弹药系统

弹药系统（通用9篇）

弹药系统 篇1

摘要：在分析和综合各国现有的大口径火炮自动装填系统的基础上, 提出了一种机器人弹药自动装填系统来取代传统常规的装填方式, 以适应大口径火炮全自动化装填和高射速的要求。对该自动装填机器人系统总体方案进行了分析研究, 为提高大口径火炮装填系统自动化程度提出了新的思路和构想。

关键词：自动装填系统,自动装填机械手,运动学分析,动力学分析

0 引言

现有的大口径火炮一般都有半自动或全自动输弹机, 可减轻人的部分体力劳动, 但都是基于有人值守火炮射击的, 未摆脱人工操作火炮的局面, 并不能满足无人化武器系统的要求。弹药自动装填机器人技术是无人化火炮作战平台的关键技术之一, 为此各国都在研究将机器人技术应用到大口径火炮自动装填系统中, 以美国为首的发达国家已经取得了一定的研究成果。为了跟踪世界先进火炮自动装填技术, 研究机器人弹药自动装填技术势在必行, 这对实现无人化火炮作战系统具有深远的意义[1]。

1 弹药自动装填机器人系统结构

该系统采用5自由度机械手完成自动装填动作, 并对弹药位置及其剩余情况进行记录, 可根据上级指令在中央控制系统控制下自主选择弹和药, 并选择最优路线完成供、输弹的动作, 也可根据要求选择不同装药并自动完成引信装定。弹药自动装填机器人系统结构框图[2]如图1所示。

(1) 智能化药仓:位于炮塔内的左侧, 刚性药筒呈垂直布置, 由药仓、选药器和传药器组成, 分别完成贮存装药、选取发射时所装的药种以及运送装药至药仓出口处并将其传递给自动装填机械手。

(2) 智能化弹仓:位于炮塔内的右侧, 弹丸呈垂直布置, 由弹仓、选弹器和传弹器组成, 分别完成贮存炮弹、选取发射时所需弹种以及运送弹丸到弹仓出口处并将弹丸传递给自动装填机械手。

(3) 机械手子系统:主要是自动装填机械手, 用于把弹仓和药仓出口处的弹和药传送到炮尾后部并把弹和药准确无误地输送到炮膛内。

(4) 控制与检测系统:主要完成对整个系统的控制与检测, 是整个系统的大脑与神经中枢。

2 自动装填机械手子系统方案设计

弹药自动装填机械手为五自由度的连杆机构[3], 如图2所示, 其主要由基座、大臂、小臂和手爪推进器组成。第1和第2个转动俯仰关节分别位于基座和大臂之间以及大臂和小臂之间, 匀由电机驱动, 将弹 (药) 从弹 (药) 仓出口处输送到炮尾输弹槽, 实现对机械手末端手爪推进器位置的控制。腕关节 (第3个转动俯仰关节) 位于小臂和手爪之间, 也由电机驱动并使弹 (药) 的轴线与炮膛轴线相重合, 实现对机械手末端手爪推进器姿态的控制。机械手末端执行器上的手爪和导槽之间为平动副联结, 在液压驱动下, 手爪推动弹 (药) 沿着炮膛轴线平动, 实现输弹 (药) 的任务。小臂中间带有一个偏转关节, 用于装填弹和药之间的转换。所有转动关节匀由步进电机经谐波减速器进行驱动。整个自动装填机械手机构、弹仓、药仓及火炮随炮塔一起转动[4]。

3 自动装填机器人系统的运动学与动力学分析

根据炮塔的空间尺寸结构, 定义机械手的总体尺寸, 给出自动装填机械手的总体指标。采用D-H等方法建立系统的运动学模型, 并对其进行运动学正向、逆向分析求解, 得到各个关节在自动装填运动过程中发生的位移 (包括角位移和线位移) 。通过仿真得到的机器人手臂末端位移曲线如图3所示。

分别通过I-DEAS和ADAMS建立弹药自动装填机器人动力学模型, 运用柔性多体系统动力学原理对弹药自动装填机器人系统进行动力学仿真[5], 得到驱动关节运动的电机转矩规律以及末端执行器上手爪推进器液压驱动推动力的变化趋势, 从而可得到3个关节的运动速度和加速度, 如图4~6所示, 然后求出相应的关节驱动力矩。通过将仿真结果与预先规划的机械手末端目标轨迹相比较, 进而完成对弹药自动装填机械手轨迹的准确控制, 自动装填机器人动力学仿真模型如图7所示。

4 结论

本文以某大口径自行火炮总体技术研究项目为背景, 对其自动装填系统方案进行了分析与研究。提出了一种新型火炮弹药自动装填机器人系统方案。将机器人技术应用到弹药自动装填系统中, 对于完成大口径火炮50kg以上弹药的自动装填任务具有很高的实用价值。在未来的战争中, 机器人弹药自动装填技术具有广阔的应用空间, 对于发展和研制我国无人化作战平台具有一定的参考价值。

参考文献

[1]徐达, 张丽明, 张月林.大口径火炮自动装填技术研究[J].火炮发射与控制, 1996, 32 (3) :27-31.

[2]孙纯杰.大口径自行火炮弹药自动装填系统方案设计[D].南京:南京理工大学, 2005:25-35.

[3]陈恳, 杨向东.机器人技术与应用[M].北京:清华大学出版社, 2006.

[4]马卫军.自行迫击炮自动供输弹机械手的设计及其动力学仿真分析[D].南京:南京理工大学, 2004:45-47.

[5]杨杰.供弹机器人的运动学及动力学特性分析[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学, 2008:6-25.

弹药系统 篇2

数字监控系统建议方案书

北京华航天元科技发展有限公司

2002年1月

第 一 章

前言

xx支队弹药库是一个军工单位，其担负着非常重要的任务，为了保护国家的财产安全及部队人员的人身安全。建设一套高度智能化的监控系统是非常必要的：

1、首先，基于这样一个高标准的建筑的安全防范系统的设计

本身就要有一个比较高的起点，因为只有这样才能和很好的为生产服务，管理使用起来得心应手。

2、其次，设计的监控系统在技术上要有一定的前瞻性和可扩

展性，确保在一定时间内不会落后。

3、再次，在设计此监控系统时，要充分考虑到其数字化特性，要考虑到其已经作了线路的设计。

基于以上考虑且经本公司工程师多次现场勘察，并充分考虑了用户的各种具体要求和现场的具体情况而精心设计了本系统。

采用了当今世界最为先进的全数字计算机智能监控系统，本系统具有可靠性高，可扩展性强，性价比高等优点；正如VCD影碟机取代了传统的录像机一样，全数字计算机智能监控系统具有传统的模拟监控系统无法比拟的优越性，能够堵塞安全漏洞，以及消除因工作人员的失职而引起的纠纷，为突发事件提供证据，很好地保护投资者的利益。

第 二 章 设 计 原 则

1.系统的可靠性

 系统设备采用模块化结构，便于故障排除和替换；  系统具备处理同时发生的多事件的能力； 2.系统结构

 系统采用标准化、网络化、免维护式的系统结构，具有高度的可靠性和安全性；

 系统的多级监控要求，系统具有灵活的多级组网能力；  系统具备软硬件扩充能力，支持系统结构的扩展和功能升级； 3.系统的可扩展性

 系统各项功能和运行状态不受扩建影响；

第 三 章 方 案 设 计

3.1设计依据

1.中华人民共和国公安部安全技术防范系统工程管理规定； 2.有关风险等级和安全防护级别的规定；

3.GA26-1992军工产品存储库风险等级和安全防护级别规定； 4.GA/T75-1994 安全防范工程程序与要求；

5.GB50198-1994 民用闭路监视电视系统工程技术规范；

3.2 系统设计 由于武警部队弹药库这种特殊的环境，所以，在前端设备的选型必须采用部分区域必须采用防爆器材，以其保证设备自身的安全性。而后端设备采用本公司的TOYA SDVR 6016数字监控主机，本系统将前端摄像机传送的图像信号经数字压缩后，再控制、存储或回放。数字监控通过计算机完成对图像信号选择、切换、多画面处理、实时显示和记录等功能，完成现场报警信号与监控系统的联动。有良好的稳定性、灵活性等特点。

