【摘要】：立靶密集度是評價(jià)武器精度性能的重要指標(biāo)之一�；诒粍勇暥ㄎ辉�,研究了一種基于超聲波傳感器的彈丸坐標(biāo)測量裝置,并圍繞該裝置測量誤差的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了理論分析與實(shí)驗(yàn)研究。通過N理論波形與實(shí)測波形的對比分析,確定了可以采用激波波形的上升沿中的某點(diǎn)作為激波到達(dá)時(shí)刻的特征點(diǎn)。通過仿真分析分別比較了三種陣列在10m*10m測試靶面內(nèi)的定位精度,確定了各自的適用范圍,為根據(jù)不同需求選擇對應(yīng)的陣型提供了依據(jù)。根據(jù)激波信號產(chǎn)生及傳遞的過程分析了影響聲學(xué)立靶坐標(biāo)測量精度的誤差來源。根據(jù)激波的傳播特性,以12.7mm槍彈為例,研究了激波速度傳遞的衰減規(guī)律,仿真分析了視速度衰減所造成的定位誤差；分析了采用閾值法提取特征點(diǎn)產(chǎn)生誤差,同時(shí)試驗(yàn)測試了信號調(diào)理電路的同步性能,并分析了各通道相位差對定位精度的影響；分析了傳感器轉(zhuǎn)接件的加工及安裝誤差對定位精度的影響；分析激波與傳感器距離遠(yuǎn)近對傳感器接收信號的影響。設(shè)計(jì)了彈丸坐標(biāo)測量實(shí)驗(yàn)裝置。基于NU40C10T/ R-1型壓電式超聲波傳感器,采用前端兩級三極管以及運(yùn)算放大電路實(shí)現(xiàn)了對超聲波傳感器的輸出信號進(jìn)行了放大,基于LM339設(shè)計(jì)了整形電路及觸發(fā)電路�；贑yclone Ⅰ-EP1C3T144C8N 的FPGA設(shè)計(jì)了時(shí)差計(jì)算模塊,實(shí)現(xiàn)了時(shí)延計(jì)算功能。引入了FIFO模塊實(shí)現(xiàn)了快存慢發(fā)的功能,實(shí)現(xiàn)了連發(fā)測試。基于MSP430F149單片機(jī)設(shè)計(jì)了控制模塊�；贚abVIEW編寫了上位機(jī)軟件,實(shí)現(xiàn)了彈丸坐標(biāo)測量顯示及數(shù)據(jù)報(bào)表的功能。通過56式?jīng)_鋒槍、7.62mm彈丸在靶道內(nèi)進(jìn)行實(shí)彈射擊實(shí)驗(yàn),在靶紙有效測試范圍內(nèi)取得了最大誤差為1.6cm的定位精度。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TJ410.6
【圖文】：

對于普通彈丸，激波信號掃過之處氣壓首先會從Ｐ0攀升至Ｐ0＋Ｐ，，然后衰減成Ｐ0－Ｐ２，逡逑并最終趨于Ｐ0Ｐ２ｌ，所測得的超皮曲線呈Ｎ狀，故又稱＂Ｎ波＂。實(shí)際彈丸尾部是類似圓逡逑柱體，不是一個(gè)點(diǎn)狀，所Ｗ在壓力曲線的尾部會有小的抖動，彈丸產(chǎn)生的Ｎ波如圖２．１逡逑所示，彈頭波的持續(xù)時(shí)間Ｔ為：逡逑Ｔ邋二邋Ｋ—￣Ｍａｄｙ邐（２．１）逡逑Ｃ＂（Ｍ幻２逡逑式（２．１）中，Ｋ一參數(shù)，與彈體的形狀有關(guān)；Ｍａ—馬赫數(shù)；Ｃ一聲速；ｄ—彈如的逡逑直徑；１邋一彈丸長度；ｙ—測量點(diǎn)與彈道線的距離。逡逑Ｐ午逡逑咐Ｐｉ……７Ｔ＼逡逑町沖２邋－—Ｗ邐＾逡逑了逡逑圖２．１激波及壓力曲線圖逡逑ＨＨ逡逑圖２．２某型彈丸激波信號逡逑圖２．２為某型彈丸實(shí)測的激波信號Ｗ，對比圖２．１與圖２．２可Ｗ發(fā)現(xiàn)：逡逑６逡逑

曲＇ｍ逡逑圖２．４旋轉(zhuǎn)角度ｅ＝３０°仿真圖逡逑如圖２．４所示，當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度為３０°時(shí)，在ｙ＝１０ｍ邋Ｗ下區(qū)域其定位誤差都控制在２ｃｍ，逡逑水平Ｘ軸方向誤差遞增速度較慢，而在ｙ軸方向從６ｍ開始快速遞增，最后在１０ｍ到逡逑１１ｍ時(shí)誤差達(dá)到７ｃｍ，故該模型陣列不滿足大勒１面實(shí)際的測量要求。逡逑。．？，－－－－－廣－玉斗；二！二：巧采）＇、＞、、逡逑０邋０逡逑圖２．５旋轉(zhuǎn)角度ｅ＝６０°仿真圖逡逑圖２．５中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度ｅ＝６０°，該模型的定位誤差分布與上圖相似，沿水平Ｘ軸方逡逑向誤差遞增速率較慢，當(dāng)Ｘ達(dá)到邊緣值５ｍ時(shí)，模型最大定位誤差小于５ｍｍ，同時(shí)相對逡逑旋轉(zhuǎn)角為３０°時(shí)誤差在全局沿著ｙ軸遞增明顯，且在模型對稱軸ｘ＝０ｍ處誤差沿ｙ軸遞逡逑增速率最快，在邊緣ｙ＝ｌ邋Ｉｍ時(shí)，最大誤差接近４ｃｍ，超過ｌＯｍＸ邋１０ｍ大勒１面最大誤差±２ｃｍ逡逑的測試要求范圍。逡逑１０逡逑

二邋十＇＜＞－－－逡逑曲＇ｍ逡逑圖２．４旋轉(zhuǎn)角度ｅ＝３０°仿真圖逡逑如圖２．４所示，當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度為３０°時(shí)，在ｙ＝１０ｍ邋Ｗ下區(qū)域其定位誤差都控制在２ｃｍ，逡逑水平Ｘ軸方向誤差遞增速度較慢，而在ｙ軸方向從６ｍ開始快速遞增，最后在１０ｍ到逡逑１１ｍ時(shí)誤差達(dá)到７ｃｍ，故該模型陣列不滿足大勒１面實(shí)際的測量要求。逡逑。．？，－－－－－廣－玉斗；二！二：巧采）＇、＞、、逡逑０邋０逡逑圖２．５旋轉(zhuǎn)角度ｅ＝６０°仿真圖逡逑圖２．５中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度ｅ＝６０°，該模型的定位誤差分布與上圖相似，沿水平Ｘ軸方逡逑向誤差遞增速率較慢，當(dāng)Ｘ達(dá)到邊緣值５ｍ時(shí)，模型最大定位誤差小于５ｍｍ，同時(shí)相對逡逑旋轉(zhuǎn)角為３０°時(shí)誤差在全局沿著ｙ軸遞增明顯，且在模型對稱軸ｘ＝０ｍ處誤差沿ｙ軸遞逡逑增速率最快

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 狄長安;閔想;劉新愛;邊鵬;;帶水平傾角的被動聲定位雙三角陣模型[J];探測與控制學(xué)報(bào);2014年01期

本文編號：2803894