CN108317920A - 基于“对地射击”模式的引信互扰测试系统及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于“对地射击”模式的引信互扰测试系统及其测试方法，该测试系统包括微波暗室，微波暗室设置倾斜的滑轨，滑轨上设置受试引信，通过调整滑轨在滑轨顶端固定位置来模拟引信射角和高炮射击相对位置；利用引信自由落体产生瞬时速度来提供引信互扰过程中的存速，并且引信获得的速度可由引信所处位置高度和角度进行控制。本发明中测试系统避免了外加动力的需求，可以有效模拟引信状态参数、射击条件，并避免了外界电磁环境的干扰，调整操作方便，易于拆卸、组装和放置，并且方便向多引信互扰测试扩展，适用性强；基于该测试系统的测试方法，科学合理、安全可靠，适用于开展引信间相互干扰的模拟和引信间的电磁兼容相关研究工作。

Description

基于“对地射击”模式的引信互扰测试系统及其测试方法

技术领域

本发明涉及一种引信互扰效应测试系统及其测试方法，属于引信试验技术领域。

背景技术

引信面临的电磁干扰环境有一种特殊的形式，即同类引信之间的相互干扰。这一现象多出现在引信连射或齐射情况下。由于缺乏实际射击试验，引信间的干扰问题主要集中在理论上的可能性分析上，并没有引起足够的重视。然而，近年来，实际射击中多次出现引信间相互干扰引起的引信早炸问题。某防空旅使用某型高炮引信进行了实弹射击，在单炮射击时未发生早炸现象，改为连齐射，引信发生早炸，且早炸率为引信设计早炸率的数倍。引信出现的互扰问题使实弹射击训练工作一度终止，造成了大量人力、物力、财力等资源的浪费，并直接导致了部队对该型设备订货的暂时终止。从射击结果发现，引信齐射过程中存在严重的相互干扰问题。引信间的电磁兼容问题成为制约引信实际使用的瓶颈问题，同时，由于缺乏引信间互扰效应试验手段，这一问题也一直困扰着引信设计生产厂家，严重制约了企业的发展。

目前公开文献中，只有发明专利“弹药引信互扰测试系统”(专利号：ZL201510140094)中提出了一种实验室内引信互扰测试系统，该系统可实现两引信多参数互扰效应测试，然而在实际使用过程中还存在以下几个方面的问题：

(1)该测试系统是基于“对空射击”原理模拟对空射击方式下引信互扰过程，由于引信自身重量和模拟需求，该系统需要对每发引信提供外部动力设备(该系统中动力设备由三相异步电动机提供)，造成了资源的大量消耗和测试设备的复杂；

(2)该测试系统中引信运动轨迹由硬质聚氯乙烯材料导轨控制，由于加工限制使得导轨长度受限，并且考虑导轨和引信重量，引信运动过程中容易造成导轨弯曲变形，影响引信运动状态(如运动速度、运动姿态、运动轨迹非直线等)；

(3)考虑导轨长度限制，电机通过牵引线拉动滑车运行时，其速度受到限制。特别是在快速启动时，由于惯性，快速运动的引信非常容易碰撞到可调支柱上面，造成引信损坏或者牵引线断裂；

(4)整个系统较为庞大，特别是对于较长导轨和多引信测试而言试验系统更为庞大，在屏蔽室内不便拆卸、组装或放置；

(5)该测试装置不宜扩展，特别是模拟实际高炮射击场景时，需要对8～24发引信互扰过程进行模拟，这就需要相应数量的电机、导轨等配套装置，可以想象，利用该测试装置的设计原理根本无法实现多引信测试设备的研制和实验室应用；

(6)该系统测试步骤繁琐，操作复杂，特别是多发引信互扰测试中电机控制过程更为复杂，各发引信实时控制难以实现。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于“对地射击”模式的引信互扰测试系统及其测试方法，该测试系统避免了外加动力的需求，可以有效模拟引信状态参数、射击条件，并避免了外界电磁环境的干扰，调整操作方便，易于拆卸、组装和放置，并且方便向多引信互扰测试扩展，适用性强；基于该测试系统的测试方法，科学合理、安全可靠，适用于开展引信间相互干扰的模拟和引信间的电磁兼容相关研究工作。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于“对地射击”模式的引信互扰测试系统，其特征在于包括微波暗室，微波暗室内表面贴覆一层吸波材料，微波暗室顶部设有横梁，横梁上分散设置两个以上的定滑轮，微波暗室底部设有固定柱、牵引线控制装置和测试天线，微波暗室内部分布有两条以上、倾斜设置的刚性滑轨，全部滑轨的一端分散固定于横梁上，全部滑轨的另一端集中固定于固定柱上，每条滑轨上设置带有引信的滑车，滑车的个数与定滑轮的个数相同，每个滑车通过牵引线绕经不同的定滑轮均与牵引线控制装置连接，牵引线控制装置驱动滑车沿滑轨滑动；微波暗室内侧壁上设置视频监控器，滑车上的引信、测试天线和视频监控器通过柔性信号线与设置在微波暗室外部的测试设备连接，测试设备置于屏蔽测量间内。

