外弹道测试触发技术研究

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1、密级无分类号ＴＮ９１．１７方知０掌＿Ｘ＇ＩＡＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕士学位论文题目：外弹道测试触发技术研究作者：鲁道阳指导教师：王泽民教授申请学位学科：通信与信息系统２０１８年５月１６日外弹道测试触发技术研究学科：通信与信息系统研究生签字：指导教师签字：摘要在武器系统的外弹道测试中，往往应用炮口触发器直接作为测试仪器的外触发信号源来实现对测试仪器的工作控制，该方式不仅可靠性高，而且结构简单，复用性强。由于炮口触发

2、器依靠炮口火焰产生触发信号，而触发信号产生时刻和弹丸出炮口的时刻并不一致，因此对于武器系统要求精确测试弹丸的外弹道飞行时间和距离等参数时，就需要对炮口触发器给出的触发时刻进行校正。论文首先分析了固定阈值触发方式产生触发时刻偏差的原因，在此基础上提出了两种触发时刻校正方案，即基于统计原理的触发时刻校正法和基于弹丸速度的倒推法的触发时刻校正，并分别对两种校正方案的原理进行了详细阐述；其次，为了更直接的获取炮口火光的波形信号，对炮口火光信号的辐射特性进行了分析，完成了红外探测器的选型，根据论文研究的需要设

3、计了基于FPGA的炮口火光探测与采集电路；再次，为了获得更加可靠的实验数据，减小信号中噪声的干扰，对炮口火光信号的去噪处理算法进行了研究和改进，去噪效果得到了提高。为了更好的实现基于统计原理的校正算法，针对炮口火光信号中无法直接观察的特征点，应用了不同方法对信号中的特征点进行了提取，采用基于小波变换的特征分析提取方法，利用小波变换对信号奇异点检测的优势对信号中的奇异点进行检测和提取；根据炮口火光信号的特点，利用斜率法对信号中斜率最大值点进行了检测和提取；最后，针对提出的两种时间校正方案，进行了不同探

4、测条件下的验证测试试验，并对试验数据进行了分析。试验结果表明，火光探测系统功能实现良好，采集到的信号经过信号去噪处理后可以为算法提供可靠的数据支持。通过对实验数据的分析和对比，以火光信号的奇异点为特征点，采用基于统计原理的触发时刻校正法正确可行，能够对触发产生的时刻偏差进行校正。对于基于弹丸速度的时间倒推法，首先对其进行了误差分析以及仿真，证明了其可行性，最后通过实验进行了验证。关键词：外弹道；炮口触发器；火光探测；时间校正；小波变换；斜率法ResearchonTriggeringTechnolog

5、yofExteriorBallisticTestDiscipline:CommunicationandInformationSystemStudentSignature:SupervisorSignature:AbstractIntheexternalballistictestoftheweaponsystem,themuzzletriggerdevicecanbeuseddirectlyastheexternaltriggersignalsourceofthetestinstrumenttocon

6、trolthetestinstruments.Thismethodnotonlyhashighreliability,butalsohassimplestructureandstrongreusability.Themuzzletriggerdevicereliesonthemuzzleflametogeneratethetriggersignal,butthetriggertimeisnotconsistentwiththemomentwhentheprojectileisoutofthemuzz

7、le,therefore,whentheweaponsystemisrequiredtoaccuratelytesttheexternalballisticflighttimeanddistanceoftheprojectile,itisnecessarytocorrectthetriggertime.Firstly,thepaperanalyzesthecausesoftriggeringtimedeviationoffixedthresholdtriggermode,onthisbasis,tw

8、okindsoftriggertimecorrectionschemesareproposed,thetriggertimecorrectionisbasedonthestatisticalprincipleandthetriggertimecorrectionofthebackwardpushmethodisbasedontheprojectilevelocity,andtheprincipleoftwokindsofcorrectionschemesisdescr