多通道弹丸破片测速系统关键技术设计与应用
2021-01-12杨文福陈员义周祥明徐华银
兵器装备工程学报 2020年12期
杨文福,陈员义,周祥明,徐华银
(1.江西师范高等专科学校 物联网学院, 江西 鹰潭 335000;2.江西师范高等专科学校 航空旅游学院, 江西 鹰潭 335000;3.江西师范大学 教务处, 南昌 330000)
高速飞散破片是杀爆战斗部中的重要毁伤元,其飞散速度是衡量战斗部威力效应的重要指标之一[1]。针对弹丸破片速度测试,当前以利用定距测时原理的接触式测量和非接触式测量为主[2]。非接触式测量法容易受到试验现场恶劣环境的影响,如战斗部爆炸时产生的瞬态高温、高压、强冲击等,降低测试系统对破片的探测和分辨能力,且使系统防护困难,导致测试误差较大,成本较高[3-5]。接触式测量法成本低,安装操作简单,满足一般靶场弹丸破片测速要求。但现有接触式测量法存在以下不足:铜丝靶网制作复杂,制作周期长;测试通道数固定,可扩展性较差;测试数据存储可靠性较差,上位机显示软件操作繁琐等。
针对上述接触式测量法存在的不足,本系统拟选用印刷电路板(PCB)工艺制作的梳状靶,以FPGA为控制核心,采用单片高速A/D转换器,通过多路模拟开关实现对32路断通靶信号的采集,然后将测试数据存储到非易失性NAND Flash中,并提出一种基于LabVIEW的上位机实现方案。
1 系统原理设计
梳状靶是一种典型的通靶,具有加工、使用方便、可批量生产等特点,通常为开路状态。当金属弹片打在梳状靶上时,梳状靶短路,由脉冲发生电路产生一个正的单脉冲信号[6-8]。根据定距测时法原理,在破片测速试验中,以战斗部爆心为原点,根据测试要求在距爆心距离为x1、x2、x3、…处面向爆心布设梳状靶,梳状靶的中心法线与爆心和梳状靶中心连线重合。……
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