在重要的区域安装摄像机和双鉴探测器来满足安全防范的要求。具体分布如下：

（1）支队办公楼楼顶安装一台带云台摄像机，由于照明足够，所以选择彩色摄像机。全面监视大门出入车辆及人员的情况。

（2）大楼重要部门的办公室走廊安装彩色摄像机和办公室内安装双鉴探测器，主要监视出入人员的情况和夜间防盗。

（3）弹药库由于存放了危险品，安装摄像机（防爆器材）和双鉴探测器，主要是为了防盗和监视出入人员的情况。

主监控中心设立在大楼一层的机房中，安排保安人员全天24小时监视各个监控点。一旦有突发事件发生，可第一时间赶赴现场解决问题。

第 四 章 主 要 设 备 选 型

系统设备选型主要根据行业规范、现场的实际情况、用户对安全防范的要求，选择系统稳定、性能好、性价比高的产品。数字监控主机是整个监控系统的中枢设备,TOYA SDVR 5600SV 特点简述如下：

1.容量可达16路全实时输入，每路每秒25帧，总资源400帧／秒,因而可以轻松做到高品质全实时监视、录像、回放。2.可以多种画面分割方式，显示器可以同屏显示16路的实时图像，并且画面可以满屏显示。也可以进行1、4、9、16画面分割显示。通过鼠标点击控制云台的运动，镜头的光圈、焦距、变倍等操作。16画面时界面如下图：

3.快捷简便的会放检索功能，可以按时间、日期、摄像机编号来检索存储的图像，瞬间找到所需图像。而且可以将回放画面直接打印出来，操作简单。检索界面如下：

4.具有视频移动报警功能，而且可以16路单独任意设置报警区域和灵敏度，分别设置录像速度和报警录像速度（1-25帧可调），回放检索方便，可按时间、日期、摄像机分别查询录像资料，也可以接入其它各类报警探头的报警信号，可设定报警联动。

5.图像资料存储方便，支持DVD-RAM备份，长期保存。6.具有密码锁定系统，有效防止入侵及误操作。

7.通讯：远程计算机只需安装软件，无需追加投资 即可通过LAN / ISDN等方式实现远程访问与控制，可以自动搜索报警画面。8.系统主机主要技术参数：

摄像机输入： 16路输入，1V峰值电平，75欧姆BNC接口 视频信号格式：PAL / NTSC 录像速度：从1帧/分钟到25帧/秒（320*240）系统运行方式：监视、录像、感应、报警并录像，摄像机单独设置工作时间表：工作日、六、节假日单独设置工作时间表，用户自定设置

系统程序化运行，无需人员职守

图像压缩：优化JPEG，压缩比可调 报警输入：12路报警输入，常开、常闭

备份：支持DVD-RAM备份，自动或手动备份，循环录像，长期使用保存 电源：220V AC B.摄像机：

摄像机是监控系统的前端，它将监测到的图像信号转化为视频信号通过视频电缆输送到监控主机，因而它是整个系统的基础，对图像的优劣有着重要的影响，为了保证系统图像的质量，系统前端采用日本产TOYA500II摄像机搭配日本产镜头，TOYA500II摄像机是日本TOYA公司最新推出的高性能、高性价比的一款机型，它采用了数字处理技术，使成像质量大幅度提高。该款摄像机能轻松胜任高强度的连续工作，故障率极低，在国内有良好的售后服务保证。C.系统工作原理简图如下：

第 五 章 系 统 功 能 介 绍

摄像机采集前端现场的情况，经过数字监控主机数字压缩并显示出来；值班人员可以监视，录像、回放等操作；当监视的范围不够广的时候，可通过鼠标进行云台的运动、镜头的变焦、变倍；当有人想入侵弹药库的时候，双鉴探测器即刻触发数字主机联动摄像机录像且报警，第一时间通知值班人员处理警情；在出入人员不是太频繁的情况下可设定动态录像，一旦有物体移动即刻录像且报警，即节约硬盘占用空间，又检索方便。

第 六 章 系 统 培 训 及 售 后 服 务

本系统在设计时，充分利用了计算机方面的成熟技术，正如计算机本身一样，系统具有高度的可靠性，日常维护的工作量非常少，并且在设计时充分考虑了系统的扩展性和升级等需求。提高了投资者的资金利用率。本公司提供对该系统免费保修一年的服务，对保修期内出现的问题，在接到用户求援信号后，一般情况下24小时内做出响应，特殊情况下，72小时内解决问题（本市内）。保修期后，提供优质服务，只收所需更新部件的成本费用，对本公司所开发的软件，提供免费升级的服务。

弹药系统 篇3

某弹药是一种能够自动进行目标攻击的弹药。其中的电子元件、光电元件、火工品等具有一定的时效性,在储存过程中,由于震动、温度变化及内部应力变化等因素,造成其主要性能指标发生变化,直接影响弹药的作战效能[1]。

因此,必须对其储存质量状况进行定期检测,以检验其是否满足技术指标要求。目前由于该新型弹药列装部队年限较短,尚无相应的储存检测系统。为此,基于PXI(PCI eXtensions for Instrumentation,PCI在仪器领域的扩展)[2]总线和虚拟仪器的设计思想,研制了一种新型的检测系统,论述了该系统的基本结构、硬件、测试软件和检测原理。

1 检测系统基本结构及检测原理

1.1 基本结构

从结构上来说检测系统包括硬件设备和软件控制两部分。根据被测弹药各种测试参数的要求,综合各种因素,本系统采用美国NI公司的PXI产品作为系统采集设备来构建检测系统的硬件平台,并通过运用虚拟仪器软件LabWindows/CVI编写测试软件,完成检测数据的采集、分析处理、结果显示、报表生成,最后由打印机将检测结果打印出来,系统结构如图1所示。

1.2 检测原理

该弹药中需要检测的有电压、电流、辐射能量和频率信号。检测系统工作时,计算机按照测试流程,从电源开始供电时作为计时零点,通过数据采集卡依次采集弹药测试点与相应的信号通道的信号,实时监测被测点的工作状态,同时由计时模块记录相关信号的时间,并送入计算机进行处理,经过测试软件的分析计算和比较判断,最后显示检测结果。当需要检测同一点位的多个不同状态指标时(电压、电流、频率),可以将信号分成多路,分别输入到相应的测试通道进行检测;对于需要信号源提供外部激励信号进行检测的部件时,通过控制函数发生器,向测试通道施加外部激励信号,同时检测该通道的信号响应[3]。

2 检测系统的硬件

检测系统硬件包括工控机、PXI模块、信号转接模块、电源模块和电缆。PXI总线最主要的电气规范由PCI总线发展而来,环境适应性强[4]。PXI模块主要采用了美国NI公司的基于PXI总线的M系列6251板卡、PXI-PCI8336 MXI-4控制套件、PXI-4070数字万用表和PXI-6562函数发生器。计算机选用研华科技有限公司生产的工控机,经由MXI-4控制套件建立起PCI总线与PXI总线之间的联系,通过各个功能卡及总线,完成信号的采集。

M6251板卡集成了模拟输入、模拟输出、计数器/ 定时器和数字I/O,能提供16路单端、8路差分模拟量输入通道、2路模拟输入通道以及24路数字量输入和输出通道,最大转换采样速率为1.25 MSPS,输入量程±10 V,其主要任务是与PXI-4070数字万用表配合使用采集待测信号,在开始采集的同时多功能数据采集卡内部计数器开始计时,将采集到的信息送入计算机,根据不同的需要由计算机进行相应的计算和处理,完成弹药的电参数和时序检测。在采集信号前需要信号调理器对某些信号进行衰减或放大,以保证其在数据采集卡的允许范围之内。

