火箭弹引信二维弹道修正原理与关键技术研究

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本文研究内容是应用于火箭弹引信二维弹道修正技术,是在保留火箭弹结构参数基本不变,在引信的安全起爆功能基础上,增加弹道修正功能,实现火箭弹在射程和方位的修正,在预装定的位置起爆,从而提高火箭弹的毁伤概率和效能。论文结合十一五总装备部跨行业预研项目“二维弹道修正技术”开展先期研究的,属于引信智能探测技术与智能控制技术研究领域。 通过对火箭弹基本弹道动力学和姿态动力学特性分析,并对主要落点精度扰动因素进行讨论,合理选择适用于火箭弹二维弹道修正的弹道运动模型,利用插值解析方法和射表数据查询方法,计算出弹道特征点的参数,为火箭弹弹道修正提供了理论计算参考数据,并介绍弹载计算机求解弹道修正量的方法。 对于火箭弹二维弹道修正中定位和定姿关键技术,进行了GPS定位技术在弹道修正中应用研究,设计了GPS弹载微带天线和引信GPS定位模块,采用卡尔曼滤波算法对GPS信息滤波,利用MATLAB进行仿真。对磁探测在弹道修正中确定姿态技术进行研究,首先对空间地球磁场特性进行分析,建立三种磁探测定姿的数学模型,设计了基于磁阻传感器的磁探测电路,利用小波变换理论对原始磁探测信息去噪,利用MATLAB进行仿真,抗冲击过载实验和定位及定姿实验满足引信系统设计要求。 在火箭弹二维弹道修正信息处理技术和可靠性技术方面,利用DSP芯片设计了信息处理控制单元,提出了系统热冗余技术,在设计过程考虑了电磁兼容要求,对压电陶瓷电源技术进行研究和实验,设计了适用于二维弹道修正的脉冲气动装置以及可编程逻辑控制器,提出了基于负电压泵和密码锁的控制技术。 提出了火箭弹二维弹道修正的总体技术方案,并根据实验需要设计了二维弹道计算机观察模块和手持二维弹道观察模块,设计了nRF401无线收发芯片的射频模块,最后利用步进电机驱动演示模板做了探测与控制系统模拟实验。
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