CN108458772A - 一种导弹质量及轴向质心的测量平台及方法 - Google Patents

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岑梦希
王德爽
舒胜
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Abstract

本发明涉及一种导弹质量及轴向质心的测量平台及方法，通过称重传感器获取两个支撑点所感受到的力，通过测距传感器获取前支撑点到弹头的距离，两个支撑点间的距离以及后支撑点到弹尾的距离。本发明同时解决了导弹质量的测量问题和导弹轴向质心的测量问题。本发明具有成本低廉、操作简单、质量轻、测量精度高的特点。

Description

一种导弹质量及轴向质心的测量平台及方法
技术领域
本发明涉及导弹质量及轴向质心的一种测量平台及测量方法，用于对导弹质量及其轴向质心进行测量。
背景技术
为保证导弹具备合适的稳定性和良好的操纵性以实现导弹高精度姿态控制、目标打击，导弹总装测试中需要对导弹的质量质心进行测量，以保证导弹的质心控制在一个预先确定的区域内。
工程中，对导弹轴向质心进行测量主要采用细钢丝绳悬挂法和圆杆支撑法。这两种方法的原理为通过质心的支点两侧的重力矩相等。这两种方法原理清晰，实际操作时却存在着较大的人为误差。
发明内容
本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种导弹质量及轴向质心的测量平台及方法。
本发明采用如下技术方案：
一种导弹质量和轴向质心的测量平台，包括：两个称重传感器、三个测距传感器和一个工程计算机；两个称重传感器用于测量导弹的两个支撑点所感受到的质量；三个测距传感器分别用于测量弹头到前支撑点的距离、两个支撑点间的距离和后支撑点到弹尾的距离；工程计算机根据称重传感器测量得到的数据以及测距传感器得到的数据，计算导弹的长度、总质量及轴向质心。
导弹的长度Lo＝(L1+L2+L3)，总质量M＝(M1+M2)，其中，L1、L2、L3 分别为弹头到前支撑点的距离、两个支撑点间的距离和后支撑点到弹尾的距离， M1和M2分别为称重传感器在前支撑点和后支撑点所感受到的质量。
轴向质心计算具体为：L＝L1+M2*L2/(M1+M2)，其中，L为从弹头到轴向质心的距离。
测距传感器采用激光测距仪实现。
一种基于所述的导弹质量和轴向质心的测量平台实现的测量方法，步骤如下：
(1)自动调整两个支撑点的高度使其在同一个水平面上；
(2)调整两个支撑点的位置，令弹翼和腹鳍偏离两个支撑点；
(3)将导弹放置在两个支撑点上；
(4)称重传感器获取前后两个支撑点所感受到的质量M1、M2；
(5)在弹头前方设置前挡板，在弹尾后方设置后挡板；
(6)令前挡板和后挡板向导弹中心移动，前挡板接触弹头端面时停止移动并保持位置不变，后挡板接触弹尾端面时停止移动并保持位置不变；
(7)将第一测距传感器设置在前支撑点位置，第一测距传感器到前挡板的水平距离即为弹头到前支撑点的距离L1，将第二测距传感器设置在后支撑点位置，第二测距传感器到后挡板的水平距离即为弹尾到后支撑点的距离L3，第三测距传感器设置在前支撑点位置，第三测距传感器到后挡板的水平距离与L3 之差即为前支撑点到后支撑点之间的距离L2；
(8)计算得到导弹长度、总质量以及轴向质心的位置。
导弹的长度Lo＝(L1+L2+L3)，总质量M＝(M1+M2)，其中，L1、L2、L3 分别为弹头到前支撑点的距离、两个支撑点间的距离和后支撑点到弹尾的距离， M1和M2分别为称重传感器在前支撑点和后支撑点所感受到的质量。轴向质心计算具体为：L＝L1+M2*L2/(M1+M2)，其中，L为从弹头到轴向质心的距离。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
(1)本发明可以克服导弹质心正好处在不利于悬挂和单点支撑的位置如弹翼等附件上。
(2)本发明通过两点支撑导弹，外力撤除，测量平台静止。本发明克服了悬挂法过程中的摆动问题以及圆杆支撑法寻找质心位置时的摆动问题，节省时间。
(3)本发明可以克服悬挂或圆杆支撑法操作过程中的人为误差。
