[发明专利]基于地磁信息测量弹体的大跨度转速的方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种基于地磁信息测量弹体的大跨度转速的方法、装置及系统。所述弹体上设置有用于测量地磁信号的地磁传感器，所述方法包括循环执行以下步骤直到所述地磁信号的所有原始值全部计算完毕：获取所述地磁信号的当前窗口内的地磁信号的原始值，对所述当前窗口内的地磁信号的原始值进行归一化处理；基于所述归一化处理后的地磁信号的原始值计算所述当前窗口内正弦波的周期，并基于所述当前窗口内正弦波的周期计算所述弹体的当前转速；基于所述当前窗口内正弦波的周期确定下一窗口的时间设定范围，将所述下一窗口作为所述当前窗口。本发明解决了现有技术仅能测量弹体低转速的范围、无法实现大跨度范围测量的技术问题。

技术领域

本发明涉及测量领域，具体而言，涉及一种基于地磁信息测量弹体的大跨度转速的方法、装置及系统。

背景技术

在研究弹丸运动规律时，弹体转速是火炮和弹道诸元极为重要的参数之一。有的弹体在运动时的转速会在十几秒内由200-300转/秒降到零甚至开始反转，如此大的转速跨度也给弹丸转速测量带来了一定的困难。当前，关于弹体转速测试的方法多种多样，但同时也有着一定的局限性。

在弹体转速测试的方法中，加速度计法的转速测试系统十分繁琐；太阳方位角法对天气因素的要求比较严格；高速摄影法在烟雾区测量弹丸飞行过程中的转速时会产生很大的误差；陀螺仪法虽然应用范围很广，但是应用在成本低的火箭弹上测转速时，其测试费用较为高昂，而且陀螺仪的精度和动态范围无法达到高速旋转弹的测试要求。在应用地磁信息推导转速的应用和专利中，有的虽然能实现转速测量，但其仅限于低转速的范围，无法实现大跨度范围测量；而基于Hilbert 算法再加以傅里叶变换的转速解算方式，由于其计算量较大，在解算过程中会耗费更多的资源和时间，很难达到实时的要求。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于地磁信息测量弹体的大跨度转速的方法、装置及系统，以至少解决现有技术仅能测量弹体低转速的范围、无法实现大跨度范围测量的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于地磁信息测量弹体的大跨度转速的方法，所述弹体上设置有用于测量地磁信号的地磁传感器，所述方法包括循环执行以下步骤直到所述地磁信号的所有原始值全部计算完毕：获取所述地磁信号的当前窗口内的地磁信号的原始值，对所述当前窗口内的地磁信号的原始值进行归一化处理；基于所述归一化处理后的地磁信号的原始值计算所述当前窗口内正弦波的周期，并基于所述当前窗口内正弦波的周期计算所述弹体的当前转速；基于所述当前窗口内正弦波的周期确定下一窗口的时间设定范围，将所述下一窗口作为所述当前窗口。

在一个示例性实施方式中，在获取所述地磁信号的当前窗口内的地磁信号的原始值之前，所述方法还包括：预设所述地磁信号的第一个时间窗口的时间设定范围，将所述第一个时间窗口作为所述当前窗口，其中，所述时间设定范围为100ms。

在一个示例性实施方式中，对所述当前窗口内的地磁信号的原始值进行归一化处理包括：基于所述当前窗口内的地磁信号的原始值、所述当前窗口内的地磁信号的原始值的平均值、最大值和最小值进行所述归一化处理。

在一个示例性实施方式中，基于以下公式进行所述归一化处理：

Q=2*(m-w_ave)/(w_max-w_min)

其中，Q为所述归一化处理后的地磁信号的原始值, m为所述当前窗口内的地磁信号的原始值，w_ave、w_max和w_min分别为所述当前窗口内的地磁信号的原始值的平均值、最大值和最小值。