一种测试弹体出口初速和加速度的方法与流程

本发明属于信号测量领域，具体涉及一种如何利用弹体上的线缆通断测量弹体出口初速和加速度的方法。

背景技术：

随着现代电子技术的发展，各种高精尖制导弹药得到了快速发展。然而，很多制导弹药的出口初速和加速度很大，受多个因素影响是一个不确定的值。由于弹体发射瞬间轴向具有大过载，已有的传感器要么量程达不到，要么分辨率达不到，导致由弹自身难以直接准确测试得到自身出口速度和加速度，不得不通过其它手段补偿。因此，通常采取间接测试的方法，即由地面采取合适的测试方法得到初速，然后再装订给弹。

现有的地面测试初速的方法有雷达测速法、天幕靶测速法、线圈靶测速法、光幕靶测速法、高速录像法等等。这些方法普遍成本较高，由地面获取初速信息，精度可以保证，但只能是地面使用，弹药本身无法实时获悉。本文设计的方法，直接由弹药自身测试得到，可以实时使用，不需要地面设备参与，是上面所提到的方法所不可比拟的。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种弹药在发射后一定时间内，弹体运动可简化为直线运动的范围内计算弹体速度及加速的方法。本方法适用于弹药单次发射。

本发明的技术方案在于：

一种测试弹体出口初速和加速度的方法，包括发射装置以及弹体，发射装置与弹体之间通过测试线缆组进行连接，所述测试线缆组包括若干测试线缆，所述测试线缆上均设有连接器；测试线缆组在受拉力时从连接器连接处脱开。脱开力很小，不影响弹体的发射。弹体向前运动时带动连接器脱开。

其中，测试线缆组包括时间零点线、信号线及地线；

信号线l1长度为s1；信号线断开时间记为t1；

时间零点线m1的长度为s1-σ；

地线n1的长度为s1+σ；其中，σ为s1/10；

地线之所以最长，是为了保证地线最后断开，可以给信号线断开时产生的中断信号提供接地回路。时刻零点线最短是为了保证最先断开，可以给信号线提供时间零点。信号线长度居中，是为了保证可以在时间零点建立之后中断信号才产生并可靠地送给信号采集和处理单元，满足信号线断开的时刻可以被及时捕获。

信号采集和处理单元及时有效处理线缆上各测试线缆断开时产生的一系列中断信号，并解算出给定位置点的瞬时速度和加速度。

具体过程如下：

弹药发送前：将时间零点线m1与信号线l1连接至信号采集和处理单元的io端口，初始化参数；

弹药发送后：io端口的参数随时间依次发生变化；

时间零点线m1断开时，时间为t0，且记为时间零点；即t0＝0；

弹药达到s1处，信号线l1断开，时间记为t1，速度记为v1；

即则，

当弹体测试位置点距离出镗口的距离为sn，且sn>s(n-1)，以s(n-1)的时刻作为起点；令mn＝m(n-1)，nn＝n(n-1)，令ln长度为sn+σ；

即s2处的加速度

所述的信号采集和处理单元的精度≥0.05m/s。

所述的信号采集和处理单元的型号为tms320c6455。

本发明的技术效果在于：

1、出口方向速度与加速度大小由弹体本身解算，而不是由地面解算，解算出的结果直接实时用于参与弹体姿态和位置解算；

2、可以自行确定精度。选择合适的线缆长度、弹上信号采集和处理单元的响应和计算速度，就可以达到合适的精度。弹上信号采集和处理单元的速度越快，得到的弹体速度精度越高；

3、稳定性好。不随温度、气压变化而变化。

附图说明

图1为本发明的结构连接示意图。

图2为本发明线缆断开过程时序示意图。

图3为本发明线缆互联示意图。

具体实施方式

实施例1-测试位置点距离出镗口的距离为s1。

(1)设置测试线缆；

时间零点线m1的长度为s1-σ；信号线l1的长度为s1；地线n1长度为s1+σ；其中，即在弹体发射过程中，时间零点线m1最短，因此最早断开，进而信号线l1断开，最后地线n1断开。

(2)初始化；

将时间零点线m1及信号线l1连接至弹上信号采集和处理单元的io端口；信号采集和处理单元记载测试位置点距离出镗口的距离为s1；初始io端口状态为0x00；弹体上电，信号采集和处理单元处于工作状态。

(3)弹药发射后，时间零点线m1断开时，时间为t0，且记为时间零点；即t0＝0；

发射位置到达s1时，信号线断开，时间记为t1，速度记为v1；io端口的状态为0x10；

地线断开时，时间记为t2，t2时刻o端口状态为0x11；

即则，

实施例2-测试位置点距离出镗口的距离为s2。

有两种方法：

方法1-参考实施例1

即时间零点线m2的长度为s2-σ；信号线l2的长度为s2；地线n2长度为s2+σ；其中，

后续部分与实施例1相同。

方法2-以s1的时刻作为起点，令m2＝m1，n2＝n1，令l2＝s2+σ；

即s2处的加速度

实施例3-测试位置点距离出镗口的距离为sn。

当弹体测试位置点距离出镗口的距离为sn，且sn>s(n-1)，以s(n-1)的时刻作为起点；令mn＝m(n-1)，nn＝n(n-1)，令ln长度为sn+σ；

即s2处的加速度