用涡轮发电机作为传感器的超宽带引信测试系统与方法与流程

本申请涉及常规弹药引信测试领域，特别地，涉及一种用涡轮发电机作为传感器的超宽带引信测试系统与方法。

背景技术：
现有采用涡轮发电机作为物理电源的近炸引信一般可分为电容体制近炸引信、连续波多普勒体制近炸引信和超宽带体制近炸引信。电容近炸引信、连续波多普勒体制引信仅能在未安装涡轮发电机前使用目标回波模拟器进行测试，不能在涡轮发电机安装后进行半实物仿真测试，两者均无法实现在涡轮发电机转动条件下真实噪声环境中的动态测试。对于超宽带体制近炸引信，在安装涡轮发电机后虽然从理论上存在通过目标回波模拟器进行仿真测试的可能，但目前尚未发现关于如何基于涡轮发电机及超宽带仿真测试仪对超宽带体制近炸引信进行真实弹道环境噪声下动态测试的相关报道。

技术实现要素：
本申请提供了一种用涡轮发电机作为传感器的超宽带引信测试系统和方法，用于解决现有技术无法对超宽带体制近炸引信进行真实弹道环境噪声下的动态测试的问题。本申请提供的一种用涡轮发电机作为传感器的超宽带引信测试系统，所述超宽带引信设置有涡轮发电机，所述系统包括气动加载装置、微处理装置和超宽带回波信号模拟装置，其中：所述气动加载装置包括依次通过气流通道连接的空气压缩机、电磁开关阀和气嘴，用于将所述空气压缩机产生的空气动力通过气嘴加载到所述超宽带引信的涡轮发电机的进气口，驱动涡轮发电机的风扇转动：所述微处理装置用于根据加载在涡轮发电机上的风速与涡轮发电机的转动频率曲线解析典型弹道曲线，生成用于控制电磁开关阀的气压控制信号；所述超宽带回波信号模拟装置用于在涡轮发电机的转动频率满足预设远距离接电条件时，产生超宽带目标回波信号。优选的，所述电磁开关阀为高灵敏度电磁开关，通过接收所述微处理装置生成的气压控制信号来调节和控制气流通路的通断间隔时间，以模拟弹道气流的变化。优选的，所述涡轮发电机设置有供电模块和方波产生模块；所述微处理装置具体包括AD转换模块、频率变化特性提取模块、计时模块和弹道参数计算模块，其中：所述方波产生模块用于将涡轮发电机的输出电压经过衰减后加载至AD转换模块；所述计时模块在所述AD转换模块检测到方波信号输入时开启定时器进行计时；所述AD转换模块用于根据等长时间片内方波信号电平变化次数计算涡轮发电机的电压频率；所述频率变化特性提取模块用于根据所述涡轮发电机的最大频率f0及其相应时刻t0、转折点时的频率fmid及其相应时刻tmid，计算出弹丸的等效初速v0和等效射角θ0，确定弹丸类型；弹道参数计算模块用于根据弹丸类型计算弹道参数，生成引信远距离接电时间和用于控制电磁开关阀的气压控制信号；所述弹道参数包括弹丸全弹道飞行时间、落速和落角；所述供电模块根据所述远距离接电时间为待测超宽带引信远距离接电。优选的，所述弹丸的等效初速v0采用如下公式计算：其中，f表示涡轮发电机的电压频率，v表示风速，a表示方波的最大频率，τ表示速度的阻尼系数。优选的，所述等效射角θ0是、最小速度vmid和最小速度出现时间tmid的函数，即：θ0＝θ(v0，vmid，tmid)；所述最小速度采用如下公式计算：其中，fmid表示涡轮发电机的转折点时的频率，vmid表示最小速度，a表示方波的最大频率，τ表示速度的阻尼系数。优选的，所述弹道参数计算模块采用如下方式计算弹道参数：将输入变量f0、tmid、fmid形成的三维表格降为由变量f0、A形成的二维表格，其中A为tmid和fmid的耦合变量；遍历二维表格，以二维插值的形式确定所需要的弹道参数。优选的，所述电磁开关阀的导通时间通过控制所述微处理装置生成的气压控制信号中高电平持续时间来调整。优选的，所述气动加载装置的空气压缩机和电磁开关阀之间还设置有通过气流通道连接的气压调节阀，所述气压调节阀上设置有气压表，用于手动调节加载在待测试的超宽带引信上的气流压力。本申请提供的一种用涡轮发电机作为传感器的超宽带引信测试方法，其执行主体为上述的系统，所述方法包括：空气压缩机开始工作，待气压值达到预设值后，依据风速与涡轮发电机转动频率曲线解析典型弹道曲线，生成用于控制电磁开关阀的气压控制信号；电磁开关阀在气压控制信号的控制下，实现出气量按要求随时间变化；受控气体经风道送至风嘴，经风嘴加速后驱动待测超宽带引信的涡轮发电机转动；涡轮发电机转动频率满足预设条件时，待测超宽带引信远距离接电，超宽带回波信号模拟装置发出目标回波信号，该目标回波信号随着环境噪声一起注入待测超宽带引信，从而完成整个过程测试。与现有技术相比，本申请具有以下优点：本申请优选实施例利用涡轮发电机作为传感器得到的试验数据与实弹飞行时速度和涡轮发电机转动频率数据结合，再通过微处理装...