基于靶道陰影照相的彈丸氣動力參數(shù)辨識研究
發(fā)布時間:2023-04-23 02:42
數(shù)字式CCD陰影照相系統(tǒng)以其測試精度高、數(shù)據(jù)判讀方便等特點,成為了新型彈藥研發(fā)過程中靶道實驗的重要測試手段。通過CCD陰影照相系統(tǒng)拍攝到飛經(jīng)照相站的彈丸正交照片,結(jié)合空間基準(zhǔn)標(biāo)定的相關(guān)系數(shù)對照相站拍攝的照片進(jìn)行判讀得到彈丸的姿態(tài)和速度等信息,通過工程計算或參數(shù)辨識的方法對這些信息進(jìn)行處理,就能夠獲得彈丸氣動力參數(shù)。在對靶道陰影照相系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理敘述的基礎(chǔ)上,制訂了照相系統(tǒng)傳輸協(xié)議,以便于實驗操作、縮短實驗周期為目的,設(shè)計開發(fā)了陰影照相站控制軟件和陰影照相系統(tǒng)總控軟件,實現(xiàn)對靶道實驗進(jìn)程的遠(yuǎn)程控制和實驗數(shù)據(jù)的傳輸。對系統(tǒng)空間標(biāo)定和圖像數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行了改進(jìn),結(jié)合圖像特征點判讀的實際情況,提出了一種灰度閥值計算方法,提高了彈丸坐標(biāo)判讀的速度、精度。為了便于實驗數(shù)據(jù)后續(xù)處理,根據(jù)靶道實驗特點,對精確的外彈道模型進(jìn)行了適當(dāng)簡化,建立了靶道實驗彈丸運動的簡化彈道模型,提高了氣動力參數(shù)計算效率。通過靶道射擊實驗,對照相系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行驗證,并編寫了C-K法和極大似然法程序,對實驗所獲數(shù)據(jù)進(jìn)行氣動力參數(shù)辨識,得到了與實驗數(shù)據(jù)相符的氣動力參數(shù)。考慮到參數(shù)辨識過程復(fù)雜,計算速度慢,提出了一種氣動力參...
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題的科學(xué)意義和應(yīng)用前景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究工作和主要內(nèi)容
2 數(shù)字式CCD陰影照相系統(tǒng)
2.1 照相站結(jié)構(gòu)
2.2 時序測量與控制
2.3 相機軟件控制系統(tǒng)設(shè)計
2.3.1 系統(tǒng)協(xié)議設(shè)計
2.3.2 陰影照相站控制軟件
2.3.3 陰影照相系統(tǒng)總控軟件
2.4 彈丸空間坐標(biāo)判讀與數(shù)據(jù)處理
2.4.1 圖像灰度閥值計算與像素點提取
2.4.2 靶道空間標(biāo)定
2.4.3 標(biāo)定參數(shù)靜態(tài)修正
2.4.4 實驗數(shù)據(jù)處理
2.5 本章小結(jié)
3 適合靶道射擊實驗的彈丸運動模型
3.1 坐標(biāo)系及坐標(biāo)變換
3.2 作用在彈丸上的力矩和力
3.2.1 彈上的力在速度坐標(biāo)系上的投影
3.2.2 作用在彈丸上的力矩
3.3 彈丸運動方程
3.3.1 六自由度剛體彈道方程組
3.3.2 適用于靶道實驗的彈道方程組的建立
3.4 本章小節(jié)
4 實驗數(shù)據(jù)提取彈丸氣動力參數(shù)
4.1 極大似然法和C-K法理論依據(jù)
4.1.1 極大似然法理論
4.1.2 C-K法理論
4.2 參數(shù)辨識算法程序?qū)崿F(xiàn)
4.2.1 算例及分析
4.3 工程計算提取氣動力參數(shù)
4.3.1 阻力系數(shù)計算
4.3.2 攻角方程提取氣動力參數(shù)
4.4 兩種算法比較
4.5 本章小節(jié)
5 結(jié)束語
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號:3798918
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題的科學(xué)意義和應(yīng)用前景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究工作和主要內(nèi)容
2 數(shù)字式CCD陰影照相系統(tǒng)
2.1 照相站結(jié)構(gòu)
2.2 時序測量與控制
2.3 相機軟件控制系統(tǒng)設(shè)計
2.3.1 系統(tǒng)協(xié)議設(shè)計
2.3.2 陰影照相站控制軟件
2.3.3 陰影照相系統(tǒng)總控軟件
2.4 彈丸空間坐標(biāo)判讀與數(shù)據(jù)處理
2.4.1 圖像灰度閥值計算與像素點提取
2.4.2 靶道空間標(biāo)定
2.4.3 標(biāo)定參數(shù)靜態(tài)修正
2.4.4 實驗數(shù)據(jù)處理
2.5 本章小結(jié)
3 適合靶道射擊實驗的彈丸運動模型
3.1 坐標(biāo)系及坐標(biāo)變換
3.2 作用在彈丸上的力矩和力
3.2.1 彈上的力在速度坐標(biāo)系上的投影
3.2.2 作用在彈丸上的力矩
3.3 彈丸運動方程
3.3.1 六自由度剛體彈道方程組
3.3.2 適用于靶道實驗的彈道方程組的建立
3.4 本章小節(jié)
4 實驗數(shù)據(jù)提取彈丸氣動力參數(shù)
4.1 極大似然法和C-K法理論依據(jù)
4.1.1 極大似然法理論
4.1.2 C-K法理論
4.2 參數(shù)辨識算法程序?qū)崿F(xiàn)
4.2.1 算例及分析
4.3 工程計算提取氣動力參數(shù)
4.3.1 阻力系數(shù)計算
4.3.2 攻角方程提取氣動力參數(shù)
4.4 兩種算法比較
4.5 本章小節(jié)
5 結(jié)束語
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號:3798918
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