[发明专利]基于孔缝耦合的弹载存储测试装置及方法

说明书

本发明公开了基于孔缝耦合的弹载存储测试装置及方法，包括试验用模拟弹、传感器、弹载存储测试装置、监控端通信模块以及上位机监控终端。采用孔缝耦合理论解决了金属模拟弹壳体对通信和定位信号的静电屏蔽问题，无需改造通信以及定位天线，且不会因为测试系统对模拟弹的机械结构进行过多的改造，对弹体的材质、外观等没有限制，通过前期对孔缝耦合的理论研究设计好孔缝尺寸，后期的调试难度低。

技术领域

本发明属于信号检测领域，尤其涉及基于孔缝耦合的弹载存储测试装置及方法。

背景技术

炮弹、火箭弹、导弹、火箭橇等研发过程中需要完成大量的试验来验证各种性能是否满足设计指标。从弹体的初样研制到定型时的批量生产，每一阶段都需要进行大量的试射实验来检测弹体在发射和飞行过程中的性能，发现弹体在设计及生产时可能出现的问题，不断地进行改善，让新型弹体在战场上发挥最佳效果。

弹载存储测试装置主要用于采集、存储弹体飞行试验时的各种参数，经常采集的弹体参数包括发射时的膛压、航线加速度(过载)、飞行时间、膛内温度等。设计人员可以通过采集到的数据来掌握弹体在试验过程中的工作状态信息，最后评定各项参数指标是否达到设计要求，然后做出相应的改进，为之后弹体改进的理论分析、参数设置提供重要的实验依据。

新型发射武器的试射实验目标靶场主要设立在一些荒无人烟的沙漠、草原、山上等地方，发射弹体在飞行时速度快、距离较远，落点范围大，则不得不对试验装置增加定位模块进行精确定位以方便将其回收，由于弹载存储测试装置安装于弹体内部，金属壳体会对卫星信号和无线信号产生很大的屏蔽作用，目前常用的防止屏蔽的做法是在实验弹的空腔内安置存储测试装置与弹射装置，在进行试射实验时，当弹体下落到距离地面几千米时存储测试装置被弹射装置弹出，脱离弹体后依靠减速装置(如小型降落伞)安全落地。由于存储测试装置被弹射出金属弹体，因此其天线裸露在外，定位与通信也就有了可行性。但是该方法也存在诸多弊端：1.需在原本空间有限的弹体内部安装复杂的弹射装置，大大增加了试验弹的质量；2.非全弹道测试，这不满足很多导弹生产试射的测试要求；3.需要额外的保护措施来确保弹射后存储测试装置的安全。

发明内容

本发明的目的在于提供基于孔缝耦合的弹载存储测试装置及方法，解决现有弹射法存在的不足。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案为：基于孔缝耦合的弹载存储测试装置及方法，包括试验用模拟弹、传感器、弹载存储测试装置、监控端通信模块以及上位机监控终端；所述的传感器用来采集所述模拟弹的弹体参数；所述的传感器和所述的弹载存储测试装置通过螺纹连接安装于模拟弹的后端座；所述的传感器和所述的弹载存储测试装置具有电气连接；所述的监控端通信模块通过无线4G通讯的方式接收来自所述的弹载存储测试装置的数据；所述的上位机监控终端通过串行接口的方式和所述的监控端通信模块电气连接，处理和显示所述的监控端通信模块接收到的数据。

基于孔缝耦合的弹载存储测试装置及方法，所述的试验用模拟弹弹体表面开缝隙，所述的缝隙的长度，宽度和厚度经模拟弹弹体上孔缝在电磁波脉冲作用下的耦合特性结合CST电磁仿真软件仿真确定，在CST软件中建立金属狭缝模型，4G信号所处频段为1.9～2.2GHz，GPS所处频段为1.5GHz左右，通过仿真研究狭缝在1.5～2.2GHz范围内的频率特性，最终确定缝隙的长度为75mm，宽度为2mm，厚度为10mm，最后缝隙使用电磁波透射性能好的胶体灌封。