[发明专利]类空气炮惯性器件测试系统的高精度位置测量装置与方法

说明书

本发明提供了类空气炮惯性器件测试系统的高精度位置测量装置与方法，属于惯性器件地面测试技术领域。本发明装置中弹丸测速管安装在空气炮发射管上，两者轴线重合，弹丸测速管上有微型观测孔，气体可通过观测孔出入，在观测孔靠近弹丸测速管的外端面安装有微动传感器，微动传感器能够感知气体的变化，微动传感器的信号线和信号解调处理器相连。使用时，安装弹丸，启动空气炮；弹丸发射，经过观测孔时微动传感器会有信号输出，信号解调处理器根据各个微动传感器的输出进行解算，计算出经过每个观测孔的速度值；然后进行分析数据，剔除野值。本发明实现方式简单，无需对测试装置进行改造，不用增加弹丸测速管，适应性强。

技术领域

本发明涉及类空气炮惯性器件测试系统的高精度位置测量装置与方法，属于惯性器件地面测试技术领域。

背景技术

以飞机、导弹、卫星为代表的飞行器由于其特殊的运行环境，通过样机实际飞行试验进行系统运行控制的调试优化成本高、周期长，甚至难以实现，其中最为关键的是其导航核心组件——惯性器件的测试，必须开发相对容易实施的低成本高精度地面仿真系统来完成相关技术的测试、分析与验证。

压缩空气炮是一种非常有效和实用的冲击动力学加载试验设备装备，在惯性器件的测试中具有重要的应用。火箭橇试验是验证惯导系统在复合环境下的误差模型、评定制导系统误差模型精度以及分离大过载条件下惯导系统误差系数的有效手段。上述试验方式都需要精确的测量待测试载荷的位置和速度，

现有技术中论文《高g值加速度冲击试验技术研究》(徐鹏，振动与冲击，2011年，30卷，第4期，页码241-245)根据弹体高速侵彻硬目标过程中加速度测试的特点，研制了高g值冲击试验装置。它由一级空气炮、加速度存储测试装置、炮弹、反射式激光测速仪和激光多普勒测速仪等组成，并在该冲击试验装置上进行了弹载加速度存储测试装置的高g值冲击试验。但是以上述为代表的高过载测试装置，使用反射式激光测速仪和激光多普勒测速仪来测量速度，都需要对待测装置进行外形改造，甚至需要裸露整个装置，实现成本高，具有一定的局限性；

中国专利号CN201711019863.3名称为“一种非接触式空气炮测速设备及其方法”的专利公开了一种非接触式空气炮测速设备，包括空气炮发射管和弹丸测速管；空气炮发射管的发射弹道与弹丸测速管的测速弹道同轴心设置，测速弹道内径大于所述发射弹道内径；空气炮发射管包括管身和发射管头，发射管头细于所述管身尺寸；空气炮发射管前端的发射管头插入所述测速弹道的弹丸入口中；弹丸测速管上设置有弹丸速度测量单元；该专利中的方法在炮管上增加了弹丸测速管，测速管上有检测孔，检测孔中有紫外光发射头，当测试装置经过时，测试装置上的有弹性荧光颜料带会捕获紫外光并产生荧光反应，然后检测孔中的可见光探头靶会捕获该信号，测试管上有连续两个检测孔，根据检测孔的距离和可见光探头靶的捕获时间差就可以算出测试装置的速度，但是该方法的装置比较复杂，需要对测试装置进行改造，具有一定的局限性。

本发明拟给出一种能够实现类空气炮惯性器件测试系统的高精度位置测量装置及方法，无需对带载荷的测试装置进行改造，测试原理简单，工程实现性强。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的需要对待测装置进行改造，装置复杂，有局限性等问题，进而提供一种类空气炮惯性器件测试系统的高精度位置测量装置与方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

类空气炮惯性器件测试系统的高精度位置测量装置，包括：空气炮发射管、弹丸测速管、观测孔、微动传感器和信号解调处理器；

其中，弹丸测速管安装在空气炮发射管上，两者轴线重合，弹丸测速管上有微型观测孔，气体可通过观测孔出入，在观测孔靠近弹丸测速管的外端面安装有微动传感器，微动传感器能够感知气体的变化，微动传感器的信号线和信号解调处理器相连。

所述观测孔的个数为三个或三个以上。