对上述方案作进一步的补充说明，所述牵引线控制装置为带有摇把的储线槽。

对上述方案作进一步的补充说明，所述测试设备为示波器、频谱仪和显示器。

对上述方案作进一步的补充说明，所述滑轨与横梁连接点由紧线器紧固绷紧，紧线器在横梁可左右调节。

对上述方案作进一步的补充说明，所述固定柱为顶部设有固定环，固定环略高出所述吸波材料，滑轨固定连接于固定环上。

一种基于“对地射击”模式的引信互扰测试方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)对受试引信的响应信号线和供电线进行适应性改装，使其满足安装需求；

(2)测试引信基本性能参数，保证改装的受试引信正常工作,同时记录引信基本辐射参数，包括辐射频率f_i、辐射能量E_i，i＝1,2,3,...n为第i个测试引信，n为测试引信的个数；

(3)根据测试引信数量选取相应数量的滑轨，将滑轨一端固定在固定柱上，另一端固定在横梁上，记录每条滑轨长度l_i，测量横梁距离固定柱的垂直高度h，利用公式得到第i个引信与水平面的夹角θ_i；同时，根据各滑轨之间的固定位置记录每个引信间的夹角和相对距离；

(4)调整牵引线长度以固定测试引信的初始位置，记录每个引信距离固定柱的距离，利用公式得到第i个引信距离固定柱的垂直高度h_i′；

(5)接通直流稳压电源，同时释放牵引线使测试引信自由滑行，观察测试信号，记录出现发火信号时刻引信i的位置l_i″以及引信间的距离d，其中l_i″为引信i出现发火信号时的位置距离固定柱的距离，利用公式得到引信i出现发火信号时垂直距离上下降的高度Δh_i，从而可计算得到出现发火信号时引信i沿滑轨方向的速度

(6)不断调整试验参数，通过更换不同引信改变互扰引信的辐射参数；通过对滑轨之间固定位置的选择设置引信间的距离，模拟火炮间距；通过调整滑轨长度、固定位置来设置引信与水平面的夹角；通过调整各滑轨之间的夹角实现引信间飞行夹角的模拟；通过调整牵引线的长度以调整引信初始高度和引信间的相对高度、距离和速度；通过改变各个引信电源通断时刻改变供电方式；根据不同试验参数组合重复试验步骤(2)～(5)，记录测试结果；

(7)通过增加滑轨和受试引信来模拟不同数量引信互扰场景，重复试验步骤(1)～(6)，记录测试结果。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明中的基于“对地射击”模式的引信互扰测试系统，避免了外加动力的需求，可以有效模拟引信状态参数、射击条件，并避免了外界电磁环境的干扰，调整操作方便，易于拆卸、组装和放置，并且方便向多引信互扰测试扩展，只需增加钢丝绳滑轨数量即能满足多发引信互扰试验需求，适用性强。另外，若环境电磁参数满足要求，该试验系统可完全利用外部试验场地进行，如利用反射小的平整场地上150m高度的铁塔固定滑轨，配合不同长度的滑轨，可实现高度、速度等试验条件的进一步扩展；基于该测试系统的测试方法，科学合理、安全可靠，适用于开展引信间相互干扰的模拟和引信间的电磁兼容相关研究工作。

附图说明

图1是本发明中基于“对地射击”模式的引信互扰测试系统组成示意图；

图2是本发明中固定柱示意图；

图3是横梁及定滑轮布置示意图；

图中：1、滑车，2、吸波材料，3、微波暗室，4、固定柱，5、牵引线控制装置，6、测试天线，7、测试设备，8、屏蔽测量间，9、信号线，10、视频监控器，11、定滑轮，12、滑轨，13、牵引线，14、固定环，15、横梁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

附图1为本发明中基于“对地射击”模式的引信互扰测试系统组成示意图，具体包括微波暗室3和测试设备7，在微波暗室3内表面贴覆一层吸波材料2，微波暗室3顶部设有横梁15，横梁15上分散设置两个以上的定滑轮11，微波暗室3底部设有固定柱4、牵引线控制装置5和测试天线6，微波暗室3内部分布有两条以上、倾斜设置的刚性滑轨12，全部滑轨12的一端分散固定于横梁15上，全部滑轨12的另一端集中固定于固定柱4上，每条滑轨12上设置带有引信的滑车1，滑车1的个数与定滑轮11的个数相同，每个滑车1通过牵引线13绕经不同的定滑轮11均与牵引线控制装置5连接，牵引线控制装置5驱动滑车1沿滑轨12滑动；微波暗室3内侧壁上设置视频监控器10，滑车1上的引信、测试天线6和视频监控器10通过柔性的信号线9与设置在微波暗室3外部的测试设备7连接，测试设备7置于屏蔽测量间8内。

