常规战争中,为了能够最大限度的打击敌方深埋在钢甲、钢筋混凝土中的重要军事防护,主要是通过智能硬目标侵彻武器来完成,要求侵彻弹必须具有侵彻硬目标的能力。关于侵彻弹侵彻硬目标的研究大都是基于垂直侵彻,但是实际应用中,侵彻弹不仅受纵向阻力使弹体速度下降,也受横向阻力使弹体倾斜,所以侵彻弹对硬目标的侵彻通常是斜侵彻。斜侵彻时,若侵彻角过大则会造成侵彻时弹体失稳,甚至会出现跳弹等情况,使侵彻弹无法在预定层数起爆,降低对目标的最大毁伤效果。而现有的测量侵彻角的方法均局限于高速摄像或者研究弹孔位置的高度差等“外测法”,无法自主实时的获取侵彻弹在斜侵彻时的侵彻角变化。针对现有技术无法实现自主实时测量侵彻角的问题,本课题对磁探测侵彻角度测量技术进行研究。主要研究工作如下:1.提出了一种基于磁探测方式的侵彻角度测量方法,通过在引信轴线上放置单片磁体,建立旋转对称的磁场环境,并在引信内安装高精度的磁探测器对磁场进行实时检测。当侵彻弹斜侵彻硬目标时,磁性硬目标导致引信内的磁场不再关于弹体轴线对称,产生磁场偏转角,且引信内的磁场偏转角随侵彻角度改变而改变。由磁探测器测量出引信轴线上的磁场偏转角,根据侵彻角与磁场偏转角之间的数值关系,实现对侵彻角的精确测量。2.根据提出的磁探测侵彻角度测量原理与方法,首先建立磁体的空间磁场分布的数值模型,进一步地使用有限元分析软件ANSYS,侵彻弹和侵彻目标的几何模型,并对不同侵彻角度、不同弹目位置时的几何模型进行仿真计算,确定了侵彻角与磁场偏转角之间的数值关系,并对环境适应性以及斜侵彻两层目标时的情况进行仿真与分析。3.对磁探测侵彻角度测量系统的硬件电路以及软件进行设计,其中包括基准电源电路、三轴磁阻传感器磁场采集电路、置位/复位电路、运算放大电路和基于ARM的微控制处理电路。通过对地磁场的检测,测量结果证明,硬件电路与软件设计均能够正常工作。4.设计模拟装置进行静态半实物仿真实验。根据仿真结果设计了模拟装置,并使用钢筋网模拟目标靶板,进行静态半实物仿真实验。实验结果证明,基于磁探测侵彻角度测量的实验结果与仿真结果趋势一致,通过测量磁场偏转角可表征侵彻角。