[发明专利]风洞内模拟目标再入段等离子鞘套多普勒效应的测量方法

权利要求书

1.一种风洞内模拟目标再入段等离子鞘套多普勒效应的测量方法，其特征在于：

采用风洞内模拟目标再入段等离子鞘套多普勒效应的测量系统实现，所述测量系统包括收发子系统、点火子系统、风洞爆轰子系统、触发子系统；其中，

所述收发子系统用于发射测量信号和接收回波信号；

所述风洞爆轰子系统用于提供真空环境以及利用充入的测量气体产生爆轰测量环境；

所述点火子系统连接所述风洞爆轰子系统，用于触发所述风洞爆轰子系统点火；

所述触发子系统与所述收发子系统、所述点火子系统、所述风洞爆轰子系统信号连接，用于实现所述收发子系统、所述点火子系统、所述风洞爆轰子系统之间的信号同步；

测量方法包括如下步骤：

S1、搭建所述测量系统；

S2、在所述风洞爆轰子系统的风洞内部放置目标；

S3、根据预估气流速度设置所述收发子系统的参数；

S4、开启所述风洞爆轰子系统，将风洞内抽真空；

S5、利用所述收发子系统测量并获取目标在真空环境下的静态回波数据；

S6、在风洞注入测量气体以及助推用爆轰气体；

S7、通过所述点火子系统点火在风洞内形成爆轰测量环境，利用所述收发子系统测量并获取目标在爆轰测量环境下的测量状态回波数据；

S8、根据得到的静态回波数据和测量状态回波数据分析目标等离子鞘套多普勒效应，建立回波数据频谱移动与风洞内气流速度之间的关系；

其中，所述收发子系统包括信号源、频谱仪、放大器、收发天线、硬质支撑架和天线罩；所述信号源与所述收发天线连接，用于发射测量信号，所述收发天线通过所述放大器与所述频谱仪连接，用于接收回波信号；

所述步骤S2中，在所述风洞爆轰子系统的风洞内部放置目标时，将所述目标通过所述硬质支撑架设置在风洞内部的目标区中，并将所述收发天线设置在所述目标内部，在所述目标朝向来流方向的前部设置透波的所述天线罩，所述收发天线通过测量电缆连接风洞外的所述信号源和所述频谱仪；

所述步骤S3中，根据预估气流速度设置所述收发子系统的参数时，设置所述信号源发射测量信号为点频信号，根据预估气流速度设置所述频谱仪的接收中心频率，并设置所述频谱仪的接收带宽至少为50MHz。

2.根据权利要求1所述的风洞内模拟目标再入段等离子鞘套多普勒效应的测量方法，其特征在于：

所述风洞爆轰子系统包括风洞、爆轰气体混合室、测量气体段、火花塞、气流监测设备、气压监测设备；

所述爆轰气体混合室通过所述测量气体段连通至所述风洞，所述火花塞设置在所述爆轰气体混合室的火花塞安装位上，所述气流监测设备、所述气压监测设备设置在所述测量气体段与所述风洞连接段，所述气流监测设备用于对所述测量气体的流速进行监测，所述气压监测设备用于对所述测量气体的气压进行监测。

3.根据权利要求2所述的风洞内模拟目标再入段等离子鞘套多普勒效应的测量方法，其特征在于：

所述点火子系统包括点火器，所述点火器与所述火花塞连接，用于产生点火信号以触发所述火花塞完成点火。

4.根据权利要求3所述的风洞内模拟目标再入段等离子鞘套多普勒效应的测量方法，其特征在于：

所述触发子系统包括脉冲延时发生器、数字示波器；

所述脉冲延时发生器与所述数字示波器、所述频谱仪、所述信号源、所述点火器连接，用于给出气流触发信号和延时触发信号；所述数字示波器与所述频谱仪、所述信号源、所述气压监测设备、所述气流监测设备连接，用于记录触发时间、发射测量信号和接收回波信号。

5.根据权利要求4所述的风洞内模拟目标再入段等离子鞘套多普勒效应的测量方法，其特征在于：

所述步骤S6中，在风洞的测量气体段注入测量气体，在爆轰气体混合室注入助推用爆轰气体，在风洞内抽真空后，由所述脉冲延时发生器生成触发信号，并同步发送至所述气流监测设备和所述数字示波器，所述气流监测设备开始测量气流流速，所述数字示波器记录气流的触发时间。