一种用于爆破式扫雷测试作业的效能数据采集系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于爆破式扫雷测试作业的效能数据采集系统，具体涉及扫雷技术领域，用于解决对于爆破式扫雷具的扫雷效果，目前缺乏有效的测试手段来判定道路地雷清排的效果的问题，包括仿真模拟测试雷、数据采集模块、无线采集终端以及第一上位计算机，第一上位计算机包括扫雷效能测试模块，扫雷效能测试模块连接有扫雷效能分析模块；是通过配合以专用模拟测试地雷，适用于爆破式扫雷具开辟通路的效果测试，并对爆破扫雷器的扫雷效能进行验证，通过采集的扫雷作业效能数据对扫雷效能进行图文展示和扫雷作业效能分析。行图文展示和扫雷作业效能分析。行图文展示和扫雷作业效能分析。

【技术实现步骤摘要】
一种用于爆破式扫雷测试作业的效能数据采集系统


[0001]本专利技术涉及扫雷
，更具体地说，本专利技术涉及一种用于爆破式扫雷测试作业的效能数据采集系统。

技术介绍

[0002]地雷，是一种爆炸性障碍武器，通常设置于地表或地面以下，通过压力、拉力等机械应力或者磁、声音、震动等信号来触发，用以攻击步兵和坦克装甲车辆，割裂敌人进攻阵型，迟滞、阻碍敌人的进攻速度，阻挡敌人退方向。目前地雷场扫雷和开辟通路有多种手段，机械手段多采用扫雷链、扫雷磙、扫雷犁等纯机械结构的扫雷机具，运用锤击、碾压、推铲等方式，对地雷进行力学上、结构上的破坏，以扫清道路中的地雷。爆破式扫雷手段，多采用火箭拖带爆炸带，直列装药等爆破手段，利用爆炸的冲击波、高温和超压来引爆或破坏地雷，从而开辟雷场通路。其中，爆破式扫雷是目前多采用的一种在敌人火力下强行开辟通路的通用方式。目前的主要形式多采用火箭拖带爆炸带，飞入到地雷场地中，延时起爆，以爆轰波来摧毁或者引爆反坦克地雷或反步兵地雷。
[0003]对于爆破式扫雷具的扫雷效果，目前缺乏有效的测试手段来判定道路地雷清排的效果。
[0004]为了解决上述问题，现提供一种技术方案。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种用于爆破式扫雷测试作业的效能数据采集系统，是通过配合以专用模拟测试地雷，适用于爆破式扫雷具开辟通路的效果测试，并对爆破扫雷器的扫雷效能进行验证，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种用于爆破式扫雷测试作业的效能数据采集系统，包括仿真模拟测试雷、数据采集模块、无线采集终端以及第一上位计算机，仿真模拟测试雷与数据采集模块相连，数据采集模块与无线采集终端相连，无线采集终端与第一上位计算机相连，第一上位计算机包括扫雷效能测试模块，扫雷效能测试模块连接有扫雷效能分析模块，其中：
[0008]仿真模拟测试雷为非耐压爆压发式防坦克地雷模拟雷，安装有压发引信和触发电路，通过接线端子，以有线方式与数据采集模块通信；
[0009]数据采集模块接收来自仿真模拟测试雷的触发信号，通过Lora信号存储、发送触发仿真模拟测试雷的信息到无线采集终端；
[0010]无线采集终端作为Lora网络的信息转发路由，收集全系统各仿真模拟测试雷的触发信息，传送至第一上位计算机进行处理；
[0011]第一上位计算机通过扫雷效能测试模块，收集处理雷场信息，再将雷场信息传输给扫雷效能分析模块计算扫雷率，存储扫雷效能数据，自动生成扫雷效果概略图。
[0012]作为本专利技术进一步的方案，扫雷效能测试模块包括地雷节点录入模块和初始条件
