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1、基于地磁传感器的引信自测初速技术研究第3O卷第6期2010年12月弹箭与制导JournalofProjeetiles,Rockets,MissilesandGuidanceV()1.30N().6Dec2O1()基于地磁传感器的引信自测初速技术研究齐晓红,潘宗仁,张晓炜(西安机电信息研究所,西安710065)摘要:计时定距线膛炮武器系统测速方法大多采用炮口测速线圈,但存在系统复杂,成本高,易十扰感应装定信号等不足.为此,提出将现已成熟的地磁传感器技术引入引信设计中,在弹丸出炮口后效期后,由地磁传感器多次测量弹丸旋转周期,通过引信电路内置单片机及超高速A/D进行信号采集,数据处理及
2、弹道解算等操作,将弹丸平均旋转周期换算为实际初速.采用上述原理可在简化武器系统的同时,降低对现役防空武器系统的技术改造难度及成本.关键词:引信;测速;地磁传感器;单片机中图分类号:TJ430.38:TP212.13文献标志码:ATheResearchonFuzeSelf-measuringItsMuzzleVelocityTechnologyBasedonGeomagneticSensorQIXiaohong,PANZongren,ZHANGXiaowei(Xi'anInstituteEleetromechanicalInformationTechnology,Xi'an7100
3、65.China)Abstract:Themuzzlevelocitymeasuringcoilismostlyadoptedinthevelocitymeasuringmethodoftimingandrangingriflecannonweaponsystem,buttheshortcomingsofthemethodresultinsystemcomplexity,highcost,easyinterferencetoinductionsettingsigna1.Therefore,thematuretechnologyofmagneticsensorwasintroduc
4、edinfuzedesign.Aftertheprojectilewentoutofthemuzzle,theprojectilerotatingperiodwasrepeatedlymeasuredbythegeomagneticsensor,andthesinglechipmicrocomputerandultrahighspeedA/DinthefuzecircuitwasusedtOperformtheoperationsofsignalcollection,dataprocessingandtrajectoryeal—culationtOconverttheaverag
5、erotatingperiodoftheprojectiletOactualinitialvelocity.Theprinciplesutilizedinthispapercansimplifytheweaponsystemanddecreasethecostandinnovationdifficultyinin—serviceairdefenseweaponsystem.Keywords:fuze;velocitymeasurement;geomagneticsensor;singlechipmicrocomputerO引言弹丸初速是定距引信进行弹道修正和提高作用精度的重要参数
6、之一.以往的测速方法是由火控计算机完成测速功能,但存在武器系统复杂,成本高;火控计算机的运算速度要求较高;感应装定中易受干扰,稳定性不高等不足.目前,较为先进的测速方法是采用"弹载自测速",其测速原理为:在弹丸飞经设置于炮口的两个间距为L的发射线圈时,由引信感应得到的两个脉冲信号时间间隔丁,根据公式V:L/T得到弹丸初速.该测速方法与以往测速方法比较测速精度有所提高并具有结构简单,测速过程无需与发射平台进行信息交联等优点,但依然存在几点不足:炮口发射线圈信号易对感应装定信号产生干扰,降低装定可靠性;仍然采用单次测量确定弹丸初速,测量精度较差,降低了修正精度;测速过程忽略了弹丸后效
7、期影响;两个测速线圈的电气性能,位置,结构等差异导致系统误差增大.为此,提出将现已成熟应用于计转数引信的地磁传感器技术引入引信设计中,在弹丸出炮口后效期后,由地磁传感器多次测量弹丸旋转周期并通过引信电路内单片机及超高速A/D进行信号采集,数据处理及弹道解算等操作,将弹丸平均旋转周期换算为实际初速.l基于地磁传感器的引信自测初速原理理论上对于线膛炮弹药可以认为:弹丸在f_{{炮口后效期后的较短时间内其旋转一圈所飞行的距离为固定值,且该距离值等于线膛炮所设计的缠距值S,S*收稿日期:
