自测初速修正电子时间引信修正算法研究(2)
3.3.2测速精度分析 12
3.4本章小结 13
4 对榴弹在空气中的运动模型建立 13
4.1概述 13
4.2外弹道的基本假设 14
4.3用于描述弹丸运动的主要变量 15
4.4将t作为自变量表示弹丸质心运动方程组 16
4.5直角坐标系内建立的弹丸质心运动方程组 16
4.6自然坐标系内建立的的弹丸质心运动方程组 17
4.7将x作为自变量表示弹丸质心运动方程组 18
4.8将y作为自变量表示弹丸质心运动方程组 19
4.9将弹道弧长s作为自变量表示弹丸质心运动方程组 20
4.10 本章小结 20
5 对榴弹的外弹道仿真 20
5.1 外弹道仿真系统 21
5.2 MATLAB在弹道仿真中的应用 21
5.3仿真系统流程图 22
5.4仿真系统的实现 23
5.5 本章小结 24
6 引信炸点精度仿真及分析 24
6.1初速度对炸点精度精度影响的仿真实验 24
6.2 风速对炸点精度影响的仿真实验 26
6.3弹重对炸点精度影响的仿真实验 28
6.4气压对炸点精度影响的仿真实验 28
6.5气温对炸点精度影响的仿真实验 29
6.6 本章小结 31
7 对初速度的修正的几种方法 31
7.1利用速度与时间的线性拟合关系 31
7.2 利用修正后时间与速度、距离的非线性关系 32
7.3 本章小结 33
结 论 34
致 谢 35
参 考 文 献 36
附录A 37
附录B 38
1 引言
1.1课题的背景及意义
在当代，计算机信息技术、微电子技术、光电子科学等技术被广泛应用在武器系统上。第二次世界大战以后，随着飞速发展的科学技术，使得现代战争逐渐成为信息战和技术战，而且提高了对弹箭打击精度、射程、威力、反应速度、威力等性能的要求。引信是弹箭的“大脑”，是实现弹箭精确打击的保证[1]。电子时间引信是空炸弹常用的其中一种类型，它的工作原理是根据弹丸打出炮口的初速和作用目标的距离，计算出理论时间，将此理论时间装定给引信，电子时间引信就根据此来控制整个箭弹的爆炸来毁伤作用目标。但在实际中受环境因素，或者受每一发弹的射角、初速度、弹头形状等的影响，最佳炸点时间与引信装定的理论时间造成偏差[2]。本课题的内容在于探究影响电子时间引信作用距离精度的因素，提高弹箭在实际中的打击精度和效率。这对当代的信息化技术战、高精度技术战具有重要的意义。
1.2时间引信的作用原理及发展
时间引信的总体结构和其他引信一样，是由保险系统、发火控制系统、爆炸序列和能源等组成[3]。时间引信的发火控制系统是由时间装定装置或时间装定存储器、计时装置和发火装置等机构组成的。
时间引信的作用原理一般是根据目标信息对时间装定机构进行定时装定，弹丸达到某种状态时，计时装置开始计时，计时装置计时到了一定时间，发火装置才能作用。发火装置是时间引信的核心代表着引信的精度水平。最早期有钟表时间控制装置和药盘延期发火控制装置。在使用前通过对环境和目标的信息分析处理后，计算出所需装定时间装定至发火装置，并传送到发火控制机构[4]。引信的发火时间精度，取决于钟表机构的加工精度。由于加工精度很难控制，所以误差只能控制在10％左右。上世纪70年代成功研制出了数字计时器，使用了时基振荡器、逻辑控制电路和同步脉冲发射器等组成数字电子发火控制系统。使得计时精度上显著提高，可以把误差控制在1％内。当代最新研制的智能发火控制机构，本身带有信息接收与处理系统，自动感知环境和目标信息，同时对接收到的信息进行处理，然后控制引信的发火时机，计时的误差可以控制在0.1%，这样就使引信的综合性能大幅度提高。