一种密集连发爆炸时刻的测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种密集连发爆炸时刻的测量装置及测量方法，所述测量装置包括镜头、主机以及设置在所述主机内部的控制单元和传感器；其中，所述控制单元包括放大滤波电路、转换电路、控制器和授时终端；所述转换电路和授时终端分别与所述控制器连接，所述转换电路还与所述放大滤波电路连接，所述放大滤波电路还与所述传感器连接，所述传感器的检测面位于所述镜头的汇聚线路上；其有益效果是：该方案集采集、快速存储和分析连续爆炸火光强度信息于一体，进而实现连发弹丸爆炸时刻精确测量的设备，为客观分析弹药毁伤能力提供支撑。为客观分析弹药毁伤能力提供支撑。为客观分析弹药毁伤能力提供支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种密集连发爆炸时刻的测量装置及测量方法


[0001]本专利技术涉及弹药爆炸测时
，具体涉及一种密集连发爆炸时刻的测量装置及测量方法。

技术介绍

[0002]炸药在爆炸过程中向外界发射紫外(波长小于0.38μm)、可见光(波长为0.38～0.78μm)和红外(波长大于0.78μm)波段组成的辐射能流，可见光区域内的辐射能流即形成爆炸火光现象。炸药爆炸火光具有持续时间短、强度大等特点，在爆炸参数中最难测量。
[0003]爆炸火光强度可以通过爆炸产物的各种状态方程来计算，常用的状态方程主要有两类，一类从基本假设出发推导得到的状态方程，不依赖于炸药性能试验数据；另一类依赖于炸药性能试验数据的经验或半经验状态方程。通过理论准确计算爆炸光强的方法可靠性有待进一步探讨，因而主要通过试验的方法对炸药的爆炸光强进行实际测量。
[0004]早期爆炸火光光强是通过高速摄影仪来测定的，光强越高，信号越强，底片黑度越大，通过对底片的处理，确定光强，这种方法既麻烦，误差又大，且对信号的光谱特性毫无了解。
[0005]后来，利用热辐射检测技术对炸药，特别是液体炸药的爆炸温度进行了实验测量，该方法基于爆炸产物处于热平衡状态的假设，测量爆炸波面热辐射，根据热辐射的维恩定律确定爆炸温度，其测量值主要取决于爆炸波面的发射率。
[0006]现在国内外对爆炸火光测试主要使用光电检测方法，中北大学、南京理工大学、北京理工大学对爆炸火光的研究较多。在研究中通过试验从红外光谱中观测到炸弹爆炸时点火爆炸和二次燃烧两次热脉冲；通过试验测量4种炸药爆炸时在0.4～1.1μm光谱区域内的发光强度，光强度时程曲线的两个波峰分别与爆炸阶段和二次燃烧阶段相对应。炸药的这两个发光阶段所呈现出的试验现象的差异与其火光形成机制不同有关。中北大学刘吉等同志通过检测爆炸火光光谱来测试爆炸场参数；北京理工大学将光电综合测试系统应用于水下爆炸测试实验；中北大学刘秀等同志使用爆炸火光作为触发，配合激光光幕采集建立爆炸测试系统等。
[0007]现有的方法能够对单发炮弹爆炸光相对光强进行有效测量，但无法测量多发炮弹连续爆炸光相对光强和炮弹精准的爆炸时刻，多发连续爆炸炮弹的测量对测量系统的反应速度、精度以及噪声抑制能力等多方面性能都有较高要求。

