基于彈引系統(tǒng)動態(tài)特性的侵徹起爆控制技術(shù)
發(fā)布時間:2020-12-28 15:04
隨著戰(zhàn)爭防御工事的發(fā)展,一些具有重要戰(zhàn)略價值的軍事目標(指揮中心、武器庫等)已從地上轉(zhuǎn)入地下,防御結(jié)構(gòu)越來越復雜堅固,隱蔽性越來越強。智能化引信大大增強了鉆地彈對地下復雜目標的打擊能力,使鉆地彈不僅能對付地下井、坑道等結(jié)構(gòu)簡單的目標,而且還能對地下多層建筑和深埋指揮所等結(jié)構(gòu)復雜的目標實施有效打擊。硬目標侵徹引信己經(jīng)從單一固定延時引信發(fā)展到多目標多作用方式智能引信,因此研究侵徹引信的智能化具有重要的意義。本文研究了侵徹過載信號的成分,提出了3種軟件濾波方法,分析了多層侵徹過載信號粘連的成因,并設(shè)計了起爆控制系統(tǒng)和半實物仿真系統(tǒng)。論文的主要貢獻和創(chuàng)新性的研究成果簡述如下:(1)指出侵徹過載信號分析是單通道盲源分離問題,提出了單通道盲源分離的Wavelet-PCA-ICA方法。侵徹過載信號一般由單個傳感器獲得,并且侵徹過載信號的峭度值遠大于零,是典型的超高斯信號。對信號進行了基于高階統(tǒng)計量的分解-單通道盲源分離,提出了單通道盲源分離的Wavelet-PCA-ICA方法,得到了分離后的各獨立成分與彈引系統(tǒng)各子結(jié)構(gòu)的振動之間的關(guān)系,更進一步地,由獨立成分的形式研究了各子結(jié)構(gòu)之間在相互作用下的振動...
【文章來源】:北京理工大學北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:184 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 國外硬目標侵徹引信發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
1.2.2 國內(nèi)硬目標侵徹引信發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
1.3 本文的研究內(nèi)容和章節(jié)安排
第2章 侵徹過載信號成分分析
2.1 引言
2.2 只考慮彈體時的侵徹過載信號模型
2.2.1 彈侵徹簡化模型
2.2.2 仿真分析
2.3 彈引系統(tǒng)子結(jié)構(gòu)特征頻率
2.3.1 彈引系統(tǒng)簡化模型
2.3.2 子結(jié)構(gòu)軸向振動特征頻率
2.3.3 子結(jié)構(gòu)橫向振動特征頻率
2.4 考慮彈引系統(tǒng)時的侵徹過載信號模型
2.5 侵徹過載信號的Fourier分析
2.6 侵徹過載信號的時頻分析
2.6.1 連續(xù)小波變換和離散小波變換
2.6.2 小波基函數(shù)
2.6.3 侵徹過載信號的db6小波分解
2.6.4 侵徹過載信號的小波時頻譜
2.7 侵徹過載信號的盲源分離
2.7.1 盲源分離的基本假設(shè)
2.7.2 盲源分離的數(shù)學模型
2.7.3 單通道盲源分離
2.7.4 獨立分量分析
2.7.5 侵徹過載信號的線性瞬時混合模型
2.7.6 Wavelet-PCA-ICA方法
2.7.7 算法性能仿真研究
2.7.8 侵徹過載信號的Wavelet-PCA-ICA分析
2.8 本章小結(jié)
第3章 侵徹過載信息實時處理
3.1 引言
3.2 實時起爆方式
3.3 計行程起爆的濾波算法
3.3.1 拉伊達準則算法
3.3.2 自相關(guān)算法
3.3.3 小波濾波算法
3.3.4 非線性自適應(yīng)算法
3.3.5 四種算法的對比
3.4 多層目標識別的截頻準則
3.5 本章小結(jié)
第4章 多層侵徹過載信號粘連分析
4.1 引言
4.2 彈體的響應(yīng)
4.2.1 彈體簡化模型及響應(yīng)
4.2.2 多層侵徹仿真分析
4.3 彈引系統(tǒng)的響應(yīng)
4.3.1 三自由度彈引系統(tǒng)模型及響應(yīng)
4.3.2 剛度和阻尼對信號粘連的影響
4.3.3 螺紋連接等效剛度
4.3.4 多層侵徹仿真分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 硬目標侵徹起爆控制系統(tǒng)
5.1 引言
5.2 侵徹過載記錄儀的發(fā)展現(xiàn)狀
5.3 系統(tǒng)性能指標
5.4 總體方案設(shè)計
5.4.1 狀態(tài)設(shè)計理論
5.4.2 起爆控制系統(tǒng)總體方案
5.5 系統(tǒng)硬件設(shè)計
5.5.1 信息獲取模塊
5.5.2 信息轉(zhuǎn)換模塊
5.5.3 DSP信息處理模塊
5.5.4 目標信息存儲模塊
5.5.5 系統(tǒng)電源模塊
5.6 系統(tǒng)軟件設(shè)計
5.7 灌封強化和裝配
5.8 實驗測試
5.8.1 實驗設(shè)備
5.8.2 起爆控制系統(tǒng)測試
5.9 基于MCU的低功耗設(shè)計
5.9.1 系統(tǒng)級功耗
5.9.2 降低系統(tǒng)級功耗的方法
5.9.3 低功耗起爆控制系統(tǒng)
5.10 本章小結(jié)
第6章 侵徹引信半實物仿真系統(tǒng)
6.1 引言
6.2 半實物仿真系統(tǒng)總體設(shè)計
