电磁线圈炮弹丸位置检测技术研究

发布时间：2023-06-04 21:35

　　电磁发射技术作为新一代的先进发射技术,利用电磁力做功推进弹丸,可以将炮弹推进到更高的速度,满足未来战场对炮弹更高的射程、更短的飞行时间和更强的动能杀伤能力的要求。多级电磁线圈炮中任意一级驱动线圈都存在最佳触发位置,太早或太晚触发都会降低电磁发射的效率。如果驱动线圈的触发提前,就会对发射线圈提供反向拉力;如果触发位置滞后,又会缩短发射体的有效加速时间,从而降低发射体的出口速度。因此,要想准确触发驱动线圈,必须提高发射体位置检测的精度,保证发射体运动到该位置时,触发驱动线圈。本文在深入分析了国内外不同的电磁发射技术位置检测方法优缺点的基础上,根据发射体材料表面散射在半球空间内的分布满足双向反射分布函数(BRDF)的原理,进行了如下的创新性工作:首先,分析了基于BRDF的线圈炮弹丸位置检测原理,推导了探测器输出电压与发射体位置的对应关系式,并建立了位置检测系统模型。采用单一参考测量法,测量铝合金表面的BRDF值,建立铝合金表面散射特性的数学解析模型,并在Trace Pro中进行建模仿真,得到发射体位于不同位置时探测器接收到的光通量的离散数据点,对比理论曲线,验证该方法的正确性。然后,在分析线...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 电磁炮位置检测研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 国内外文献综述的简析
    1.4 课题的主要研究内容
第2章 线圈炮和BRDF基本理论
    2.1 多级线圈炮系统方程
    2.2 光散射辐射基本知识
    2.3 BRDF测量原理
        2.3.1 绝对测量
        2.3.2 相对测量
    2.4 微弱信号检测技术分析
        2.4.1 自相关检测
        2.4.2 互相关检测
        2.4.3 锁相放大器工作原理
        2.4.4 双通道数字锁相放大器
    2.5 本章小结
第3章 位置检测系统的仿真建模
    3.1 引言
    3.2 位置检测原理
    3.3 BRDF建模与表面属性的设置
    3.4 线圈炮弹丸位置检测系统建模
        3.4.1 仿真及结果分析
        3.4.2 系统杂散光分析
    3.5 本章小结
第4章 多级线圈炮最佳触发位置分析
    4.1 引言
    4.2 电磁线圈炮的静态和动态仿真
        4.2.1 有限元软件介绍
        4.2.2 电磁线圈炮静态仿真
        4.2.3 电磁线圈炮动态仿真
    4.3 电磁线圈炮最佳位置分析
    4.4 触发控制策略
    4.5 本章小结
第5章 位置检测系统设计
    5.1 引言
    5.2 系统总体结构设计
    5.3 位置检测系统信号处理平台设计
        5.3.1 数字带通滤波器
        5.3.2 LabVIEW程序设计
        5.3.3 仿真测试结果
    5.4 实验结果和误差分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果
致谢



本文编号：3831058