设置模块，地雷节点录入模块和初始条件设置模块均连接有布雷测试模块，地雷节点录入模块通过建立并打开txt文本文件，使用扫码枪读取仿真模拟测试雷的ID，自动将仿真模拟测试雷的ID通过lora节点批量录入到txt文件中并进行文件存储，初始条件设置模块用于设置爆破式扫雷测试作业的地形、时间以及气候信息。
[0013]作为本专利技术进一步的方案，布雷测试模块将埋设到场地的仿真模拟测试雷按ID读入顺序进行编号，按需设置雷场纵深和正面宽，扫雷车进入雷场进行扫雷作业，发射火箭爆破带，火箭爆破带落地展直后起爆，压力作用于仿真模拟测试雷上盖，扫雷车从左向右行间扫雷，记录扫雷的序号、仿真模拟测试雷的ID、扫除情况以及地雷的实际位置信息，并根据实际仿真模拟测试雷的位置信息进行坐标变换，描绘出地雷布设模拟界面。
[0014]作为本专利技术进一步的方案，扫雷效能分析模块包括冲击波压力采集显示子系统，冲击波压力采集显示子系统连接有扫雷作业效能计算模块。
[0015]作为本专利技术进一步的方案，冲击波压力采集显示子系统包括冲击波压力传感器、用于将冲击波压力传感器固定用的冲击波压力传感器工装、毁伤效应测试仪、无线组网服务器、测控模块和第二上位计算机。
[0016]毁伤效应测试仪内置的GPS实现微秒级统一时标授时，该授时信息将自动写入测试数据文件，通过读取文件数据，比较各个设备之间的时序关系，达到无线同步触发的目的，无线同步时差1μs。此外，还采用有线触发方式，通过同步触发器实现多台毁伤效应测试仪同步触发；实验时，断靶线联接同步触发器的输入端，另一端绑在试验弹上。试验弹起爆时炸断断靶线，同步触发器输出多路触发信号给多台毁伤效应测试仪，最终实现多台毁伤效应测试仪同时触发采集。
[0017]作为本专利技术进一步的方案，毁伤效应测试仪和冲击波压力传感器分布式布置在垂直于爆破带间两侧，冲击波压力传感器安装在冲击波压力传感器工装上并埋入测点地下，毁伤效应测试仪内置ICP恒流源，每台毁伤效应测试仪直连2只冲击波压力传感器，无线组网服务器对半径为800米范围内的毁伤效应测试仪进行无线组网，并通过网线连接第二上位计算机，通过第二上位计算机远程监控设备状态、设置采集参数。
[0018]作为本专利技术进一步的方案，冲击波压力采集显示子系统的工作流程如下：
[0019]步骤S1，在进行扫雷作业时，爆破带各测点冲击波压力传感器感应爆破冲击波压力信号，毁伤效应测试仪测试自动触发，并将测试数据进行存储；
[0020]步骤S2，毁伤效应测试仪通过无线通讯将各测点冲击波压力特征值传送至第二上位计算机，显示扫雷作业爆破带空气冲击波压力场在地面的分布情况；
[0021]步骤S3，第二上位计算机将各测点冲击波压力特征值、扫雷作业时长以及仿真模拟测试雷触发的比例传送至扫雷作业效能计算模块。
[0022]作为本专利技术进一步的方案，在步骤S2中，各测点冲击波压力特征值包括挑点压缩波形、超压峰值、正压作用时间以及能流密度。
[0023]作为本专利技术进一步的方案，扫雷作业效能计算模块通过各个测点的超压峰值、正压作用时间、能流密度、扫雷作业时长以及仿真模拟测试雷的触发比例对扫雷车的爆破式扫雷作业进行效能分析，扫雷作业效能为各测点超压峰值与正压作用时间、能流密度乘积的均值和仿真模拟测试雷触发比例的乘积，再除以扫雷作业时间，扫雷作业效能的公式为：
[0024][0025]式中：γ为扫雷作业效能，α为仿真模拟测试雷的触发比例，α等于触发的仿真模拟测试雷的数量和总布雷数的比值，n为触发的仿真模拟测试雷数量，i为触发的仿真模拟测试雷序号，P
max,i
为第i个触发的仿真模拟测试雷相邻测点的超压峰值，t
z,i
为第i个触发的仿真模拟测试雷相邻测点的正压作用时间，正压作为时间为超压作用时间，ρ
e,i
为第i个触发的仿真模拟测试雷相邻测点的能流密度，t
s
为扫雷作业时间。
