[发明专利]一种近炸引信距离速度测量精度标定装置及标定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种近炸引信距离速度测量精度标定装置及标定方法。

背景技术

随着战争规模，目的和形态的变化，精确制导武器的应用越来越广泛。引信作为精确制导武器中最后发出引爆信号的关键部件更是在国内外得到了广泛的重视。

近炸引信技术中，距离控制精度是近炸引信重要的性能指标。它是进行炸点控制、炸弹发挥最大毁伤效能的保证。

在验证近炸引信性能指标的外场打靶试验中，重点是精确高效标定引信的测距测速精度，目前靶场测量中普遍使用摄像机、经纬仪、红外等光电设备进行标定，由于弹丸散布半径大，标定难度大且标定精度不高。

目前的近炸引信外场实弹打靶测试实验中，使用高分辨率光学摄像机来抓拍弹目交会时刻的图像照片，以此来观察炮弹爆炸时距目标的实际距离，该方法只能标定近炸引信的距离测量精度，且在外场打靶时，炮弹散布较大，弹速很快，使得摄像机捕捉弹目交会瞬间的照片成功率较低，引信距离精度标定效率低。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：克服目前近炸引信性能指标靶场测试试验中普遍使用摄像机、经纬仪、红外等光电设备进行标定难度大且精度不高的问题，本发明提供了一种近炸引信距离速度测量精度标定设备及标定方法，系统简单，可以稳定精确标定近炸引信的距离速度测量精度，提高了标定精度和可靠性。

本发明所采用的技术方案是：一种近炸引信距离速度测量精度标定装置，包括弹上信标机、地面设备；弹上信标机包括速度频率转换器、信号产生器、发射天线、碰撞触发器；速度频率转换器接收引信输入的目标速度测量值，并将目标速度测量值转换为频率后输出频率字至信号产生器；引信发送触发脉冲信号至信号产生器，信号产生器根据引信输入的触发脉冲信号，输出频率字对应的无线电信号发送至发射天线；碰撞触发器在炮弹碰触目标时，控制信号产生器关断无线电信号输出；地面设备包括接收天线、低噪声放大器、滤波放大器、数字信号处理器；接收天线接收发射天线发送的无线电信号，无线电信号经过低噪声放大器放大、滤波放大器放大后，输出至数字信号处理器；数字信号处理器接收放大后的无线电信号，进行模数转换采样并存储，通过数字信号处理，输出距离测量误差值和速度测量误差值。

所述的发射天线为全向天线。

所述的接收天线为定向天线。

一种近炸引信距离速度测量精度标定方法，包括步骤如下：

(1)安装近炸引信距离速度测量精度标定装置，将弹上信标机安装在炮弹上，并在地面安装地面设备；弹上信标机包括速度频率转换器、信号产生器、发射天线、碰撞触发器；地面设备包括接收天线、低噪声放大器、滤波放大器、数字信号处理器；炮弹发射出膛时，测量雷达测量获得炮弹发射初速度ν₀和发射角α；

(2)炮弹在飞行过程中，引信对目标的距离及速度进行探测，当距离测量值到达设定的起爆位置R_s时，引信向弹上信标机的速度频率转换器发送目标速度测量值V_c；

(3)速度频率转换器将引信输入的目标速度测量值V_c转换为对应的无线电信号频率F，公式如下：F＝f₀+kV_c；并输出频率字至信号产生器，引信发送触发脉冲信号至信号产生器，信号产生器根据引信输入的触发脉冲信号，产生频率字对应的无线电信号发送至发射天线；其中，f₀为无线电信号起始频率、k为系数；当炮弹碰触目标时，碰撞触发器控制信号产生器关断无线电信号输出；

(4)地面天线接收弹上信标机发送的无线电信号，经过低噪声放大器、带通滤波并放大后输出至数字信号处理器；数字信号处理器对放大后的无线电信号进行数字信号处理，解算获得无线电信号的时长T和频率F；

(5)根据测量雷达给出的炮弹发射初速度ν₀和发射角α，计算炮弹引爆时的飞行速度V；飞行速度V在x方向的分量在y方向的分量其中，x方向为水平方向，y方向为垂直方向，k为阻力系数；m为炮弹质量；t为炮弹飞行时间；

(6)标定距离测量误差ΔR＝R_s-R_b和速度测量误差ΔV＝V_c-V，其中，R_b＝T*V。

所述的发射天线为全向天线。

所述的接收天线为定向天线。

本发明与现有技术相比的优点在于：