引信空炸炸点精确控制技术研究

论文摘要

时间引信的精度取决于多种因素，但弹丸初速是决定弹丸飞行特性的主要参数。由于每发弹的发射药、发射环境等的不同，造成弹丸实际初速与表定初速之间存在偏差，这个偏差导致弹丸实际炸点偏离由表定值计算得到的理论炸点。若要提高引信的空炸精度，必须解决初速的实时测量问题。 对于时间引信，为了减小初速误差的影响，通常采取实时测量初速的措施，以每发弹的实际初速来修正引信装定的作用时间，提高时间引信的精度。传统的弹丸实际初速测速方法有多种，但都是在平台或炮口测量弹丸初速并作时间修正的。此方法的实现需在平台或炮口上装备测速装置，会影响火炮战场使用的生命力和射击精度，故有必要研究一种新型的更有效的测速方法。 本文着重研究了一种利用计转数方法的弹载测速及时间修正技术，该技术可在弹上实时测量弹丸初速，无须在炮口加装任何装置，免去了复杂的测速结构。此技术可应用于电子时间引信的炸点精确控制和检测旋转弹丸的运动姿态、射程修正等，可在不改变现有装备火炮的情况下，进而提高现装备高炮的精确打击，以适应现代信息化战争对高炮提出的技术要求。 论文系统叙述了影响弹丸炸点的诸因素和带来的射距误差，得出了弹丸炮口初速是主要影响因素的结论。围绕弹丸初速测量，提出了弹载测速及时间修正原理，提出了实现弹载测速的关键器件选择，并相应作了验证试验。建立了基于巨磁(GMR)传感器的数学模型，论证了应用巨磁(GMR)传感器的可行性。在研究计转数测速的基础上，提出了一种新体制时间引信，即自修正电子时间引信，论述了它的工作原理及实现的技术途径，同时仿真研究了此种引信的作用精度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 火炮的发展
• 1.2.2 轻武器的发展
• 1.2.3 引信的发展
• 1.3 本论文研究内容
• 2 小口径高炮弹丸飞行运动分析
• 2.1 高炮弹丸外弹道特性分析
• 2.1.1 刚体弹道（降6D）模型及其解算
• 2.1.2 转数的工程符合算法
• 2.2 本章小结
• 3 时间引信和计转数引信精度分析
• 3.1 引信控制精度概述
• 3.2 时间引信的分类
• 3.3 时间引信的综合精度
• 3.3.1 钟表时间引信的综合精度
• 3.3.2 电子时间引信的综合精度
• 3.3.3 高精度电子时间引信的综合精度
• 3.3.4 三种时间引信综合精度仿真分析
• 3.4 计转数引信的综合精度
• 3.4.1 计转数引信的基本结构与分类
• 3.4.2 计转数引信的的综合精度及其仿真
• 3.4.3 计转数引信仿真结果的分析
• 3.5 时间引信与计转数引信炸点散布弹道适应性分析
• 3.5.1 射角跳动对炸点的影响
• 3.5.2 弹形系数散布对炸点的影响
• 3.5.3 初速跳动对炸点的影响
• 3.5.4 时间引信改进的途径
• 3.6 本章小结
• 4 引信实时测速技术研究
• 4.1 对引信实时测速基本要求
• 4.2 已有的炮口实时测速方法
• 4.2.1 通断靶测速
• 4.2.2 线圈靶测速
• 4.2.3 线圈靶弹载测速
• 4.2.4 电涡流测速
• 4.2.5 激光实时测速
• 4.3 新型弹载计转数测速方法
• 4.3.1 测速原理及关键技术
• 4.3.2 弹载测速原理可行性分析
• 4.3.3 测速参数的选择
• 4.3.4 初速的解算方法
• 4.3.5 测速精度仿真
• 4.4 本章小结
• 5 新型弹载计转数测速关键器件
• 5.1 时基振荡器的选择与设计
• 5.1.1 引信时基振荡器的选择
• 5.1.2 引信对时基振荡器的要求
• 5.1.3 引信环境特征分析
• 5.1.4 振荡器类型的比较
• 5.1.5 新型弹载测速引信系统中振荡器的使用原则
• 5.1.6 时基振荡器设计
• 5.2 LC克拉泼振荡器电路设计与冲击性能试验
• 5.2.1 振荡器电子元件参数的选择
• 5.2.2 振荡器抗冲击试验
• 5.3 弹载计转数测速传感器的选择
• 5.3.1 转数传感器性能讨论
• 5.3.2 巨磁（GMR）传感器与一般磁场传感器性能比较
• 5.4 线圈式地磁传感器靶场试验
• 5.5 巨磁（GMR）传感器在电子计转数引信中的应用
• 5.5.1 磁电阻原理
• 5.5.2 巨磁阻（GMR）原理及传感器
• 5.5.3 巨磁阻（GMR）传感器数学模型分析
• 5.6 巨磁（GMR）传感器静态测量转数实验
• 5.7 本章小结
• 6 自修正电子时间引信系统分析
• 6.1 自修正电子时间引信工作原理
• 6.2 自修正电子时间引信的结构框架与作用过程
• 6.2.1 自修正电子时间引信结构框架
• 6.2.2 修正电子时间引信的作用过程
• 6.3 关于弹丸在炮口转动1周时间τ检测的讨论
• 6.3.1 检测原理
• 6.3.2 检测τ的可行性
• 6.4 自修正电子时间引信作用仿真
• 6.4.1 随机发射单发和100发仿真结果分析
• 6.4.2 连续发射1000发仿真结果分析
• 6.5 本章小结
• 7 结束语
• 7.1 本文总结
• 7.2 存在的问题及对研究工作的展望
• 致谢
• 攻读博士学位期间以第一作者发表的论文
• 参考文献