检测是属于静态测试,部分元件是不工作的,所以有些待检测信号需要系统提供激励信号来产生[5]。此时,通过MXI-4控制器控制函数发生器模块,向测试通道施加外部激励信号,经数据采集卡采集响应信号,送入计算机进行相应处理。信号转接模块用来完成专用接口和通用接口的转接。在用系统检测时,该弹药上的电源没有激活,需要外部提供26～36 V直流电压给待检测弹药。系统采用DH1718G-4直流稳压源代替弹载电源,此电源有0～36 V可调直流电压输出。检测系统硬件组成如图2所示。

3 检测系统测试软件

虚拟仪器是综合运用了计算机技术、数字信号处理技术、标准总线技术和软件技术,代表了测量仪器与自动测试系统的发展方向[6]。虚拟仪器软件LabWindows/CVI功能强大、使用灵活,基于C语言平台用于数据采集、分析和表达的测控专业工具有机的结合起来。它的集成化开发环境、交互式编程方法和丰富的库函数大大增强了C语言的功能,是专门为最大化工程师们的工作效率而设计的[7]。检测软件用LabWindows/CVI软件编写,在Windows XP系统下工作。配套软件包括:各模块驱动程序、设备自检标校软件、单元/整体测试软件和系统管理软件等[8]。整个软件系统设计分为人机界面、数据采集与处理、系统控制3个模块,如图3所示。检测时首先通过在前台人机界面的操作,输入要测试的相关信息,形成测试流程并调用相应子程序来控制系统进行数据采集,然后将采集到的数据进行分析处理,最后将处理后的最终结果生成报表存档[9]。该检测系统的测试流程如图4所示。

4 结 语

该检测系统基于 PXI 总线,通过虚拟仪器软件LabWindow/CVI编程,设计的检测系统具有高速度、高效率、多功能、易操作等优点,方便以后的维护,降低了成本,缩短了开发周期[10]。与此同时,该系统采用了通用的测试平台组建数据采集系统,具有灵活、升级容易、生命力强的特点,可以通过开发出相应的信号转接箱和测试软件,来扩展其检测功能。

摘要：为解决某弹药储存质量状况的检测问题,基于PXI总线和虚拟仪器的设计思想,构建基于虚拟仪器软件Lab-Windows/CVI的测试软件,设计并实现了一种新型的检测系统,介绍了它的基本结构、检测原理、硬件和测试软件。与传统测试系统相比,它具有高速度、高效率、多功能、易操作等优点,可达到预期效果,对弹药的保障具有重大意义。

关键词：PXI总线,虚拟仪器,数据采集,LabWindows/CVI

参考文献

[1]张延博,陈雷,刘百坚.电子时间引信检测仿真试验研究[J].军械工程学院学报,2008,20(4):51-53.

[2]曹成俊,张宏伟.基于PXI总线的雷达装备通用模块接口电路设计[J].军械工程学院学报,2008,20(4):47-50,57.

[3]宁申虎,吴海诚,朱智,等.基于PXI总线的瞄准设备检定系统[J].微计算机信息,2007,23(3):171-172.

[4]鲍芳,冯燕.基于PCI/PXI/VXI总线的虚拟仪器测试系统[J].工业仪表与自动化装置,2000(3):17-19.

[5]杨泽望,苏建刚.基于PXI总线的制导弹药通用测试系统设计[J].火力与指挥控制,2004,29(6):90-93.

[6]伏金春,李志武.基于PXI总线技术的数据采集系统设计与实现[J].仪器仪表用户,2006(2):30-31.

[7]宋宇峰.LabWindows/CVI逐步深入与开发实例[M].北京:机械工业出版社,2003.

[8]张驰,史震.基于PXI总线的导弹舵机系统参数辨识的实现[J].战术导弹控制技术,2008(1):42-46,55.

[9]雷翔飞,李志攀,张新朝.基于虚拟仪器的某弱信号处理模块测试系统设计与实现[J].国外电子测量技术,2009,28(10):69-72,82.

弹药学综述题总结 篇4

1.提高弹丸初速：新的发射技术--电磁炮、电热炮；新的发射药--液体发射药、包覆火药；新的装药结构；加长炮管长度；增加装药量；提高膛压

2.弹形减阻增程：改变弹丸长径比、弹头占弹丸全长的比例、弹头部弧形部的半径、弹尾长、船尾角等来减小空气阻力，达到增程的目的

弹形减阻的关键是减小波阻和底阻。对波阻影响最大的是弹全长和弹头部占弹全长的比例；对底阻影响最大的是弹尾长和船尾角。

优点：弹丸威力有保障。当装药结构和弹丸设计合理时，密集度较高。弹丸结构简单，加工方便

缺点：增程量有限，很难满足大口径远程弹对射程的要求

根据弹长和阻力的关系，将远程杀爆弹分为老式圆柱弹、底凹弹、枣核弹 底凹弹：弹丸底部采用了底凹结构，并在底凹壁处对称开数个导气孔 其特点为：

（1）减小阻力：带有气孔的底凹结构，可使弹底低压涡流强度减弱，提高了弹底部的压强，减小了底部阻力。底凹深度的取值应为0.2~0.9d，亚音速和跨声速时，底凹深度为0.5d，超音速时深度与低压关系不大。导气孔的倾角应为60~75°，相对通气面积应为0.32（2）提高弹体强度：底凹结构时，将弹带设在弹体和底凹之间的隔板处，提高了弹体的强度

（3）增强了飞行的稳定性：底凹结构，弹的质心向前移，压心后移，给飞行稳定性带来好处，使空气阻力减小，弹丸的散布得到改善

（4）提高威力：底凹弹弹壁减薄，药量增加，弹丸的威力增加

底凹弹结构的问题：出炮口瞬间由于底凹部分内外压力差很大，可能出现强度不足的现象，所以底凹部分的材料和厚度要满足炮口的强度要求。由于底凹部分是附加结构，与弹体的要求不同，所以可以采用轻质材料

单纯的底凹结构的增程效果不明显，应该采用综合措施，比如：底凹结构，增加弹长径比，弹头流线型好

枣核弹：没有圆柱部，整个弹体由4.8d长的弧形部和1.4d长的船尾部组成。长径比较大，一般大于6倍弹径。弹头占弹全长0.8。采用底凹结构 枣核弹的阻力系数最小，约为0.7，比老式圆柱弹的阻力减小25%~30% 由于其长径比较大，在飞行中的攻角不可避免，由于弹丸的摆动和旋转，弹丸受到马格努斯力和力矩，它使弹丸的质心向侧向偏移，力矩会影响飞行稳定性。如果马格努斯力作用点在压心后，对稳定性有利，如果在前，会使飞行不稳定。

枣核弹上在弹带上安装了4个定心块，增加了结构的复杂性，加工麻烦。枣核弹分为全口径枣核弹和减口径枣核弹。

全口径枣核弹：弹径和火炮口径相同。利用在弹丸的弧形部上安装的4个定心块和弹丸最大直径处的弹带来解决枣核弹在膛内发射时的定心问题。随着定心块的斜置角增大，弹丸的阻力会增大

减口径枣核弹：尺寸比火炮口径小，弹形进一步改善，初速比全口径枣核弹大，射程也增加了。

3.底排减阻增程：弹丸利用底部排气装置，排除的气体将填充弹丸底部的低压区，增大其压力，减小弹头与弹尾之间的压力差，使底阻降低，射程增加

优点：结构简单，只需要在底凹结构中加入排气装置。基本不减少战斗部质量，不会使威力下降。由于空气阻力的减小，减小了在空中飞行的时间。由于底部排气装置的燃烧室工作压力低，对装置的壳体要求低。可直接利用原来的底凹弹加排气装置，不用提高结构强度。

在增程药量不多的情况下可增程30%，增程量高，增大了存速，减小了动力平衡角

缺点：由于底排药柱的燃烧受到了大气的影响，而大气条件是难以预测的；底排药的点火时间不一致，最后导致了增大了弹丸散布问题。

结构复杂，增加了弹长、弹质量，惯性比增大，降低了稳定性

4.火箭增程技术：在普通弹丸后加增程火箭发动机并在火炮中发射出去，来达到增加射程目的的弹丸。在弹丸飞出炮口一定距离后，火箭发动机点火，给弹丸新的推力，增加了速度，提高了射程。包括旋转稳定式火箭增程弹和张开尾翼式火箭增程弹。

