炮口感应装定引信技术及试验研究

论文题目: 炮口感应装定引信技术及试验研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 机械电子工程

作者: 黄学功

导师: 赖百坛

关键词: 电子时间引信,防空反导,感应装定,电磁兼容性,编码,解码,低功耗

文献来源: 南京理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 以小口径高炮系统防空反导为背景，针对小口径高炮快速装定系统进行了深入的研究。基于外弹道降6D模型，对影响电子时间引信炸点精度的相关因素进行了仿真分析，确定了影响电子时间引信炸点精度的主要因素，并提出了提高电子时间引信炸点控制精度的主要方法；小口径高炮防空反导武器系统的关键技术之一是炮口快速感应装定技术，论文建立了炮口感应装定系统的电磁场数学模型，分析了影响炮口感应装定系统电磁场特性的各种因素，提出了从非感应区到感应区磁场锐变化的设计指导思想和在最优感应区装定的设计原则，对炮口感应装定系统进行了电磁兼容性设计，提高了感应装定数据传输的可靠性；针对装定时间窗口短、传输信息量大、炮口电磁环境复杂等特点，提出并实现了校频二进制循环编码解码方法。编码信号数据头短，可从装定信号任意位置接收编码信号经重新排序实现解码，感应装定窗口利用率高；对小口径电子时间引信，内部结构复杂，快激活电源所提供的能量有限，因而需分析引信电路工作过程，降低引信电路功耗。论文设计并完善了感应装定系统电路，并从硬件和软件两方面考虑，对引信电路进行了低功耗设计，解决了引信电源提供能量有限的问题，实现了系统功能；感应装定过程是一个高速的动态过程，无法实时监测装定过程中信号的传输情况，为检验感应装定的正确性，对感应装定系统的试验方法进行了研究，设计了一系列的试验检测方法，为感应装定系统电路改进设计提供了依据，试验验证了感应装定、精确计时起爆等功能的正确性和可靠性以及引信电路抗高过载能力。

论文目录:

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 选题背景

1.1.1 概述

1.1.2 高炮武器系统与防空反导

1.1.3 高炮武器系统防空反导与引信技术

1.2 课题研究的国内外发展状况

1.2.1 国外发展状况

1.2.2 国内高炮防空反导技术现状及发展趋势

1.3 本文主要研究内容

2 小口径高炮防空反导武器系统分析

2.1 小口径高炮武器系统防空反导概述

2.2 电子时间引信的工作原理

2.3 影响高炮武器系统炸点精度因素分析

2.3.1 武器系统相关参数的影响

2.3.2 非标准气象条件与地理条件等的修正误差

2.3.3 引信的作用误差

2.4 电子时间引信炸点精度控制分析

2.4.1 刚体弹道(降6D)模型

2.4.2 时间引信炸点精度分析

2.5 本章小结

3 炮口感应装定系统电磁场特性分析

3.1 感应装定发送线圈的设计

3.2 感应装定系统电磁场有限元模型的建立

3.3 有限元计算及结果分析

3.3.1 炮口装置材料对发送磁场的影响

3.3.2 引信体材料及结构对接收磁场的影响

3.3.3 不同引信体材料对接收信号的影响试验研究

3.4 等离子体对感应装定系统的影响

3.4.1 等离子体的概念

3.4.2 等离子体在磁场中的运动

3.4.3 等离子体对感应磁场的影响

3.5 本章小结

4 炮口感应装定系统电磁兼容性设计

4.1 电磁兼容性研究的目的意义

4.2 感应装定系统中的干扰源分析

4.2.1 有意干扰

4.2.2 无意干扰

4.3 感应装定系统中电磁干扰传播与耦合分析

4.4 感应装定系统中的电磁兼容性设计

4.4.1 屏蔽

4.4.2 感应装定系统接地技术

4.4.3 减小接收电路对噪声干扰的敏感性

4.5 感应装定系统电磁兼容性试验研究

4.5.1 电源线传导发射测试(CE102)

4.5.2 电源线传导敏感度测试(CS101)

4.5.3 电缆束注入传导敏感度测试(CS114)

4.5.4 电场辐射发射测试(RE102)

4.5.5 电场辐射敏感度测试(RS103)

4.5.6 试验结果分析

4.6 本章小结

5 装定数据压缩编码解码技术

5.1 概述

5.2 炮口感应装定数字通信系统组成

5.2.1 信源

5.2.2 信道

5.2.3 数据编码和数据解码

5.2.4 调制与解调

5.3 数字基带信号码型设计

5.3.1 炮口感应装定数字通信码型的特点

5.3.2 数字基带信号的常用码型

5.3.3 感应装定数据编码码型设计

5.4 校频二进制循环码

5.5 校频二进制循环编码的频带传输

5.5.1 数字调制系统性能比较

5.5.2 感应装定数据通信系统的调制方式

5.6 本章小结

6 感应装定系统电路设计

6.1 装定数据发送与接收电路设计与仿真

6.1.1 感应发送电路与仿真

6.1.2 感应接收电路的设计

6.2 基于C8051F331单片机的引信校频解码电路设计

6.2.1 C8051F331单片机的特点

6.2.2 以C8051F331单片机为核心的解码计时起爆电路

6.3 基于单片机的引信电路低功耗设计

6.3.1 低功耗设计原理

6.3.2 低功耗设计方法

6.3.3 基于F331单片机的感应装定接收电路的低功耗设计

6.3.4 软件设计技术

6.4 系统功耗估算

6.5 本章小结

7 感应装定系统试验及结果分析

7.1 感应装定系统静态测试方法

7.1.1 信号感应发送与接收试验

7.1.2 校频二进制循环编码有线传输试验

7.1.3 感应装定系统静态联调试验

7.2 感应装定系统动态试验及其方法研究

7.2.1 感应装定发送信号检测分析试验

7.2.2 感应装定系统动态装定数据准确性回收试验

7.2.3 感应装定系统动态装定点火试验

7.2.4 感应装定系统引信发火率及计时精度初步监测试验

7.2.5 炮口测速与感应装定系统联调试验

7.3 本章小结

8 结束语

8.1 全文总结

8.2 对研究工作的展望和建议

致谢

攻读博士学位期间发表的论文

参考文献

发布时间: 2006-12-06

参考文献

[1].引信与武器系统信息交联中的光学装定技术研究[D]. 王莉.南京理工大学2006
[2].多管火箭弹引信感应装定技术与飞行时间修正方法[D]. 杨会军.南京理工大学2007

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