在上述结构中，引信固定于尼龙材料制作的滑车1上，滑车1可根据引信尺寸进行设计，滑车1与刚性滑轨12滑动配合，其中滑轨12为10mm直径的钢丝绳，一端固定在固定柱4上，另一端固定在横梁15上，由紧线器紧固绷紧。如图2所示，固定柱4直径30mm，高80mm,固定柱4顶部的固定环14为一由直径10mm的钢筋绕成的内径为50mm的钢筋环，用于滑轨的固定。固定环14略高出吸波材料即可，吸波材料厚度为60mm。横梁15为焊接在微波暗室3顶部的角钢，角钢上焊接直径为10mm的钢筋绕成的内径为50mm的钢筋环，如图3所示，用于滑轨12另一端的固定。滑车1底部打孔，孔直径为10mm，由牵引线13穿过并固定，牵引线13采用直径为5mm的尼龙线，牵引线13另一端通过定滑轮11后固定于横梁15上，牵引线控制装置5为带有摇把的储线槽。每次试验结束后，通过摇动摇把回收牵引线于储线槽中，从而实现受试引信初始试验位置的设定。

需要测试的引信响应信号由适应性改装的柔性信号线9引出至测试设备7(示波器)，引信供电由直流稳压电源通过供电电源线提供，引信辐射参数与试验环境电磁参数由测试天线6进行测试，测试天线6置于微波暗室3中，输出信号通过屏蔽电缆传输至测试设备7上，测试设备7为示波器、频谱仪和显示器。整个试验过程由视频监控器10进行实时观察。整个试验系统置于大型微波暗室中以防止外界电磁干扰环境的影响。为防止测试设备对试验环境电磁参数的影响，所有测试及显示设备全部位于屏蔽测量间中。

利用上述的测试系统，基于“对地射击”模式的引信互扰测试方法包括如下步骤：

(1)对受试引信的响应信号线和供电线进行适应性改装，使其满足安装需求；

(2)测试引信基本性能参数，保证改装的受试引信正常工作,同时记录引信基本辐射参数，包括辐射频率f_i、辐射能量E_i，i＝1,2,3,...n为第i个测试引信，n为测试引信的个数；

(3)根据测试引信数量选取相应数量的滑轨(12)，将滑轨(12)一端固定在固定柱(4)上，另一端固定在横梁(15)上，记录每条滑轨(12)长度l_i，测量横梁(15)距离固定柱(4)的垂直高度h，利用公式得到第i个引信与水平面的夹角θ_i；同时，根据各滑轨(12)之间的固定位置记录每个引信间的夹角和相对距离；

(4)调整牵引线(13)长度以固定测试引信的初始位置，记录每个引信距离固定柱的距离，利用公式得到第i个引信距离固定柱的垂直高度h_i′；

(5)接通直流稳压电源，同时释放牵引线使测试引信自由滑行，观察测试信号，记录出现发火信号时刻引信i的位置l_i″以及引信间的距离d，其中l_i″为引信i出现发火信号时的位置距离固定柱的距离，利用公式得到引信i出现发火信号时垂直距离上下降的高度Δh_i，从而可计算得到出现发火信号时引信i沿滑轨方向的速度

(6)不断调整试验参数，通过更换不同引信改变互扰引信的辐射参数；通过对滑轨之间固定位置的选择设置引信间的距离，模拟火炮间距；通过调整滑轨长度、固定位置来设置引信与水平面的夹角；通过调整各滑轨之间的夹角实现引信间飞行夹角的模拟；通过调整牵引线的长度以调整引信初始高度和引信间的相对高度、距离和速度；通过改变各个引信电源通断时刻改变供电方式；根据不同试验参数组合重复试验步骤(2)～(5)，记录测试结果；

