[发明专利]火炮扬供输系统力学状态感知弹及其测试方法

说明书

本发明公开了一种火炮扬供输系统力学状态感知弹，它的振动传感器、冲击传感器、惯性测量装置和应力传感器的信号输出端分别连接信号调理模块的输入端，信号调理模块的振动调理信号输出端、冲击调理信号输出端、惯性测量调理信号输出端、应力调理信号输出端连接采集控制器对应的调理信号输入端，采集控制器的力学状态感知弹状态数字信号流输出端分别连接同步存储模块和无线发射模块的信号输入端；采集控制器用于完成振动调理信号、冲击调理信号、惯性测量调理信号、应力调理信号的模数转换处理，并在模数转换处理过程中进行采集编码形成力学状态感知弹状态数字信号流；本发明能解决火炮扬供输系统力学特性的全局性、客观性不足的问题。

技术领域

本发明涉及火炮武器技术领域，具体地指一种火炮扬供输系统力学状态感知弹及其测试方法。

背景技术

弹药过载等力学特性问题，直接影响火炮发射的可靠性和弹药发射的安全性，但由于弹药过载问题的复杂性，理论上难以建立详尽的模型；受传统材料、工艺和技术能力限制，试验测试的手段也有限；且传统的研究工作是基于实验室条件或者原理样机条件下进行的，对火炮扬供输系统力学环境的掌握与实际情况有一定距离。目前，受测量采集手段、现场测量条件、样本量的影响，数据的全局性和客观性受到限制，仍没有完整、系统的对扬供输系统全动态过程力学特性的测试与描述，影响了火炮与弹药设计约束的完整性。

发明内容

本发明提供一种火炮扬供输系统力学状态感知弹及其测试方法。本发明能解决火炮扬供输系统力学特性的全局性、客观性不足的问题。

为实现此目的，本发明所设计的火炮扬供输系统力学状态感知弹，其特征在于：它包括弹丸模型、药筒模型、状态感知装置和适配器，所述弹丸模型安装在药筒模型的前端，状态感知装置通过适配器固定在药筒模型内，所述状态感知装置包括振动传感器、冲击传感器、惯性测量装置、应力传感器、信号调理模块、采集控制器、同步存储模块、无线发射模块和时钟模块；

所述振动传感器、冲击传感器、惯性测量装置和应力传感器的信号输出端分别连接信号调理模块对应的模拟信号输入端，信号调理模块的振动调理信号输出端、冲击调理信号输出端、惯性测量调理信号输出端、应力调理信号输出端连接采集控制器对应的调理信号输入端，采集控制器的力学状态感知弹状态数字信号流输出端分别连接同步存储模块和无线发射模块的信号输入端；

采集控制器用于完成振动调理信号、冲击调理信号、惯性测量调理信号、应力调理信号的模数转换处理，并在模数转换处理过程中将振动调理信号、冲击调理信号、惯性测量调理信号、应力调理信号按预设的帧格式进行采集编码形成力学状态感知弹状态数字信号流；

为了清晰、简明地表达火炮扬供输系统力学状态感知弹的数字信号流，增强数据的可读性，预设的帧格式如下：

所述时钟模块用于在采集控制器进行采集编码时分别对振动调理信号、冲击调理信号、惯性测量调理信号、应力调理信号进行时间对标。

一种上述火炮扬供输系统力学状态感知弹的测试方法，它包括如下步骤：

步骤1：扬弹测试，将力学状态感知弹置于火炮扬弹位，然后火炮进行扬弹动作，力学状态感知弹实时采集扬弹过程中的振动数据、冲击数据、惯性测量数据、应力数据，并将振动数据、冲击数据、惯性测量数据、应力数据形成的力学状态感知弹状态数字信号流通过无线发射模块传输出来，同时同步存储模块对力学状态感知弹状态数字信号流进行实时存储数据；

步骤2：供弹测试，将力学状态感知弹置于火炮供弹位，然后火炮进行供弹动作，力学状态感知弹实时采集供弹过程中的振动数据、冲击数据、惯性测量数据、应力数据，并将振动数据、冲击数据、惯性测量数据、应力数据形成的力学状态感知弹状态数字信号流通过无线发射模块传输出来，同时同步存储模块对力学状态感知弹状态数字信号流进行实时存储数据；