优点：增大30%的射程，存速大，动力平衡角减小

缺点：由于火箭推力偏心的影响，密集度差。结构复杂，造价高，弹长增加。战斗部装药少，威力降低。同条件下，增程率没有底排弹高 5.复合增程技术：底排火箭复合增程技术，在空气密度大的地方采用底排减阻增程，保持低阻力，使速度损失小，当弹丸进入密度小的区域，采用火箭增程加速，使增程率提高。但是具有底排和火箭增程技术的所有缺点。全弹道分为：底排增程段、火箭增程段、被动段

6.减小阻力加速度增程：次口径脱壳弹，在弹丸飞出炮口后弹托脱落，使弹丸质量减小，弹径减小，使弹丸的断面密度增大，弹道系数下降，射程增加。但脱壳弹加工复杂，成本高。

末敏弹工作原理：

1.由155mm榴弹炮将其发射，经过一段无控弹道到达目标区上空，由时间引信作用将敏感子弹抛出

2.子弹抛出后，打开减速伞，使子弹减速、旋转、定向、稳定 3.当子弹以大落角下落时，毫米波雷达开始测量子弹到地面的距离

4.当子弹达到一定高度时，减速伞脱落，旋转伞和红外探测器打开，旋转伞带动子弹旋转，在子弹的稳态降落过程中，毫米波雷达开始二次测距，完成对目标探测数据采集的准备工作，子弹进入稳定扫描状态

5.当子弹进入威力的有效高度后，发火装置的最后一道保险解除。对目标进行两次扫描来探测目标。

6.根据第二次扫描结果，如果确定是目标后，由处理器发出指令起爆战斗部，形成高速EFP毁伤目标

弹药系统 篇5

1弹药储供保障可视化的基本要素

我军弹药储供保障体系分为战略储备、战役储备和战术储备[1]。相应的,弹药储供保障可视化分为战略级、战役级和战术级三个基本层次。战略级保障可视化包括总部指挥机关和有关业务部门的弹药储供保障可视化,主要实现总部级总体弹药保障的宏观可视,充分把握弹药保障活动的总体运行状态、变化规律和变化趋势。战役级保障可视化主要包括战区、集团军、省军区和军兵种的弹药储供保障可视化,主要实现战区级弹药保障的可视,其内涵和战略级保障可视类似,是连接战略级保障可视和战术级保障可视的桥梁和纽带。战术级保障可视化主要针对作战部队和后方仓库的业务工作可视,主要包括仓储、供应、指挥等各系统的可视化,实现对弹药等装备器材储供全过程的需求感知、动态跟踪、实时查询和精确控制等。

弹药储供保障的基本要素主要有保障需求、保障资源、保障过程、保障控制和保障环境等。因此,弹药储供保障可视化主要包括整个保障环节中的保障需求可视化、保障资源可视化、保障过程可视化、保障控制可视化和保障环境可视化。其中,保障需求可视化是实现部队需求的实时感知,是解决要什么的问题;保障资源可视化是解决有什么的问题,保障资源可视化可分为静态信息可视化和动态信息可视化,静态信息可视化是指保障资源的数、质、时、空等静态参数的可视化,动态信息可视化是指保障资源流通和变化参数的可视化;保障过程可视化是实现弹药筹措、运输、储存、供应等一系列物流过程的可视化;保障控制可视化是运用数据模型,掌握保障资源的管理准则,利用数字化处理方式,实现对保障全过程的控制信息数字化处理;保障环境可视化主要包括工厂、仓库、交通运输线路、可动员资源及保障力量和战场信息等。

2弹药储供保障可视化系统的架构分析

弹药储供保障可视化系统的基本框架如图1所示。整个系统依托国家和国防有线与无线网络基础设施,基于分布式WEB服务器,将弹药筹措、储备管理、请领补给、运输投送和保障指挥等环节整合于一体。结合我军弹药保障特点,构建信息识别与数据采集子系统、数据交换与信息跟踪子系统、信息处理与存储管理子系统和业务应用与决策支持子系统,在整个构架中,将信息安全体系和标准规范体系贯穿整个系统,同时,采用开放设计,使弹药储供保障可视化系统可以与作战指挥系统以及其它作战管理信息系统相互兼容。

弹药储供保障可视化系统的技术结构采用基于WEB技术为核心的层次结构。整个技术结构概括为五个层次[2]:

(1)用户层。用户层主要是系统的管理和实际使用者,包括:作战部队、弹药仓库、物流运输机构、保障总指挥部、供应厂家和装备管理部门。

(2)应用层。应用层由各个分系统组成,包括弹药本身信息、弹药申请、运输平台等组成,并按照相关标准和规范建立系统及其系统部件。

(3)数据层。数据层是由辅助数据库、弹药数据库、基础地理数据库组成,同时,建立元数据库,分类编码数据库。

(4)网络传输层。网络传输层是以计算机网络通信为主的,适应各种通信方式的传输平台,能满足不同协议、不同格式的信息传输。

(5)应用技术支撑层。应用技术支撑层以分布式数据库技术、自动识别技术、地理信息与定位技术、计算机网络技术支撑整个可视化保障系统。

3弹药储供保障可视化系统结构设计

3.1系统总体构成

根据我军弹药保障体制和保障特点,将弹药储供保障可视化系统划分为四个部分,分别为基础支撑部分、数据采集与传输部分、数据资源部分和系统应用部分。

(1)基础支撑部分。基础支撑部分主要包括信息基础设施(计算机网络等)、信息标准及弹药和物资编码、关键技术和弹药保障的理论知识。信息基础设施主要是依托军队指挥自动化网、国防通信网,以及国家和地方信息基础设施。信息标准主要包括弹药及保障物资信息分类、指标体系、各类信息编码代码等各类标准和规范等。系统关键技术主要包括自动识别与信息采集、军事地理信息系统、卫星导航定位系统、决策支持、模拟与仿真、信息安全、数据库、数据仓库技术等关键技术。装备保障理论知识主要包括与弹药储供保障有关的军事理论、装备保障知识、保障标准制度和业务处理流程等。基础支撑部分是弹药储供保障可视化建设的物质基础,与整个国家和军队的信息化建设水平密切相关。

(2)信息采集与传输部分。信息采集与传输部分主要包括源数据采集和电子数据交换。数据采集主要采用条码技术、射频技术等识别技术对源数据进行自动采集,通过识别、筛选、转换、整合等,构建相关数据库系统。数据传输主要运用电子数据交换系统,在计算机网络的基础上进行系统间数据交换和相应处理。

(3)数据资源部分。数据资源主要包括弹药保障数据中心以及各种综合数据库。按照现行的弹药保障体制,在弹药综合数据库和专业综合数据库的基础上,采取按级存储,集中管理的数据分布策略,分别建立弹药仓库、弹药保障基地、总部弹药管理部门等数据中心,形成上下贯通、左右互联的多级数据分布存储体系。实现对储备物资的统计、汇总、查询、分析、辅助决策等综合应用,提供弹药保障数据的接收更新、统计汇总、备份恢复,以及用户定义、访问授权等管理功能,依托军队计算机网络,实现总部弹药管理部门、弹药保障基地、弹药仓库之间的数据交换。综合数据库是按照统一的信息体系和标准,通过对相关专业数据库进行数据抽取、筛选、转换和融合,实现各类业务信息主题数据库,并形成总部、军区(基地)综合数据库等[3]。

(4)系统应用部分。主要是面向弹药保障用户的系统,其依托军队计算机网络,实现对弹药保障的需求、状态、过程和控制可视,主要有仓库综合管理应用平台、军区弹药保障应用系统、总部应用系统等。