(7)通过增加滑轨和受试引信来模拟不同数量引信互扰场景，重复试验步骤(1)～(6)，记录测试结果。

利用上述测试系统，可以通过调整滑轨在横梁上的位置来模拟引信射角和高炮射击相对位置；利用引信自由落体产生瞬时速度来提供引信互扰过程中的存速，并且引信获得的速度可由引信所处位置高度和角度进行控制；引信间的相对高度可以由引信间的初始相对高度控制；引信的加电时刻可以由直流稳压电源的通断时刻控制。本测试系统避免了外加动力的需求，可以有效模拟引信状态参数、射击条件，并避免了外界电磁环境的干扰，调整操作方便，易于拆卸、组装和放置，并且方便向多引信互扰测试扩展(只需增加钢丝绳滑轨数量即能满足多发引信互扰试验需求)，适用性强。另外，若环境电磁参数满足要求，该试验系统可完全利用外部试验场地进行，如利用反射小的平整场地上150m高度的铁塔固定滑轨，配合不同长度的滑轨，可实现高度、速度等试验条件的进一步扩展。

Claims (6)

1.一种基于“对地射击”模式的引信互扰测试系统，其特征在于包括微波暗室(3)，微波暗室(3)内表面贴覆一层吸波材料(2)，微波暗室(3)顶部设有横梁(15)，横梁(15)上分散设置两个以上的定滑轮(11)，微波暗室(3)底部设有固定柱(4)、牵引线控制装置(5)和测试天线(6)，微波暗室(3)内部分布有两条以上、倾斜设置的刚性滑轨(12)，全部滑轨(12)的一端分散固定于横梁(15)上，全部滑轨(12)的另一端集中固定于固定柱(4)上，每条滑轨(12)上设置带有引信的滑车(1)，滑车(1)的个数与定滑轮(11)的个数相同，每个滑车(1)通过牵引线(13)绕经不同的定滑轮(11)均与牵引线控制装置(5)连接，牵引线控制装置(5)驱动滑车(1)沿滑轨(12)滑动；微波暗室(3)内侧壁上设置视频监控器(10)，滑车(1)上的引信、测试天线(6)和视频监控器(10)通过柔性信号线(9)与设置在微波暗室(3)外部的测试设备(7)连接，测试设备(7)置于屏蔽测量间(8)内。

2.根据权利要求1所述的基于“对地射击”模式的引信互扰测试系统，其特征在于所述牵引线控制装置(5)为带有摇把的储线槽。

3.根据权利要求1所述的基于“对地射击”模式的引信互扰测试系统，其特征在于所述测试设备(7)为示波器、频谱仪和显示器。

4.根据权利要求1所述的基于“对地射击”模式的引信互扰测试系统，其特征在于所述滑轨(12)与横梁(15)连接点由紧线器紧固绷紧，紧线器在横梁(15)可左右调节。

5.根据权利要求1所述的基于“对地射击”模式的引信互扰测试系统，其特征在于所述固定柱(4)为顶部设有固定环(14)，固定环(14)略高出所述吸波材料，滑轨(12)固定连接于固定环(14)上。

6.一种基于“对地射击”模式的引信互扰测试方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)对受试引信的响应信号线和供电线进行适应性改装，使其满足安装需求；

(2)测试引信基本性能参数，保证改装的受试引信正常工作,同时记录引信基本辐射参数，包括辐射频率f_i、辐射能量E_i，i＝1,2,3,...n为第i个测试引信，n为测试引信的个数；

(3)根据测试引信数量选取相应数量的滑轨(12)，将滑轨(12)一端固定在固定柱(4)上，另一端固定在横梁(15)上，记录每条滑轨(12)长度l_i，测量横梁(15)距离固定柱(4)的垂直高度h，利用公式得到第i个引信与水平面的夹角θ_i；同时，根据各滑轨(12)之间的固定位置记录每个引信间的夹角和相对距离；

(4)调整牵引线(13)长度以固定测试引信的初始位置，记录每个引信距离固定柱的距离，利用公式得到第i个引信距离固定柱的垂直高度h_i′；

(5)接通直流稳压电源，同时释放牵引线使测试引信自由滑行，观察测试信号，记录出现发火信号时刻引信i的位置l_i″以及引信间的距离d，其中l_i″为引信i出现发火信号时的位置距离固定柱的距离，利用公式得到引信i出现发火信号时垂直距离上下降的高度Δh_i，从而可计算得到出现发火信号时引信i沿滑轨方向的速度

(6)不断调整试验参数，通过更换不同引信改变互扰引信的辐射参数；通过对滑轨之间固定位置的选择设置引信间的距离，模拟火炮间距；通过调整滑轨长度、固定位置来设置引信与水平面的夹角；通过调整各滑轨之间的夹角实现引信间飞行夹角的模拟；通过调整牵引线的长度以调整引信初始高度和引信间的相对高度、距离和速度；通过改变各个引信电源通断时刻改变供电方式；根据不同试验参数组合重复试验步骤(2)～(5)，记录测试结果；

(7)通过增加滑轨和受试引信来模拟不同数量引信互扰场景，重复试验步骤(1)～(6)，记录测试结果。