(4)本发明可以同时获取导弹的质量和导弹的轴向质心。
(5)本发明适用于弹体为类柱状(圆柱体，长方体，旋成体)的导弹。
附图说明
图1是本发明测量平台的示意图；
图2为某型导弹的质心示意图一；
图3为某型导弹的质心示意图二；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述。
如图1所示，本发明提出了一种导弹质量和轴向质心的测量平台，包括：两个称重传感器、三个测距传感器和一个工程计算机；两个称重传感器用于测量导弹的两个支撑点所感受到的质量；三个测距传感器分别用于测量弹头到前支撑点的距离、两个支撑点间的距离和后支撑点到弹尾的距离；工程计算机根据称重传感器测量得到的数据以及测距传感器得到的数据，计算导弹的长度、总质量及轴向质心。
测距传感器采用激光测距仪实现，精度为量程的万分之一。称重传感器用于测量质量，精度为量程的万分之一。两个支撑点之间的距离不小于导弹长度的三分之一，这样有利于提高测量精度。
利用所述检测平台进行导弹质量及轴向质心的检测方法如下：
(1)为了使支撑点的受力竖直向上，先调整两个支撑点的高度使其在同一个水平面上；
(2)调整两个支撑点的位置，令弹翼和腹鳍偏离两个支撑点。为了提高质心位置的精度，两个支撑点的距离尽可能地远；
(3)将导弹放置在两个支撑点上；
(4)称重传感器获取前后两个支撑点所感受到的质量M1、M2；
(5)在弹头前方设置前挡板，在弹尾后方设置后挡板；
(6)令前挡板和后挡板向导弹中心移动，前挡板接触弹头端面时停止移动并保持位置不变，后挡板接触弹尾端面时停止移动并保持位置不变；
(7)将第一测距传感器设置在前支撑点位置，第一测距传感器到前挡板的水平距离即为弹头到前支撑点的距离L1，将第二测距传感器设置在后支撑点位置，第二测距传感器到后挡板的水平距离即为弹尾到后支撑点的距离L3，第三测距传感器设置在前支撑点位置，第三测距传感器到后挡板的水平距离与L3 之差即为前支撑点到后支撑点之间的距离L2；
(8)计算得到导弹长度、总质量以及轴向质心的位置。
导弹的长度Lo＝(L1+L2+L3)，总质量M＝(M1+M2)，其中，L1、L2、L3 分别为弹头到前支撑点的距离、两个支撑点间的距离和后支撑点到弹尾的距离， M1和M2分别为称重传感器在前支撑点和后支撑点所感受到的质量。轴向质心计算具体为：L＝L1+M2*L2/(M1+M2)，其中，L为从弹头到轴向质心的距离。
(9)存储或打印数字显示仪上的数据：数字显示仪显示导弹的长度Lo、质量M以及轴向质心的位置L。
(10)卸载称重传感器：使用升降机构降低两个支撑点的高度使其不受力。
图2给出了某型导弹使用本测量平台的示意图。称重传感器M1测量导弹前支撑点所感受到的质量为M1＝51Kg；称重传感器M2测量导弹后支撑点所感受到的质量为M2＝34Kg；测距传感器L1测量弹头到前支撑点的距离 L1＝400mm；测距传感器L2测量两个支撑点间的距离L2＝1000mm；测距传感器L3测量后支撑点到弹尾的距离L3＝200mm；工程计算机计算得到导弹的长度Lo＝(L1+L2+L3)＝1600mm；工程计算机计算得到导弹的总质量M＝(M1+M2) ＝85Kg；工程计算机计算得到导弹的轴向质心L＝L1+M2*L2/(M1+M2)＝800mm。
现调整本测量平台中支撑点的位置，图3给出某型导弹的示意图。称重传感器M1测量导弹前支撑点所感受到的质量为M1＝40.476Kg；称重传感器M2 测量导弹后支撑点所感受到的质量为M2＝44.524Kg；测距传感器L1测量弹头到前支撑点的距离L1＝250mm；测距传感器L2测量两个支撑点间的距离L2＝1050mm；测距传感器L3测量后支撑点到弹尾的距离L3＝300mm；工程计算机计算得到导弹的长度Lo＝(L1+L2+L3)＝1600mm；工程计算机计算得到导弹的总质量M＝(M1+M2)＝85Kg；工程计算机计算得到导弹的轴向质心 L＝L1+M2*L2/(M1+M2)＝800mm。
从图2、图3中某型导弹的质心可以看出，质心正好处在弹翼位置。此时，通过圆杆支撑法或者钢丝绳悬挂法获取质心位置因弹翼的阻隔无法实现。
本发明未详细说明的内容属于本领域公知常识。

