图 1.3 一维弹道修正弹作用原理图

二维弹道修正机构,顾名思义就是对炮弹飞行的距离和方向两个元素的距离修正,其中

第 4  页 本科毕业设计说明书 以横向修正为主。二维修正是在一维修正技术比较成熟的前提下衍生出来的,它相对于自定 位引信的无修正能力以及一维修正引信的只能修正射程的能力,二维修正引信可以同时多次

的对炮弹的射程方向进行全方位的修正,因此二维修正引信命中目标会更加的精确[6]。

如图 1.4 二维弹道修正弹作用原理

目前二维弹道修正机构主要是采用两种控制机构:第一种采用鸭舵结构进行控制,著名 的美国的引信/制导装置组件,它是采用在弹体前段加装鸭式舵,以便炮弹在飞行过程中可以 调整弹道;第二种就是采用微小型推进器修正技术,比较典型的是法国航空航天公司研制的 介于火箭和导弹两者之间的一种可控火箭,如图 1.5,100 个小的推冲器均匀分布在该火箭弹 弹体上,图 1.6 是该火箭弹的工作过程示意图,该弹采用了陀螺仪进行导航,使用弹载计算 机进行修正测量,然后发出控制指令点燃小型推冲器,从而对弹道进行修正,控制炮弹精确 飞向预定目标[7]。

 

图 1.5 可控火箭弹外形 图 1.6 可控火箭弹工作示意图

上述是弹道修正弹的两大种作用方式,而本论文所设计的修正执行机构所属为一维弹道 修正弹,因此该文将对一维弹道修正弹进行详细的讨论及分析。

1.2.3 一维弹道修正关键技术

一维弹道修正弹中包含几项关键技术:实际炮弹探测技术、飞行计算技术、修正执行机 构[8]。

(1)目前炮弹探测技术主要运用的是这三种技术:地面火控系统(FCS)雷达、全球定 位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)。其中采用地面火控系统雷达是半自动模式,全球定 位系统和惯性导航系统都是采用的全主动模式。GPS 和 FCS 雷达这两种技术比较常见,那么 这里解释下什么是惯性导航系统。惯性导航系统,顾名思义是利用单体自身的惯性来探测炮 弹飞行的弹道情况;它是采用微型惯性测量组合(MIMU)装置,它是由微型陀螺仪、微型

本科毕业设计说明书 第 5 页 加速度计、专用集成电路(ASIC)、嵌入式微机以及相应的导航软件所组成的,它可以提供 运动载体的位置、速度以及姿态信息,从而捕获炮弹的飞行轨道。

全球定位系统和惯性导航系统是全自动式弹道探测,这种探测模式需要具备测速雷达、 弹载全球定位系统接收机或者惯性导航系统、弹载修正微处理器、修正执行机构。这种全自 动式的弹道探测可以实现“发射后不管”的功能,其工作原理是:在炮弹发射之前,需要预 先装定标准弹道,发射之后利用弹载的弹道探测系统确定实际的炮弹飞行弹道,之后弹载计 算机直接结算出修正机构开始作用的时间,让修正机构在指点位置开始发挥作用进行弹道修 正,最后精确打击敌方目标。

地面火控雷达是半自动式的弹道探测,在半主动探测模式下,弹丸靠外部系统获得实际 弹道,根据获得的实际弹道与已知目标位置,火控系统计算出修正机构的开始作用的炮弹位 置,由火控系统与弹丸之间的数据链传送给飞行中的炮弹,使其在炮弹飞行的指定位置张开 阻尼片(及修正机构执行修正作用)。在这种模式下,需要确定确定目标信息和弹丸实际弹 道的火控雷达,确定弹丸滚动角速度、滚动角和俯仰角的陀螺仪以及炮口速度探测器、火控 计算机、用于传送指令的数据链和修正执行机构。

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