3.2系统硬件结构

弹药储供保障可视化系统硬件结构由RFID射频识别模块、BD-2(北斗—2卫星导航定位系统)和MGIS(军事地理信息系统)模块、可视化数字终端模块、计算机网络模块和分布式数据库模块等组成。

(1)RFID模块。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签。在弹药运输工具或在弹药集装工具上安装电子标签。RFID阅读器分别安装在后方弹药仓库、野战弹药仓库以及重要的交通枢纽等合适位置。当弹药进行出(入)库及在运输的路途中,电子标签识别装置通过天线对标签上的数据信息进行读取记录,利用有线或无线网络传递给远程的控制管理中心。

(2)BD-2和MGIS模块。BD-2和MGIS模块是以空中卫星为基础的高精度无线电导航的全球定位系统,在全球任何地方以及近地空间能够提供准确的地理位置、速度及精确的时间信息。BD-2定位装置的功能是通过接收卫星信号计算出货物的具体位置,完成对运送车辆、船舶、飞机位置的定位功能。这是弹药保障全程可视化的基础。

(3)可视化数字终端模块。可视化数字终端模块主要由不同用户使用的可以通过终端系统实时查询弹药运输的详细情况,并通过数字终端进行短消息的发送,发送的短消息包括弹药的登记信息、运输人员、上下运输装备、位置信息、报警信息等。

(4)计算机网络模块。计算机网络技术实现了资源共享,使用户可在任何地方访问查询网上的任何资源,促进了系统管理运用的自动化。可视化保障系统是一个基于网络平台的数据集成系统,高速、稳定、安全的网络通信是其获得成功的基础和关键。可视化保障系统网络环境应主要包括局域网、广域网和无线网,网络高速化也是可视化保障系统进行数据实时访问的重要条件[4]。

(5)分布式数据库模块。由于弹药保障工作涉及的层次、业务繁多,覆盖的范围非常广泛,因而决定了可视化保障系统必须是由一个多数据源组成的综合数据库系统。作为可视化保障系统的核心,分布式数据库系统把数据库技术和网络技术的应用统一起来,以适应装备各种机构、各个部门地域分散的需要。

3.3系统软件结构

弹药储供保障可视化系统的软件结构主要建立在弹药保障综合数据库基础上的弹药筹措、弹药储存、弹药请领、弹药补给、弹药投送等各可视化管理信息系统等构成。系统主要由三部分构成。

(1)管理信息系统。管理信息系统主要包括弹药请领系统、弹药收发系统、弹药运输平台以及其它各个业务系统和保障指挥系统等。

(2)数据库。系统数据库的构成主要包括我国基础地理信息系统数据库,栅格地图数据库、卫星影像图等空间数据库,运输平台数据库、弹药信息数据库以及主要包括地质构造,军事标图系统,国家和总部颁发的相关法规文件,全国县级人口、社会经济、敌社情等信息的相关专题数据库。

(3)决策支持系统。主要包括对弹药储存空间进行精确设计,合理布局,使弹药存放到位,模拟和预测未来联合作战弹药消耗标准,设计分发方案等决策支持系统。

4结论

可视化是未来弹药保障发展的方向,弹药储供保障可视化对于及时掌握部队需求、弹药资源、保障状态等情况,实现弹药指挥效能和弹药保障效益最大化,使弹药保障做到适时、适地、适量具有重要意义。建立我军弹药储供保障可视化系统可以极大地提高我军弹药储供保障效率,对于提高我军平、战时弹药储供保障能力,推进我军弹药储供保障信息化建设具有重要作用。

摘要：结合我军弹药保障的特点,分析了弹药储供保障可视化的基本要素和弹药保障可视化系统的总体架构。从系统总体结构、硬件结构和软件结构三个方面对弹药储供保障可视化系统架构进行了初步的分析与设计。

关键词：弹药储供保障,可视化,结构分析

参考文献

[1]龚传信.装备勤务学[M].北京:高等教育出版社,2003.

[2]赛伟.可视化后勤系统的体系结构研究[D].成都:电子科技大学(硕士学位论文),2010.

[3]王秀华,巩秀.构建我军通用弹药供应保障可视化系统探讨[J].装备指挥技术学院学报,2008,19(3):113-117.

弹药系统 篇6

以计算机网络技术、现代通信技术及多媒体技术为特征的现代教育技术迅猛发展及其在教育领域的广泛应用, 对现代教育产生了极其深刻的影响, 教育信息化建设成为世界各国教育改革的热点、教育竞争的制高点和教育发展的突破口。国家教育部在“面向21世纪教育振兴行动计划”中明确指出:“要依托现代远程教育网络开设高质量的网络课程, 组织全国一流水平的师资进行讲授, 实现跨越时空的教育资源共享”。解放军四总部对军队院校的现代化教学也提出了明确要求:“各院校要重视网络课程建设, 积极开展网上教学”。加强网络课程建设是实施现代化教学、实现教育信息化、提高人才培养质量的重要手段。基于这一背景, 充分利用“军队院校网络教学应用系统”通用平台, 建设开发了弹药系统分析与设计网络课程。

二、网络课程总体设计

《弹药系统分析与设计》是军械工程学院本科生、国防生某专业人才培养方案中一门重要的专业必修课程。该课程是学员深化基础知识、提高工程实践能力的重要基础, 对培养学员综合运用基础理论和专业知识分析解决装备实际问题的能力, 以及严谨的工作作风、良好的专业素养具有重要作用。

该网络课程构建分三步走:第一步:对“军队院校网络教学应用系统”平台进行分析研究, 以便在教材库、素材库和试题库资源的准备和上传时能够与系统要求匹配;第二步:进行《弹药系统分析与设计》网络课程总体设计;第三步:进行各类资源的制作、收集、整理、上传和配置。

根据课程标准要求, 本课程共50学时、12章、25讲, 建立课程章讲目录, 添加各章节的知识点, 配置教学公告、课程标准、教学计划、学习方法、学习重点、参考资料等课程信息, 筹划准备网络教材、电子教案、电子讲义、素材资源、习题试题等。最终实现教师课前备课、教学实施、课后答疑和考试的全过程教学;学员课前预习、课上学习、课后复习和考试的全过程学习。

1. 网络课程框架设计。

框架设计是网络课程建设的基础, 如果框架设计没有规划好, 就会影响整个网络课程的后续建设, 甚至可能全部推倒重来。比如知识点就非常重要, 后面的试题、习题等的添加及使用都是以知识点为基础的, 所以框架设计阶段要进行充分地分析和论证。网络课程的章、讲、知识点的分配表内容较多, 这里省略不讲。

2. 基本信息配置。

(1) 章讲目录配置。根据框架设计的思路, 具体配置章讲目录, 方法是进入虚拟教室之后, 点击“配置教室”菜单中的“章讲目录”选项, 进入章讲目录配置

浅谈新疆锡伯族的舞蹈

张婷

(伊犁师范学院艺术学院, 新疆伊犁835000)

摘要:新疆锡伯族舞蹈是锡伯族发展的结晶, 也是中国民间舞蹈的奇葩, 我们应该大力挖掘研究和保护它。面对民间舞蹈大量消失的现状, 民间舞蹈的挖掘和记录的目的除了是要记录一种文化形态和一种情感之美以外, 更重要的是为了记载和见证一种珍贵的历史精神, 以保持民间舞蹈中那种对生活的虔诚与执着。

