CN108387152B - 一种用于侵彻引信的磁敏感侵彻计层方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于侵彻引信的磁敏感侵彻计层方法，具体方法为：在侵彻弹引信内部放置磁钢阵列产生激励磁场，侵彻弹侵彻含有导磁介质的目标靶板时，引信内部磁场强度发生变化，表现为当侵彻弹穿过目标靶板时，内部磁场强度先是迅速增大然后迅速减小，产生穿层响应信号，利用磁阻传感器对穿层响应信号进行探测，转换为原始脉冲式电压信号输出，送至微控制器中，利用相关滤波跟踪算法对该信号进行滤波处理，得到较低噪声的脉冲式电压信号，根据脉冲式电压信号个数进行计层。该磁敏感侵彻计层方法具有不易受速度、振动影响等优点，可以对大长径比侵彻弹在高速侵彻目标靶板时实现准确计层。

Description

一种用于侵彻引信的磁敏感侵彻计层方法

技术领域

本发明涉及引信技术领域，更具体的是涉及一种用于侵彻引信的磁敏感侵彻计层方法。

背景技术

在战争中，为了最大限度地破坏敌方深埋在钢甲、混凝土或岩石等硬目标下面的具有分层特征的重要设施，要求弹丸必须侵入目标一定层数后爆炸。在侵彻引信中，常采用压电式或压阻式加速度传感器获取侵彻过载信号，通过对侵彻弹在侵彻目标靶板过程中加速度的变化情况确定计层信息。采用加速度传感器获取侵彻过载信号，加速度传感器测得的信号中包含两种成分：弹体的刚体过载与弹体的振动响应，弹体的振动响应信号与刚体过载信号粘连在一起，给引信计层带来困难。伴随着着靶初速和弹体长径比的提高，弹体振动的阻尼减小，侵彻过程中的应力波在弹体内多次反射互相叠加，弹体轴向振动信号甚至完全淹没掉整个刚体的加速度信号，导致计层错误，引信误动作。

发明内容

本发明针对在大长径比侵彻弹高速侵彻条件下，采用传统侵彻引信计层不准确的问题，提出了一种用于侵彻引信的磁敏感侵彻计层方法。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种用于侵彻引信的磁敏感侵彻计层方法，该方法是通过在引信尾部放置磁钢阵列，产生激励磁场，在侵彻弹侵彻含有导磁介质的多层目标时，侵彻弹引信内部的磁场强度在每次侵彻过程中先是迅速增大然后迅速减小，产生穿层响应信号，通过放置在磁钢阵列前方的侵彻弹中轴线上的磁阻传感器探测穿层响应信号，将其转换为原始的脉冲式电压信号输出，送至微控制器中，利用相关滤波跟踪算法进行滤波处理，得到较低噪声的脉冲式电压信号，根据脉冲式电压信号个数进行计层。

上述方法具体包含以下步骤：

步骤1：建立激励磁场：利用铷铁硼磁体制作两片薄圆柱体的磁钢阵列单元，放置在侵彻弹引信尾部且在侵彻弹中心轴线上对称分布；

步骤2：将磁阻传感器放置在侵彻弹引信内部磁钢阵列前方中轴线上，侵彻弹穿过靶板，引信内部局部区域的磁场强度发生变化，将磁场强度的变化作为穿层响应信号，利用磁阻传感器探测该信号，输出原始脉冲式电压信号；

步骤3：将输出的原始脉冲式电压信号送至微控制器，利用相关滤波跟踪算法进行滤波，得到较低噪声的脉冲式电压信号；

步骤4：利用得到的较低噪声的脉冲式电压信号个数进行计层。

与现有技术相比，本发明的优点是：

该磁敏感侵彻计层方法，通过测量侵彻弹侵彻磁性目标靶板过程中导致的侵彻引信中磁场的变化，来实现侵彻计层，避免了传统使用加速度传感器的侵彻引信在侵彻计层时振动响应信号与刚体过载信号粘连在一起的问题，因此具有不易受速度、振动影响等优点，可以对大长径比侵彻弹在高速侵彻目标靶板时实现准确计层。