6.2.1 半實物仿真理論
6.2.2 半實物仿真系統(tǒng)總體方案
6.3 仿真系統(tǒng)硬件設(shè)計
6.3.1 發(fā)送模擬信號模塊
6.3.2 起爆控制模塊
6.3.3 模擬顯示模塊
6.4 仿真系統(tǒng)軟件設(shè)計
6.5 半實物仿真系統(tǒng)測試
6.6 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
7.1 本文的主要貢獻和創(chuàng)新
7.2 研究展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝
作者簡介
本文編號:2943967
【文章來源】:北京理工大學北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:184 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 國外硬目標侵徹引信發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
1.2.2 國內(nèi)硬目標侵徹引信發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
1.3 本文的研究內(nèi)容和章節(jié)安排
第2章 侵徹過載信號成分分析
2.1 引言
2.2 只考慮彈體時的侵徹過載信號模型
2.2.1 彈侵徹簡化模型
2.2.2 仿真分析
2.3 彈引系統(tǒng)子結(jié)構(gòu)特征頻率
2.3.1 彈引系統(tǒng)簡化模型
2.3.2 子結(jié)構(gòu)軸向振動特征頻率
2.3.3 子結(jié)構(gòu)橫向振動特征頻率
2.4 考慮彈引系統(tǒng)時的侵徹過載信號模型
2.5 侵徹過載信號的Fourier分析
2.6 侵徹過載信號的時頻分析
2.6.1 連續(xù)小波變換和離散小波變換
2.6.2 小波基函數(shù)
2.6.3 侵徹過載信號的db6小波分解
2.6.4 侵徹過載信號的小波時頻譜
2.7 侵徹過載信號的盲源分離
2.7.1 盲源分離的基本假設(shè)
2.7.2 盲源分離的數(shù)學模型
2.7.3 單通道盲源分離
2.7.4 獨立分量分析
2.7.5 侵徹過載信號的線性瞬時混合模型
2.7.6 Wavelet-PCA-ICA方法
2.7.7 算法性能仿真研究
2.7.8 侵徹過載信號的Wavelet-PCA-ICA分析
2.8 本章小結(jié)
第3章 侵徹過載信息實時處理
3.1 引言
3.2 實時起爆方式
3.3 計行程起爆的濾波算法
3.3.1 拉伊達準則算法
3.3.2 自相關(guān)算法
3.3.3 小波濾波算法
3.3.4 非線性自適應(yīng)算法
3.3.5 四種算法的對比
3.4 多層目標識別的截頻準則
3.5 本章小結(jié)
第4章 多層侵徹過載信號粘連分析
4.1 引言
4.2 彈體的響應(yīng)
4.2.1 彈體簡化模型及響應(yīng)
4.2.2 多層侵徹仿真分析
4.3 彈引系統(tǒng)的響應(yīng)
4.3.1 三自由度彈引系統(tǒng)模型及響應(yīng)
4.3.2 剛度和阻尼對信號粘連的影響
4.3.3 螺紋連接等效剛度
4.3.4 多層侵徹仿真分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 硬目標侵徹起爆控制系統(tǒng)
5.1 引言
5.2 侵徹過載記錄儀的發(fā)展現(xiàn)狀
5.3 系統(tǒng)性能指標
5.4 總體方案設(shè)計
5.4.1 狀態(tài)設(shè)計理論
5.4.2 起爆控制系統(tǒng)總體方案
5.5 系統(tǒng)硬件設(shè)計
5.5.1 信息獲取模塊
5.5.2 信息轉(zhuǎn)換模塊
5.5.3 DSP信息處理模塊
5.5.4 目標信息存儲模塊
5.5.5 系統(tǒng)電源模塊
5.6 系統(tǒng)軟件設(shè)計
5.7 灌封強化和裝配
5.8 實驗測試
5.8.1 實驗設(shè)備
5.8.2 起爆控制系統(tǒng)測試
5.9 基于MCU的低功耗設(shè)計
5.9.1 系統(tǒng)級功耗
5.9.2 降低系統(tǒng)級功耗的方法
5.9.3 低功耗起爆控制系統(tǒng)
5.10 本章小結(jié)
第6章 侵徹引信半實物仿真系統(tǒng)
6.1 引言
6.2 半實物仿真系統(tǒng)總體設(shè)計
6.2.1 半實物仿真理論
6.2.2 半實物仿真系統(tǒng)總體方案
6.3 仿真系統(tǒng)硬件設(shè)計
6.3.1 發(fā)送模擬信號模塊
6.3.2 起爆控制模塊
6.3.3 模擬顯示模塊
6.4 仿真系統(tǒng)軟件設(shè)計
6.5 半實物仿真系統(tǒng)測試
6.6 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
7.1 本文的主要貢獻和創(chuàng)新
7.2 研究展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝
作者簡介
本文編號:2943967
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