Claims (8)

1.一种导弹质量和轴向质心的测量平台，其特征在于包括：两个称重传感器、三个测距传感器和一个工程计算机；两个称重传感器用于测量导弹的两个支撑点所感受到的质量；三个测距传感器分别用于测量弹头到前支撑点的距离、两个支撑点间的距离和后支撑点到弹尾的距离；工程计算机根据称重传感器测量得到的数据以及测距传感器得到的数据，计算导弹的长度、总质量及轴向质心。
2.根据权利要求1所述的一种导弹质量和轴向质心的测量平台，其特征在于：导弹的长度Lo＝(L1+L2+L3)，总质量M＝(M1+M2)，其中，L1、L2、L3分别为弹头到前支撑点的距离、两个支撑点间的距离和后支撑点到弹尾的距离，M1和M2分别为称重传感器在前支撑点和后支撑点所感受到的质量。
3.根据权利要求2所述的一种导弹质量和轴向质心的测量平台，其特征在于：轴向质心计算具体为：L＝L1+M2*L2/(M1+M2)，其中，L为从弹头到轴向质心的距离。
4.根据权利要求1所述的一种导弹质量和轴向质心的测量平台，其特征在于：测距传感器采用激光测距仪实现。
5.根据权利要求1所述的一种导弹质量和轴向质心的测量平台，其特征在于：两个支撑点之间的距离不小于导弹长度的三分之一。
6.一种基于权利要求1所述的导弹质量和轴向质心的测量平台实现的测量方法，其特征在于步骤如下：
(1)自动调整两个支撑点的高度使其在同一个水平面上；
(2)调整两个支撑点的位置，令弹翼和腹鳍偏离两个支撑点；
(3)将导弹放置在两个支撑点上；
(4)称重传感器获取前后两个支撑点所感受到的质量M1、M2；
(5)在弹头前方设置前挡板，在弹尾后方设置后挡板；
(6)令前挡板和后挡板向导弹中心移动，前挡板接触弹头端面时停止移动并保持位置不变，后挡板接触弹尾端面时停止移动并保持位置不变；
(7)将第一测距传感器设置在前支撑点位置，第一测距传感器到前挡板的水平距离即为弹头到前支撑点的距离L1，将第二测距传感器设置在后支撑点位置，第二测距传感器到后挡板的水平距离即为弹尾到后支撑点的距离L3，第三测距传感器设置在前支撑点位置，第三测距传感器到后挡板的水平距离与L3之差即为前支撑点到后支撑点之间的距离L2；
(8)计算得到导弹长度、总质量以及轴向质心的位置。
7.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于：导弹的长度Lo＝(L1+L2+L3)，总质量M＝(M1+M2)，其中，L1、L2、L3分别为弹头到前支撑点的距离、两个支撑点间的距离和后支撑点到弹尾的距离，M1和M2分别为称重传感器在前支撑点和后支撑点所感受到的质量。
8.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于：轴向质心计算具体为：L＝L1+M2*L2/(M1+M2)，其中，L为从弹头到轴向质心的距离。
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