[发明专利]一种基于数据融合的弹丸炮口测速方法

说明书

本发明公开了基于数据融合的弹丸炮口测速方法，在弹丸上依次加装第一线圈、测速装置、第二线圈，测速装置包括第一加速度传感器、第二加速度传感器、第一电路板、第二电路板、第三电路板。第一组弹丸炮口速度包括第一加速度传感器采集到的弹丸加速度和第二加速度传感器采集到的弹丸加速度，根据弹丸发射前装定的身管长度，解算出第一组弹丸炮口速度。第二组弹丸炮口速度为第一线圈和第二线圈产生的感应电压解算出炮口速度。弹丸出炮口时，第一线圈和第二线圈会先后产生感应电压，求得第二组弹丸炮口速度。计算第一组和第二组弹丸炮口速度测量值和速度方差，得到总均方误差的最小值，求出总均方误差最小时所对应的加权因子，得到融合后的炮口速度。

技术领域

本发明属于测速技术，具体涉及一种基于数据融合的弹丸炮口测速方法。

背景技术

为了使弹药满足精确毁伤的战术要求，必要条件就是实现引信的精确空炸，目前主要采用引信自测速技术进行空炸时间的修正，以提高其精确毁伤的能力。弹丸炮口初速是影响弹丸飞行时的外弹道特征最重要的因素，同时弹丸初速也决定了引信自测速修正的精确度。弹丸初速是指弹丸出炮口瞬间的速度，由于发射时气压、火药装药量、身管内摩擦、火药性能、控制电路性能等一系列影响因素，造成弹丸在发射时其实际炮口速度与理论炮口速度存在差异，这种差异将会影响弹丸在空炸时的毁伤效果，严重时会造成弹丸空炸失效。

现阶段已有多种较为成熟的弹丸炮口测速方法，从获取信息的方式上可分为外测法和内测法。外测法依靠安置于外部的测速仪器获取信息并进行弹丸炮口测速，主要有多普勒雷达测速法、激光测速法、光电靶测速法和高速摄像机测速法等。内测法是通过将测速装置直接安装在弹体内部，由引信实时进行速度解算并完成空炸时间修正的测速方法，主要有脉冲速度传感器测速法、计转数测速法和线圈靶测速法等。虽然弹丸炮口测速技术众多，但能够应用于弹丸炮口测速方法较少，且存在破坏身管、测速精度低、测速设备繁重以及抗干扰能力差等许多局限性。

发明内容

本发明提出了一种基于数据融合的弹丸炮口测速方法，结合弹丸传感器测速和线圈测速方法，采用数据融合算法，准确解算出弹丸的炮口速度。

实现本发明的技术解决方案为：一种基于数据融合的弹丸炮口测速方法，步骤如下：

步骤1、在弹丸上加装第一线圈、第二线圈和测速装置，测速装置包括第一加速度传感器、第二加速度传感器、第一电路板、第二电路板、第三电路板。在弹丸外壁切割出两个相距L的凹槽，将第一线圈和第二线圈分别置于凹槽中，测速装置置于弹丸内，且位于第一线圈和第二线圈之间，第一加速度传感器和第二加速度传感器焊接在第一电路板上，第一电路板、第二电路板、第三电路板沿弹丸轴向间隔设置，各电路板之间通过直插式排针焊接进行连接。第一线圈、第二线圈分别与第二电路板相连，将感应电压信号传输到第二电路板。

步骤2、利用第一电路板上的第一加速度传感器采集弹丸加速度a₁，利用第二加速度传感器采集弹丸加速度a₂，分别解算出第一加速度传感器对应的弹丸飞行距离s₁和第二加速度传感器对应的弹丸飞行距离s₂。

步骤3、根据弹丸发射前装定的身管长度S，当s₁和s₂分别为S时，解算出此时对应的第一加速度传感器计时时间t₁和第二加速度传感器计时时间t₂。

步骤4、根据a₁和a₂，分别解算出第一加速度传感器计时时间为t₁时的弹丸炮口速度V₁₁，以及第二加速度传感器计时时间为t₂时的弹丸炮口速度V₁₂。

步骤5、利用第一线圈和第二线圈产生的感应电压解算出炮口速度。