附图说明：

图1是磁敏感侵彻计层方法框图；

图2是侵彻弹侵彻1层目标靶板示意图及对应穿层响应信号；

图3是侵彻弹侵彻3层目标靶板示意图及对应穿层响应信号。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种用于侵彻引信的磁敏感侵彻计层方法，该方法是通过在引信尾部放置磁钢阵列，产生激励磁场，当侵彻弹侵彻含有导磁介质的多层目标时，侵彻弹引信内部的磁场强度在每次侵彻过程中先是迅速增大然后迅速减小，产生穿层响应信号，通过放置在磁钢阵列前方的侵彻弹中轴线上的磁阻传感器探测穿层响应信号，将其转换为原始的脉冲式电压信号输出，送至微控制器中，利用相关滤波跟踪算法进行滤波处理，得到较低噪声的脉冲式电压信号，根据脉冲式电压信号个数进行计层。所说的方法具体包含以下步骤：

步骤1：建立激励磁场：利用铷铁硼磁体制作两片薄圆柱体的磁钢阵列单元，放置在侵彻弹引信尾部且在侵彻弹中心轴线上对称分布；

步骤2：将磁阻传感器放置在侵彻弹引信内部磁钢阵列前方中轴线上，侵彻弹穿过靶板，引信内部局部区域的磁场强度发生变化，将磁场强度的变化作为穿层响应信号，利用磁阻传感器探测该信号，输出原始脉冲式电压信号；

步骤3：将输出的原始脉冲式电压信号送至微控制器，利用相关滤波跟踪算法进行滤波，得到较低噪声的脉冲式电压信号；

步骤4：利用得到的较低噪声的脉冲式电压信号个数进行计层。

本发明原理为：

在侵彻弹侵彻含有导磁介质的目标层过程中，会引起引信内磁场强度发生变化，产生穿层响应信号，磁阻传感器探测穿层响应信号，输出原始脉冲式电压信号，通过相关滤波跟踪算法进行滤波，得到较低噪声的脉冲式电压信号，根据脉冲式电压信号个数计层。

对侵彻弹侵彻1层目标靶板进行仿真，侵彻弹侵彻1层目标靶板及穿层响应信号见图2。

对侵彻弹侵彻多层目标靶板进行仿真，设置目标靶板共3层，间距为3m，第一层靶板厚度为300mm，其他两层靶板厚度为150mm，将坐标原点定义为第一层靶板背面所在位置，正方向为弹的运动方向，侵彻弹侵彻3层目标靶板及穿层响应信号见图3。

侵彻弹侵彻3层目标靶板的穿层响应信号表明：侵彻弹每侵彻一层靶板，就出现一次穿层响应信号，对应弹尾穿出靶板时刻。侵彻弹侵彻多层靶板时，磁场的改变出现周期性，磁场变化的周期对应弹体穿层的间隔。磁场变化的特性与靶板间距、靶板数量无关，对穿层响应信号进行鉴别和计数，实现计层。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (2)

1.一种用于侵彻引信的磁敏感侵彻计层方法，该方法是通过在引信尾部放置磁钢阵列，产生激励磁场，在侵彻弹侵彻含有导磁介质的多层目标时，侵彻弹引信内部的磁场强度在每次侵彻过程中先是迅速增大然后迅速减小，产生穿层响应信号，通过放置在磁钢阵列前方的侵彻弹中轴线上的磁阻传感器探测穿层响应信号，将其转换为原始的脉冲式电压信号输出，送至微控制器中，利用相关滤波跟踪算法进行滤波处理，得到较低噪声的脉冲式电压信号，根据较低噪声的脉冲式电压信号个数进行计层。

2.如权利要求1所述一种用于侵彻引信的磁敏感侵彻计层方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1：建立激励磁场：利用铷铁硼磁体制作包括两片薄圆柱体的磁钢阵列单元，放置在侵彻弹引信尾部且在侵彻弹中心轴线上对称分布；

步骤2：将磁阻传感器放置在侵彻弹引信内部磁钢阵列前方中轴线上，侵彻弹穿过靶板，引信内部局部区域的磁场强度发生变化，将磁场强度的变化作为穿层响应信号，利用磁阻传感器探测该信号，输出原始的脉冲式电压信号；

步骤3：将输出的原始的脉冲式电压信号送至微控制器，利用相关滤波跟踪算法进行滤波，得到较低噪声的脉冲式电压信号；

步骤4：利用得到的较低噪声的脉冲式电压信号个数进行计层。