关键词:锡伯族;贝伦舞;特点;民间舞蹈

中图分类号:J722.22文献标志码:A

众所周知, 中国是一个人口众多、地域广阔, 且具有悠界面, 完成12章25讲配置。通过目录操作选项, 自左至右的按钮作用分别为增加章节点、增加讲节点、删除节点、上移节点、下移节点。通过章讲节点编辑, 可以设置章讲名称, 是否允许访客浏览本章讲教材等。 (2) 知识点配置。知识点配置方法是进入虚拟教室之后, 点击“配置教室”菜单中的“知识点”选项, 进入知识点配置界面。首先添加所有知识点到课程中, 然后在目录中选中一个章讲, 选择本章讲中要配置的知识点, 单击右向箭头, 配置到本章讲中。如果需要取消本章讲中已配置的知识点, 首先选择知识点, 然后单击左向箭头。 (3) 课程信息配置。完成章讲目录配置后, 进行课程信息的配置, 方法是点击“配置教室”菜单中的“课程简介”选项, 进入配置课程与章讲要求配置界面。配置教学公告、课程标准、教学计划、学习方法、学习重点、参考资料、教员简介等课程信息。在编辑区录入具体内容, 最后点击“提交”选项完成配置。由于教学系统提供的教室风格图标与本课内容不太相符, 所以设计了具有弹药鲜明特色风格的图标。

三、网络教材制作

网络教材是一种利用现代信息技术来存储与传播教与学信息的现代教材类型, 具有严谨的逻辑, 按知识体系组织的教学内容, 是电子版的教科书。采用Dreamweaver软件设计应用制作了25讲的网络教材。

1. 前期文字、公式、图片处理。

网络教材是以国防工业出版社出版的教材《弹药系统分析与设计》为蓝本, 针对每讲知识内容进行重新编排设计。大量文字录入编辑;几百个公式的录入, 并处理为图片格式以便于在网页中编辑;数百幅图片处理, 将原来的黑白图添加颜色, 使其在网页浏览中更加美观和直观。这些都是制作网络教材的基础性工作。

2教材风格、功能设计。每讲的网页可以划分为五个区域:头部区域、与其他各讲链接区域、本章内容链接区域、教材内容区域、底部区域。考虑到打开网络教材, 要使学员了解课程名称, 哪个系和教研室开出的课程, 体现弹药特色, 专门设计了网页头部。为了方便的浏览其他各讲网络教材, 专门设计链接栏, 并标出本章本讲位置, 本章链接区域列出了主要知识模块, 学员可以根据自己兴趣直接点击浏览。主体内容按知识模块划分, 设计有标题, 并可选择回到首页。底部区域标明了网络教材制作单位, 联系电话和电子邮箱地址等信息。

四、网络课程素材资源和试题建设

1. 动画。

运用Photoshop、Flash、3DMAX等软件, 设计制作了100多个复杂结构动作的动画, 提高授课的活泼性,

文章编号:1674-9324 (2013) 29-0281-03

久历史的古老国家。五千多年的历史文化的机电, 造就了使学员在枯燥的理论面前不会手足无措, 能够把握住学习的重点内容, 简单易懂。

2. 视频。

搜集整理了大量与《弹药系统分析与设计》课程相关的视频材料, 理论讲授与实践相结合, 克服原理教学的枯燥无味, 这对提高课堂教学效果帮助很大。

3. 图片。

通过搜集大量的相关图片来扩充素材资源, 以此加深学员对所讲授内容的直观印象, 使理论和现实得到更好的结合。同时将大量扫描图片以及一些破损图片进行了优化处理, 做好上色修补工作, 更加增添了图片的观赏性。已经上传500余幅图片, 在后续的教学实践中还将继续扩充。

4. 文本。

搜集大量了与课程内容相关的文本材料, 这些文本材料可加深对教学内容的理解, 拓宽学员的知识面。

5. 试题。

根据各章节知识点准备一定数量的习题或试题。每一个知识点要有几道填空、选择、判断、简答或问答等试题, 为下一步给各个章节配置试题做好了准备, 同时也为以后的出卷、组卷做好了准备。准备了相关章节以及知识点的试题共计500余道题目, 以便于学员进行自测和练习中使用。

6. 网络课程资源配置。

要配置的课程资源包括前面上载的教材类资源、素材类资源, 将其配置好以后可以在课堂教学、适时教学和学员自学时使用。方法如下: (1) 进入配置教室并选择“教室资源”; (2) 选择要配置的讲; (3) 选择配置项目:网络教材、电子教案、讲授教材或相关资源; (4) 点击教材库、从教材库目录中选择要配置的项目; (5) 将欲配置的教材资源托入上面的白框内即可。

五、结语

网络课程为学员提供了更便捷的学习机会、丰富的教学环境和教学资源, 使学习活动更加自主化、个性化。网络课程既要重视建设, 更要重视应用, 注意与课堂教学的协调配合。加强硬件、软件建设力度, 不断丰富网络课程教学资源, 使《弹药系统分析与设计》网络课程进一步完善, 形成适应全课程、全过程的系统教学基本模式, 为教学质量的稳步提高服务。此外, 进一步形成课上课下紧密融合、校内校外紧密结合、院校部队紧密配合的教学思路, 扩大交流, 加强协作, 积极开展校际间网上教学和区域性联合教学, 提高网络课程的利用率和教学效果。

摘要：加强网络课程建设是实施现代化教学、实现教育信息化、提高人才培养质量的重要手段。利用“军队院校网络教学应用系统”通用平台, 建设开发《弹药系统分析与设计》网络课程, 包括网络课程总体设计, 网络教材制作和动画、视频、图片、文本等素材资源和试题建设等, 与课堂教学相互协调补充, 为学员提供丰富的教学环境和教学资源, 使学员的学习活动更加自主化、个性化。

关键词：网络课程,网上教学,弹药系统,信息化

参考文献

[1]杨丽嘉, 傅世雄, 周毅, 等.关于网络课程建设中若干问题的思考[J].甘肃联合大学学报 (自然科学版) , 2009, (23) :44-47.

弹药系统 篇7

各国正在研制和发展的大口径火炮系统都非常重视射速,把爆发射速和持续射速作为火炮的重要战术指标。而提高大口径火炮射速的关键就在于提高弹药的装填速度,先进的弹药自动装填系统已成为现代大口径自行火炮的重要标志。传统的自行武器炮控系统通常采用继电器逻辑控制电路来实现,这样造成的结果是系统结构庞大,连线复杂,现场调试繁琐且容易出错,控制方式复杂,维护费用昂贵,可扩展性差,升级困难。另外,自行武器的工作环境多变,存在各种不同类型的干扰源。因此,选用模块化程度高,扩展性强,接线方便,易开发、易调试、易维护,环境适应能力强的PLC作为炮控系统的控制核心是最佳选择。

本文主要探讨了基于PLC的弹药装填机械手控制系统设计及测试过程,此装填机械手控制系统是火炮自动装填系统的一个子系统。通过采用合理的控制方法,硬件结构,工作流程,结合新型传感器检测技术,伺服传动技术等相关技术,来设计出满足动作时间和定位精度要求的装填机械手控制系统。本文所做的工作和研究,对于提高自行火炮射速和稳定性具有参考价值。

1 PLC概述

PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置[1],它其实就是一台计算机,采用可以编制程序的存储器,在其内部执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并以接入式CPU为核心,通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程[2]。从PLC的发展来看,PLC的特点主要表现在以下几个方面。

1.1 一种重要的控制元件

PLC是可编程控制器的简称,在目前工业控制系统中,PLC是一种重要的控制元件,在控制单元中发挥了积极的作用[3]。结合当前工业控制的实际需要,PLC的出现不但弥补了控制手段不足问题,同时也提高了控制功能,保证了工业控制系统能够在控制效率和控制结果上满足实际需要,达到提高控制水平的目的[4]。

1.2 具有较强的扩展性

由于PLC内的控制程序可以根据实际需求随意更改,因此,根据各种功能需要编制相应的控制程序成了PLC所具备的突出优点,在解决控制元件选择和控制功能提升等上面具有突出优势[5]。正是基于这一特点,PLC具有较强的扩展性,能够在多个控制系统中得到重要应用,同时也能保证控制系统取得良好的控制效果[6]。

1.3 控制效果较为理想

考虑到PLC可以扩展的特殊属性,在实际应用中,可以根据控制系统的实际需要编制相应的控制程序,并将程序写入PLC中,保证PLC在实际控制中能够发挥控制功能。基于这一特点,应用PLC的控制系统往往能够实现较多的控制功能,在控制效果上也比较理想。PLC已经成为了一种重要的控制元件,对控制系统的发展有着重要的促进作用。

