靠的飞机着陆过程中姿态角数据。     

某型振动轮噪声数值模拟及优化分析

空中声源的辐射噪声谱包括宽带连续谱和窄带线谱,线谱能量高于连续谱。与水下声源相比,空中声源的运动速度普遍较高,线谱多普勒频移明显,可用于进行水下对空中声源的运动参数估计。首先通过时频分析提取接收信号的瞬时频率,而后利用非线性最小二乘法将瞬时频率提取值与预测值相拟合,进而估计声源的运动参数(声源的运动速度、静止频率、与接收器最小水平距离及经过最近点时刻)。仿真与实验均能较为准确地估计出声源运动参数,同时在实验中实现了水下对空中运动声源的测距和定位,测距误差小于15.8%。在满足一定信噪比和保证足够多普勒信息的情况下,该参数估计方法具有很好的适用性。     

大气层外弹道目标温度变化研究

针对弹道目标在飞行过程中的表面温度是导弹攻防两端关注的重点,简要介绍了弹道目标在大气层外飞行时的表面温度及红外辐射源。提出了大气层外弹道目标在飞行过程中的表面温度计算方法。重点针对弹头与诱饵的典型热物参数和大气层外不同的表面初始温度,分别计算了在阴影区与日照区弹头和诱饵表面温度随飞行时间的变化情况,发现弹头热惯量大,基本保持初始温度,诱饵热惯量小,迅速就会达到平衡温度,并采用实例对其进行验证。     

多路声靶外弹道综合测试系统

本文报道了利用声靶定位原理构成的外弹道综合测试系统。系统以人机对话的方式,可按多靶系统工作也可使用其中任意一靶单独工作。它是轻武器弹丸外弹道性能分析的一种新型综合分析系统,具有“一弹多参数”的测试功能,为外弹道研究提供了一种新型手段。该系统对一组弹(一般为20发)的测量可获得几乎包括弹丸质心运动的所有参数,所给出的曲线拟合度均在0.99以上。系统的整机功能及自动化程度是目前其它靶道测试设备无法比拟的。