[0026]作为本专利技术进一步的方案，毁伤效应测试仪的电路包括模拟信号调理单元、数字信号处理单元和中央处理单元，其中：
[0027]模拟信号调理单元负责模拟信号调理，由ICP激励为压力冲击波传感器提供4mA恒流驱动，冲击波压力传感器捕获的模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于爆破式扫雷测试作业的效能数据采集系统，包括仿真模拟测试雷、数据采集模块、无线采集终端以及第一上位计算机，其特征在于，仿真模拟测试雷与数据采集模块相连，数据采集模块与无线采集终端相连，无线采集终端与第一上位计算机相连，第一上位计算机包括扫雷效能测试模块，扫雷效能测试模块连接有扫雷效能分析模块，其中：仿真模拟测试雷为非耐压爆压发式防坦克地雷模拟雷，安装有压发引信和触发电路，通过接线端子，以有线方式与数据采集模块通信；数据采集模块接收来自仿真模拟测试雷的触发信号，通过Lora信号存储、发送触发仿真模拟测试雷的信息到无线采集终端；无线采集终端作为Lora网络的信息转发路由，收集全系统各仿真模拟测试雷的触发信息，传送至第一上位计算机进行处理；第一上位计算机通过扫雷效能测试模块，收集处理雷场信息，再将雷场信息传输给扫雷效能分析模块计算扫雷率，存储扫雷效能数据，自动生成扫雷效果概略图。2.根据权利要求1所述的一种用于爆破式扫雷测试作业的效能数据采集系统，其特征在于，扫雷效能测试模块包括地雷节点录入模块和初始条件设置模块，地雷节点录入模块和初始条件设置模块均连接有布雷测试模块，地雷节点录入模块通过建立并打开txt文本文件，使用扫码枪读取仿真模拟测试雷的ID，自动将仿真模拟测试雷的ID通过lora节点批量录入到txt文件中并进行文件存储，初始条件设置模块用于设置爆破式扫雷测试作业的地形、时间以及气候信息。3.根据权利要求2所述的一种用于爆破式扫雷测试作业的效能数据采集系统，其特征在于，布雷测试模块将埋设到场地的仿真模拟测试雷按ID读入顺序进行编号，按需设置雷场纵深和正面宽，扫雷车进入雷场进行扫雷作业，发射火箭爆破带，火箭爆破带落地展直后起爆，压力作用于仿真模拟测试雷上盖，扫雷车从左向右行间扫雷，记录扫雷的序号、仿真模拟测试雷的ID、扫除情况以及地雷的实际位置信息，并根据实际仿真模拟测试雷的位置信息进行坐标变换，描绘出地雷布设模拟界面。4.根据权利要求1所述的一种用于爆破式扫雷测试作业的效能数据采集系统，其特征在于，扫雷效能分析模块包括冲击波压力采集显示子系统，冲击波压力采集显示子系统连接有扫雷作业效能计算模块。5.根据权利要求4所述的一种用于爆破式扫雷测试作业的效能数据采集系统，其特征在于，冲击波压力采集显示子系统包括冲击波压力传感器、用于将冲击波压力传感器固定用的冲击波压力传感器工装、毁伤效应测试仪、无线组网服务器、测控模块和第二上位计算机。6.根据权利要求5所述的一种用于爆破式扫雷测试作业的效能数据采集系统，其特征在于，毁伤效应测试仪和冲击波压力传感器分布式布置在垂直于爆破带间两侧，冲击波压力传感器安装在冲击波压力传感器工装上并埋入测点地下，毁伤效应测试仪内置ICP恒流源，每台毁伤效应测试仪直连2只冲击波压力传感器，无线组网服务器对半径为800米范围内的毁伤效应测试仪进行无线组网，并通过网线连接第二上位计算机，通过第二上位计算机远程监控设备状态、设置采集参数。7.根据权利要求5所述的一种用于爆破...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯凯，涂建刚，张忠源，王峰，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：