1.4 应用范围相对广泛

目前无论是在工业领域还是在其他控制领域,PLC作为一种有效的控制元件,在诸多控制系统中得到了重要应用,并逐渐成为控制系统中的核心部件,对控制系统的功能和控制系统的构建起到了重要的推动作用。结合PLC的应用实例,PLC的应用范围将会随着其功能的完善在多个领域取得突破,实现良好的控制功能。

2 自动装填系统总体介绍

自动装填系统的机械结构按空间位置可分为3个模块:供弹部分、输弹部分和供输药部分,其中供弹部分包括弹仓、引信装定、取弹机械手;输弹部分包括旋转提升机构、输弹机;供输药部分包括药仓、模块药生成机构、推药机构、药协调器、输药机等。

供弹部分、输弹部分和供输药部分两两之间具有相对转动关系,控制信号及编码器、传感器反馈信号需要经过电路旋转连接器传递。若采用常规的非总线控制方式,各反馈信号需要采用一对一连线方式连接到控制器,同时,控制信号也需要采用一对一连线方式连接到控制现场,物理连线较多且布线复杂,这将导致电旋尺寸较大,使得电旋在给定的有限安装空间内难以安装。为了解决上述问题,把I/O模块作为远程站点分散布置在各控制现场,各远程I/O模块分别通过CAN总线网络与控制器通信,这样不仅可以采用数字化、智能化的传感器代替原来的模拟式传感器,提高了系统的抗干扰能力和可靠性,还可以大量减少物理连线,节省了资源,降低了成本,减小了电旋尺寸。方案采用1个主站+3个远程I/O从站的方式,主站和远程I/O从站通过2条CAN总线网络通信,所有编码器及电机驱动器均挂到1条CAN总线网络上,系统开关量、模拟量输入输出均挂到另外1条CAN总线网络上,控制系统架构如图1所示。

3 装填机械手控制系统硬件设计

装填机械手完成弹丸从弹仓到输弹机弹盘的转接过程,是1个三自由度系统,包括回转、伸出收回、抱紧机构,如图2所示。

其中回转控制为精确定位控制,主控制器通过CAN总线网络1发送位置指令给电机驱动器,电机驱动器根据接收到的位置指令控制电机完成定位控制,绝对值编码器测量机械手的角位置信息通过CAN总线网络1送到主控制器,主控制器根据反馈的机械手角位置信息判断机械手是否回转到位,如果没有回转到位,则根据机械手当前的位置信息发送新的位置指令到电机驱动器,直到机械手精确回转到位。伸出收回控制采用开关量控制,初末位置分别安装限位开关,主控制器切断电机控制信号,电机停车;主控制器发出收回指令后,电机带动机械手收回,收回到位后初位限位开关发出到位信号,主控制器切断电机控制信号,电机停车。抱紧采用开关量控制,电磁铁通电时松开,断电时抱紧。机械手安装有弹传感器,用于检测机械手中是否有弹丸。机械手上安装抱紧状态传感器,用于检测机械手是否处于抱紧状态。机械手控制系统硬件结构如图3所示。

其中,开关量输入6路(回转电机驱动器错误输出信号,伸出收回电机驱动器错误输出信号,伸出收回初末位限位开关,有弹信号,抱紧信号);开关量输出5路(回转电机驱动器使能、急停信号,伸出收回电机驱动器使能、急停信号,抱紧控制信号)。

根据控制要求、端子数、内存估算等条件,选择贝加莱公司型号为X20CP3485的CPU(装填系统主控器)以及X20DI8371扩展输入模块和X20DO9322扩展输出模块(机械手控制系统远程I/O模块),每个输入模块有8路数字输入端口,每个输出模块有12路数字输出端口,输入输出端在需要时也可以随时扩展。表1是根据选定的PLC制定的远程I/O模块端子分配表。

4 装填机械手控制系统软件设计

4.1 机械手工作流程及下位机软件设计

装填机械手负责把弹丸从弹仓取弹口取出并放入输弹机接盘,主要完成3个动作;抱紧(解锁)弹丸、伸出(收回)机械手、回转机械手。控制系统发出取弹指令后,机械手伸出、抱紧弹丸后收回,收回到指定位置后机械手转到给弹位置,若输弹机已准备好接弹,则机械手伸出给弹,给弹后机械手收回并转回到取弹位置,机械手工作流程如图4所示。

Automation Studio是针对贝加莱(B&R)所有工业自动化产品的集成化的软件开发环境,使用C语言在此开发环境中编写下位机软件,软件流程如图5所示。

Step1:判断弹仓是否准备好,如果准备好,则进入Step2,否则等待弹仓准备好;

Step2:机械手伸出取弹;

Step3:抱紧装置抱紧弹丸,延时0.2 s确保弹丸可靠抱紧;

Step4:机械手收回;

Step5:机械手回转到给弹位置,等待输弹机准备好接弹后进入Step6,否则等待输弹机准备好;

Step6:机械手伸出送弹;

Step7:抱紧装置解锁,延时0.2 s确保可靠解锁;

Step8:机械手收回;

Step9:机械手回取弹位。

4.2 上位机软件设计

结合Lab VIEW2010软件开发了上位机操作界面,实现了对系统的操作控制以及状态信息和动画的显示等功能,其中上位机和下位机之间的通信通过OPC协议来实现。

上位机程序主要包含以下2个功能模块:

1)OPC变量的写入和读取。OPC变量的写入采用事件模式,当前面板上按钮或数值输入控件值改变时触发。OPC变量的读取采用循环读取,每隔50 ms读取一次,进行实时显示。

2)机械手控制信息读取计算。通过机械手的伸出收回状态(Tran_pos1,Tran_pos2),机械手是否有弹(JXS_YD),机械手编码器数值(Rot_encoder)这几个参数对机械手当前位置及是否有弹进行计算及动画演示。

机械手上位机操作及显示界面如图6、图7所示(图7包含有弹仓信息显示)。

5 机械手动作性能测试

机械手动作性能测试主要包括动作时间和定位精度两方面。

5.1 机械手动作时间测试

机械手动作时间设计要求为:从弹仓回转至取弹位或补弹位动作0.6 s,伸出动作0.7 s,收回动作0.6 s。实际测试结果如表2所示。

机械手回转,机械手伸出,机械手收回曲线如图8、图9、图10所示。

由测试结果可知,机械手动作时间满足设计指标要求。

5.2 机械手定位精度测试

机械手定位精度测试是针对回转动作进行的,包括电机端定位精度测试和负载端定位精度测试。

机械手回转电机位置误差如图11所示。

可以看出,整个过程的最大位置误差为30 cnt(cnt为电机编码器脉冲单位,10 000 cnt为1°)。最终的定位误差为2 cnt,具有较高的位置定位精度。

对于负载端,回转定位测试结果如表3所示,满足设计指标要求(±3 mil)。

6 结语

通过采用合理的控制方法,硬件结构,工作流程,结合新型传感器检测技术,伺服传动技术等相关技术,设计出满足动作时间和定位精度要求的装填机械手控制系统。对于提高自行火炮射速和稳定性具有参考价值。

摘要：各国正在研制和发展的大口径火炮系统都非常重视射速,把爆发射速和持续射速作为火炮的重要战术指标。而提高大口径火炮射速的关键就在于提高弹药的装填速度,先进的弹药自动装填系统已成为现代大口径自行火炮的重要标志。所研究的装填机械手控制系统是火炮弹药自动装填系统的一个子系统,主要探讨了基于PLC的装填机械手控制系统设计及测试过程。通过采用合理的控制方法,硬件结构,工作流程,结合新型传感器检测技术,伺服传动技术等相关技术,来设计出满足动作时间和定位精度要求的装填机械手控制系统,并对系统进行动作性能测试。通过分析结果可知,装填机械手控制系统满足设计指标要求。所做的工作和研究,对提高自行火炮射速和稳定性具有参考价值。

关键词：PLC,装填机械手,控制设计

参考文献

[1]唐静.PLC在三面铣机床控制系统中的应用[J].常州信息职业技术学院学报,2014(01):36-37.

