[发明专利]适用于高过载弹用微惯导系统的炮口初速实时测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及弹丸的炮口初始速度测量技术，具体是一种适用于高过载弹用微惯导系统的炮口初速实时测量方法。

背景技术

高过载弹用微惯导系统广泛应用于常规弹药的制导化、灵巧化改造。在实际应用中，能否精确测量弹丸的炮口初始速度，直接影响弹丸的外弹道解算精度，进而影响弹丸的制导精度和命中率。在现有技术条件下，弹丸的炮口初始速度测量方法主要包括外测法和内测法。其中，外测法是指借助发射平台或弹体外部仪器设备来测量弹丸的炮口初始速度，其主要包括激光测速法、通断靶测速法、多普勒原理雷达测速法。实践表明，外测法无法实时将所测信息传输给载体以完成弹道解算，导致其存在实时性差、适用范围受限（仅适用于外弹道事后分析解算的场合）的问题。内测法是指在弹丸内部安装测量单元或系统来测量弹丸的炮口初始速度，其主要包括光电靶测速法、惯导测速法、线圈靶测速法。其中，光电靶测速法是在炮口安装两个由若干光敏二极管和发光二极管组成的装置，当弹丸发射时，弹丸分别通过上述两个装置并遮住部分或全部光线，上述两个装置由此启动弹丸内部的计时单元，并解算出弹丸的炮口初始速度。但在实际应用中，光敏二极管容易受周围光线和弹丸飞出炮口时伴有的烟雾颗粒影响而无法正常工作，由此导致光电靶测速法存在自主性差、适用范围受限（仅适用于周围环境暗、烟雾颗粒少的场合）的问题。惯导测速法是利用惯性传感器来测量弹丸的炮口初始速度。在实际应用中，普通传感器容易受弹丸发射过程中的轴向高过载影响而出现测量不准确，甚至发生损坏，虽然过载传感器可满足量程的需要，但其存在测量精度低、适用范围受限（仅适用于精度要求低、弹丸发射时间极短的场合）的问题。线圈靶测速法是在弹丸的引信上安装发射线圈，在炮管上安装两组接收线圈，当弹丸发射时，弹丸分别通过两组接收线圈，根据线圈切割磁力线产生感应电动势的变化测量出弹丸的炮口初始速度。在实际应用中，由于弹丸壁很薄，安装在弹丸引信上的发射线圈会破坏弹丸壁结构，同时线圈容易受弹丸表面过载冲击力影响而发生形变，甚至发生损坏，由此导致线圈靶测速法存在可靠性差的问题。综上所述，有必要发明一种全新的弹丸炮口初始速度测量技术，以解决现有弹丸炮口初始速度测量技术自主性差、可靠性差、以及适用范围受限的问题。

发明内容

本发明为了解决现有弹丸炮口初始速度测量技术自主性差、可靠性差、以及适用范围受限的问题，提供了一种适用于高过载弹用微惯导系统的炮口初速实时测量方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：适用于高过载弹用微惯导系统的炮口初速实时测量方法，该方法是采用如下步骤实现的：

a.在炮口制退器的内腔前部和内腔后部各安装一组线圈，并测出两个线圈的距离；然后分别向两个线圈通电，使得两个线圈各产生一个感应磁场；

b.建立弹丸直角坐标系O-X^bY^b，并将弹丸的弹心设为弹丸直角坐标系O-X^bY^b的原点，同时保证弹丸直角坐标系O-X^bY^b的OX^b轴与弹丸的轴线方向一致，弹丸直角坐标系O-X^bY^b的OY^b轴与弹丸的径向方向一致；

c.在弹丸的内部分别安装单轴磁阻传感器和电子线路，并将单轴磁阻传感器与电子线路连接，且单轴磁阻传感器安装于弹丸直角坐标系O-X^bY^b的OY^b轴上，单轴磁阻传感器的敏感方向与弹丸直角坐标系O-X^bY^b的OY^b轴一致；

d.当弹丸发射时，弹丸依次通过两个线圈，使得两个感应磁场依次发生变化；单轴磁阻传感器依次测出两个感应磁场的变化，并根据两个感应磁场的变化依次产生两个脉冲信号，然后将两个脉冲信号依次发送至电子线路；

e.电子线路测出两个脉冲信号的时间差，并根据两个线圈的距离和两个脉冲信号的时间差，计算得出弹丸的炮口初始速度；计算公式如下：

V=Dt;]]>

式中：V为弹丸的炮口初始速度，D为两个线圈的距离，t为两个脉冲信号的时间差。

所述步骤a中，采用游标卡尺测出两个线圈的距离。