弹丸斜入射下声学精度靶测量技术研究

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1、密级无ＴＪ０．＋２分类号１１＿＾知料ｆＸ＇ＩＡＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕士学位论文题目：弹丸斜入射下声学精度靶测量技术研究作者：李健指导教师：雷鸣教授申请学位学科：检测技术与自动化装置２０１８年５月１６日密级无分类号TJ011.+2XI’ANTECHNOLOGICALUNIVERSITY硕士学位论文题目：弹丸斜入射下声学精度靶测量技术研究作者：李健指导教师：雷鸣教授申请学位学科：检测技术与自动化装置2018年5月16日弹丸斜入射下声学精度靶测

2、量技术研究学科：检测技术与自动化装置研究生签字：指导教师签字：摘要立靶精度在武器性能测试中是不可或缺的重要指标，而对立靶精度最为直接的检测就是对其弹着点的坐标位置进行测量。常规的声学立靶测量系统要求弹道线垂直于预设靶面，当弹道线和预设靶面不垂直时，得到的测量结果往往存在较大的误差。针对弹丸斜入射引起较大测量误差的问题，本文主要研究的是弹丸斜入射条件下点阵式声学精度靶测量技术。本文首先研究了弹丸激波信号的相关特性，分析出弹丸激波信号中的几种干扰波形；利用二维弹丸激波模型，阐明了它在弹丸斜入射应用中的局限性，因此需要构建弹丸圆锥

3、激波的三维曲面模型；分析了传统的由弹丸激波视速度vh构建的声学精度靶模型，并对T型声学精度靶模型进行了仿真分析，说明了传统声学精度靶在弹丸斜入射时存在的测量问题。构建了弹丸激波圆锥曲面的三维模型，并仿真验证了此圆锥模型的正确性，利用该模型实现了斜入射弹丸的仿真分析。根据弹丸圆锥激波曲面模型，推导出三种弹丸斜入射下声学精度靶数学模型，并在MATLAB中仿真分析了斜入射声学六点阵数学模型，仿真了弹丸速度、声速、时间、传声器位置误差对其定位精度的影响，充分验证了此模型的正确性。根据斜入射声学精度靶测试系统的要求，搭建了斜入射声学精

4、度靶测试平台，包含了弹丸激波信号处理模块设计，基于STM32时间采集和控制模块设计，上位机软件设计。利用此测试平台完成了多次模型实验，验证了此斜入射声学精度靶测试平台的可行性及可靠性；研究了传声器位置的声学标定技术，可以提高传声器位置的测量精度，从而提高声学精度靶测量精度。进行了靶场试验，在靶场试验中布置了10m10m的有效靶面，根据试验数据解算的弹丸坐标位置为(0.2142m，4.1463m)、俯仰角α为2.658度、水平角β为-0.252度，测量出斜入射声学六点阵模型解算的弹着点坐标和T型靶模型解算的弹着点坐标基本上相

5、一致，测量的横坐标最大相差11.83cm，纵坐标最大相差17.92cm。验证了斜入射声学六点阵模型，可以很好地解算出斜入射弹丸的弹着点坐标、俯仰角α和水平角β，在保证传声器位置精确测量的条件下，模型能够解决弹丸斜入射时的声学精度靶测试问题。关键词：弹丸斜入射；声学精度靶；弹丸激波；弹着点坐标；声标定技术ResearchonAcousticPrecisionTargetMeasurementTechnologyUnderObliqueIncidentConditionsofProjectiles.Discipline：Dete

6、ctionTechnologyandAutomationDevicesStudentSignature：SupervisorSignature：AbstractThetargetaccuracyisanindispensableandimportantindicatorinweaponperformancetesting,andthemostdirectdetectionofthetargetaccuracyistomeasurethecoordinatepositionofitsimpactpoint.Theconvent

7、ionalacoustictargetmeasurementsystemrequirestheballisticlinetobeperpendiculartothepresettargetsurface.Whentheballisticlineisnotperpendiculartothepresettargetsurface,theobtainedmeasurementresulttendstohavealargeerror.Aimingattheproblemoflargemeasurementerrorcausedby

8、obliqueincidenceofprojectiles,thispapermainlystudiesthelattice-acoustic-accuracytargetmeasurementtechniqueunderobliqueincidentconditionsofproject