弹丸姿态对感应式线圈靶测速精度影响.pdf

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1、2015年第34卷第7期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)177＼)PDOI：10．13873／J．1000-9787(2015)07-0017-04研究与探讨、弹丸姿态对感应式线圈靶测速精度影响谢彤，狄长安，王耀辉(1．南京理工大学机械工程学院。江苏南京210094；2．南京理工大学理学院，江苏南京210094)摘要：弹丸穿越线圈靶时的姿态是影响线圈靶测速精度的重要因素。就弹丸姿态变化对线圈靶测速精度的影响进行了理论分析与建模研究，建立了与弹丸姿态相关的线圈感应电动势特性的理论

2、模型。结合具体的参数，利用Matlab数值分析软件对高速运动的弹丸在入射线圈靶时的感应电动势随偏航角、俯仰角和偏移量的变化进行了数值计算，并经实验验证了模型的正确性。初步的研究结果表明：靶距为lm时，弹丸姿态所引起的线圈靶测速误差可达0．511％，其中偏航角为主要影响因素。建模结果可为传感器的合理使用和误差补偿提供理论依据。关键词：感应式线圈靶；姿态变化；弹丸；速度测量；建模与仿真中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2015)07-0017-04Efectofprojectileattitudeonpre

3、cisionofinductive·typecoiltargetvelocitymeasurementXIETong，DIChang—an，WANGYao—hui(1．SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China；2．SchoolofScience，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China)Abstract：Inapplica

4、tionofinductive—typecoiltarget，itsprecisionisinfluencedbytheprojectilesattitude．Studyonthevelocitymeasurementprecisioninfluencedbyprojectilesattitude，theoreticalmodelofinductive—typecoiltargetwithdifierentattitudeisestablished，andcaleulatevariationofinducedelectromotive

5、force(EMF)withdifferentyawangle，pitchingangleandvariationofoffsetusingsoftwareMatlab．Then，themodelisverifiedbyexperiments．Thecalculationresultsindicatethattheerr0rofprojectilesattitudeisupto0．511％whenthestand—ofdistanceislm．andtheyawangleismoreimportant．Modelingresultca

6、nprovidestheoreticalreferenceandadviceforfairuseanderrorcompensation．Keywords：inductive—typecoiltarget；attitudevariation；projectile；velocitymeasurement；modelingandsimu—latiOn0引言而造成弹丸以一定的偏移量穿越线圈靶等。因此，对线圈弹丸测速技术在武器系统的研制、定型、制表以及弹道靶测速精度影响因素的研究有较高的实用价值。学理论的研究中有着重要的地位，它是“诊断”武器

7、威力、目前，对于线圈靶测速误差分析主要考虑弹丸沿线圈射程和射击精度的重要参数。目前，国内外常用的弹丸测靶轴线方向以一定的偏移量穿越线圈靶对线圈靶感应电动速传感器有线圈靶、天幕靶、声靶和光幕靶等。与其他测速势的影响，而未考虑弹丸入射姿态对测速结果的影响。装置相比，线圈靶简便可靠，不与测试弹丸接触，不影响弹本文根据线圈靶测速原理和斯托克斯定理，建立了与弹丸丸的运动轨迹”，且不受气候和光线强弱等条件的限制。姿态相关的线圈感应电动势特性的理论模型，利用Matlab尤其在曳光弹和水下高速航行体测速中，感应式线圈靶发软件对高速运动中的弹丸在入射时

8、的感应电动势随偏航挥着重要的作用。但是在实际使用中，线圈靶测速精度会角、俯仰角和偏移量的变化进行了数值计算分析，进而获得受到弹丸运动姿态和靶面安装位置的影响，如，在水下弹道弹丸姿态对感应式线圈靶测速精度的影响。的布靶时，