技术实现思路

[0008]本专利技术的专利技术目的在于：提供了一种密集连发爆炸时刻的测量装置及测量方法，以克服现有技术中弹药靶场试验时，连发密集落弹条件爆炸时刻的精确测量问题。
[0009]第一方面：一种密集连发爆炸时刻的测量装置，所述测量装置包括镜头、主机以及设置在所述主机内部的控制单元和传感器；其中，所述控制单元包括放大滤波电路、转换电路、控制器和授时终端；
[0010]所述转换电路和授时终端分别与所述控制器连接，所述转换电路还与所述放大滤波电路连接，所述放大滤波电路还与所述传感器连接，所述传感器的检测面位于所述镜头的汇聚线路上。
[0011]作为本申请一种可选的实施方式，所述镜头采用光学镜头；所述传感器采用光电传感器。
[0012]作为本申请一种可选的实施方式，所述光电传感器包含有雪崩光电二极管阵列。
[0013]作为本申请一种可选的实施方式，所述授时终端采用北斗授时终端。
[0014]第二方面：一种密集连发爆炸时刻的测量方法，应用于第一方面所述的一种密集连发爆炸时刻的测量装置，所述方法包括：
[0015]通过镜头将爆炸时产生的火光汇聚于传感器的检测面上；
[0016]传感器将采集到的光强信号转变为电信号；
[0017]通过转换电路将处理后的所述电信号转换为数字信号；
[0018]通过控制器对采集的信号进行分析，将信号中的环境背景光滤除；
[0019]授时终端接收GPS/BD卫星信号，并产生授时信号传送给所述控制器；
[0020]所述控制器结合所接收的光强信号和授时信息，生成光强
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时间信息并存储到其内部存储中；其中，所述光强
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时间信息生成有光强
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时间曲线；再通过对所述光强
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时间曲线进行分析提取以得到连发爆炸时的起爆时刻。
[0021]作为本申请一种可选的实施方式，所述将信号中的环境背景光滤除具体包括：
[0022]构建相互连接的放大器和积分器，使其形成闭环负反馈；
[0023]将所述电信号传送至所述放大器，使得若所述放大器的输出成份中包含接近直流的极低频背景光信号，则由所述积分器输出端就会将该背景光信号放大后加载至所述放大器的负端输入上，以实现对所述电信号中因环境光、反射光所产生的极低频背景光信号得到抑制。
[0024]作为本申请一种可选的实施方式，所述起爆时刻包括单发起爆时刻和连发起爆时刻，所述单发起爆时刻通过如下步骤获取：
[0025]设置基准值；其中，所述基准值通过所述控制器对在预设时间内采集的环境光电压进行均值处理所得；
[0026]在采集到的值大于所述基准值时，对当前时刻进行标记并进行计数；
[0027]若计数次数超过阈值时，则将所标记的时刻作为准确的起爆时刻。
[0028]作为本申请一种可选的实施方式，所述连发起爆时刻的生成步骤如下：
[0029]提取所述光强
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时间曲线；
[0030]获取密集连发爆炸时，首发炮弹的爆炸时刻和辐射光强的第一极大时刻；其中，所述第一极大时刻为通过对爆炸光强曲线拟合所得；所述首发炮弹的爆炸时刻通过执行获取所述单发起爆时刻的步骤生成所得；
[0031]再将两时刻所对应的时间差记为起爆修正时间；
[0032]最后通过获取剩余每发炮弹爆炸光强曲线所对应的第一极大时刻，再减去所述起爆修正时间，即可获得各发炮弹的起爆时刻，将其作为所述连发起爆时刻。
[0033]采用上述技术方案，具有以下优点：本专利技术提出的一种密集连发爆炸时刻的测量装置及测量方法，该方案集采集、快速存储和分析连续爆炸火光强度信息于一体，进而实现
连发弹丸爆炸时刻精确测量的设备，为客观分析弹药毁伤能力提供支撑，并具有以下效果：
[0034](1)能够高精度、高速度的采集连续爆炸光强信号；
[0035](2)通过设有的放大滤波电路，实现爆炸火光的分离，有效抑制环境光变化对采集的光强数据的影响；
[0036](3)通过运用控制器的分析处理，实现了连发爆炸时刻的精确测量。
附图说明
[0037]图1是本专利技术实施例所提供的一种密集连发爆炸时刻的测量装置的连接示意图；
[0038]图2是本专利技术实施例中放大滤波电路的结构示意图；
[0039]图3是本专利技术实施例所提供的一种密集连发爆炸时刻的测量方法的流程图；
[0040]图4是本专利技术实施例所提供的一种单发战斗部爆炸时光强变化曲线图；
[0041]图5是本专利技术实施例所提供的一种连发战斗部爆炸时光强变化曲线图。
具体实施方式<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种密集连发爆炸时刻的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括镜头、主机以及设置在所述主机内部的控制单元和传感器；其中，所述控制单元包括放大滤波电路、转换电路、控制器和授时终端；所述转换电路和授时终端分别与所述控制器连接，所述转换电路还与所述放大滤波电路连接，所述放大滤波电路还与所述传感器连接，所述传感器的检测面位于所述镜头的汇聚线路上。2.根据权利要求1所述的一种密集连发爆炸时刻的测量装置，其特征在于，所述镜头采用光学镜头；所述传感器采用光电传感器。3.根据权利要求2所述的一种密集连发爆炸时刻的测量装置，其特征在于，所述光电传感器包含有雪崩光电二极管阵列。4.根据权利要求1所述的一种密集连发爆炸时刻的测量装置，其特征在于，所述授时终端采用北斗授时终端。5.一种密集连发爆炸时刻的测量方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的一种密集连发爆炸时刻的测量装置，所述方法包括：通过镜头将爆炸时产生的火光汇聚于传感器的检测面上；传感器将采集到的光强信号转变为电信号；通过转换电路将处理后的所述电信号转换为数字信号；通过控制器对采集的信号进行分析，将信号中的环境背景光滤除；授时终端接收GPS/BD卫星信号，并产生授时信号传送给所述控制器；所述控制器结合所接收的光强信号和授时信息，生成光强
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时间信息并存储到其内部存储中；其中，所述光强
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时间信息生成有光强
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时间曲线；再通过对所述光强
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时间曲线进行分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜博军，王军，刘泽庆，许勇，王亚林，宋世超，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三八六一部队，
类型：发明
国别省市：