[2]卢国华.PLC端口的扩展及常闭触点输入信号的处理[J].电工技术,2013(04):57-58.

[3]李凯全.PLC仿真软件课的规划与设计[J].光盘技术,2014(06):21-22.

[4]林顺宝.舞台等艺术灯饰的PLC控制与设计[J].黑龙江科技信息,2013(08):93-94.

[5]梁志宏,王怀学.基于PLC的龙门刨床直流调速系统改造[J].科技创新导报,2014(33):78-79.

关于弹药技术的探索 篇8

弹药主要包括炮弹、手榴弹、枪榴弹、航空炸弹、火箭弹、导弹、水雷、地雷、爆破药包等。弹药也称为战斗部, 是武器系统中直接杀伤目标的重要部分。它是借助武器发射至目标区域, 处于完成战斗任务的最后阶段。它主要承担压制敌方火力、杀伤敌有生力量、摧毁敌方工事、指挥所等重要目标、为己方攻击扫清障碍的任务, 是战争的火力支柱。弹药技术的发展, 不仅使步兵掌握了速射武器, 还催生了炮兵和其他兵种, 改变了陆军的结构。

纵观历史, 弹药的发展可以分平时、战时两个基本类型:战时发展弹药, 要求快速发展, 大量生产供应:往往以大射程、大威力为追求指标;往往用使用方赞的更新来弥补新发展弹药的战术技术不完备;往往提出层出不穷的新弹药发展要求, 而和平时期则是弹药发展的艰难时期。一般来说, 和平时期往往由战后恢复、和平发展和临战状态三种经济形态组成:其中尤以和平发展时期对弹药发展的影响最为严竣, 而目前我国正处于和平发展时期。所以, 当前我国弹药的发展必须以发展弹药技术为主导。

1 现代战争, 新式弹药的分类

1.1 常规弹药

常规弹药是常规武器衍生而来的, 习惯上把有较长使用历史的弹药称为常规弹药, 往往作为非制导弹药的代名词。实际上, 随着新技术弹药的不断出奇, 目前认为不属常规弹药范畴的制导弹药, 将会被看作常规弹药。现在的常规弹药, 由于成本较低, 使用规侧成熟, 加之有大量产品在投, 尚能满足许多场合的使用需要, 所以常规弹药是不可能很快淘汰的。

1.2 灵巧弹药

灵巧弹药是对目标具有一定的发射后自动或半自动识别攻击能力的弹药。当前以末敏弹为代表。习惯上把末制导炮弹、激光制导航弹都归为灵巧弹药。或许是SMART一词本身有新式的、时髦的含义之故.常常对一些新出现的弹种, 如弹道修正弹、简易制导火箭弹、软杀伤弹药、电子对抗弹之间的过渡弹药;相对于常规弹药来说, 它是新式弹药;相对于智能雷来说, 它是仅具备部分智能的弹药。长远来看, 灵巧弹药就是新的、更有效的、更经济的弹药。它代表着弹药的发展方向。

1.3 智能弹药

智能弹药应该是具有智慧能力的弹药。所谓智慧是指“对事物有认识、辨析、判断处理和发明创造的能力”。智能弹药必须在给定环境条件下, 在设定的寿命周期内, 具有自动探测目标, 自动识别目标, 井在最有利时机自动打击目标的能力。目前可以列入智能弹药范畴的有智能雷、寻的弹等弹药.矛和盾的对抗发展是永恒的, 智能弹药不会是弹药发展的终结, 仅能是现代弹药技术的高级阶段。

2 弹药的基本构成

2.1 战斗部

战斗部是弹药毁伤目标或完成既定战斗任务的核心部分。某些弹药 (如普通地雷、水雷等) 仅由战斗部单独构成。战斗部通常由壳体和装坟物组成。

2.1.1 壳体

壳体用于容纳装坟物并连接引信, 使战斗部组成一个整体结构。在大多数情况下, 壳体也是形成毁伤元素的基体, 如杀伤类的炮弹、导弹、炸弹等。

2.1.2 装填物

装填物是毁伤目标的能源物质或战剂。通过对目标的高速碰挂, 或装填物 (剂) 的自身特性与反应, 产生或释放出具有机械、热、声、光、电磁、核、生物等效应的毁伤元 (如实心弹丸、破片、冲击波、射流、热辐射、核辐射、电磁脉冲、高能离子束、生物及化学战剂气溶胶等) , 作用在目标上, 使其暂时或永久地、局部或全部地丧失其正常功能。有些装填物是为了完成某项特定的任务, 如宜传弹内装坟的宜传品、侦察弹内装填的摄像及信息发射装置等。

2.2 引信

引信是能感受环境和目标信息, 从安全状态转换到待发状态, 适时作用以控制弹药发挥最佳作用的一种装置。

2.3 投射部

投射部是弹药系统中提供投射动力的装置, 使射弹具有射向预定目标的飞行速度。投射部的结构类型与武器的发射方式紧密相关。两种最典型的弹药投射部为:

发射装药药筒-适用于枪、炮射击式弹药。

火箭发动机-是自推式弹药中应用最广泛的投射部类型。其与射击式投射部的差别在于, 发射后伴随射弹一体飞行, 工作停止前持续提供飞行动力。

某些弹药, 如手榴弹、普通的航空炸弹、地雷、水雷等是通过人力投掷或工具运载、埋设的, 无需投射动力, 故无投射部。

2.4 导引部

导引部是弹药系统中导引和控制射弹正确飞行运动的部分。对于无控弹药, 简称导引部;对于控制弹药, 简称制导部, 它可能是一完整的制导系统, 也可能与弹外制导设备联合组成制导系统。

2.4.1 导引部

使射弹尽可能沿着事先确定好的理想弹道飞向目标, 实现对射弹的正确导引。火炮弹丸的上下定心突起或定心舵形式的定心部即为其导引部;无控火箭弹的导向块或定位器为其导引部。

2.4.2 制导部

导弹的制导部通常由测量装置、计算装置和执行装置3个主要部分组成。根据导弹类型的不同, 相应的制导方式也不同, 有4种制导方式。

自主式制导-全部制导系统装在弹上, 制导过程中不需要弹外设备配合, 也无需来自目标的直接信息就能控制射弹飞向目标, 如惯性制导。大多数地地导弹都采用自主式制导。

寻的制导-由弹上的导引头感受目标的辐射能量或反射能量, 自动形成制导指令控制射弹飞向目标, 如无线电寻的制导、激光寻的制导、红外寻的制导等。这种制导方式的制导精度高, 但制导距离较近, 适用于攻击活动目标的地空、舰空、空空、空舰等导弹。

遥控制导-由导弹的制导站向导弹发出制导指令目标, 如无线电指令制导、激光指令制导., 由弹上执行装置操纵射弹飞向适用于攻击活动目标的地空、空空、空地和反坦克导弹等。

复合制导-在射弹飞行的初始段、中间段和末段, 行制导, 如利用GPS技术和惯性导航系统全程导引, 同时或先后采用两种以上方式进投放制导炸弹、布撒器等。加上末段寻的制导等。适用于远程复合制导可以增大制导距离, 同时提高制导精度。

2.5 稳定部

弹药在发射和飞行中, 由于各种随机因素的干扰和空气阻力的不均衡作用。导致射弹飞行状态的不稳定变化, 使其飞行轨迹偏离理想弹道, 形成射弹散布, 降低命中率。稳定部是保持射弹在飞行中具有抗干扰特性, 以稳定的飞行状态、尽可能小的攻角和正确姿态接近目标的装置。

3 面向未来, 弹药技术的发展方向

弹药的发展趋势是常规弹药灵巧化、灵巧弹药智能化。灵巧化和智能化的实现依救于弹药技术的发展。弹药技术的发展方向是制导化、远程化和巧妙毁伤目标。

3.1 制导化指的是保证毁伤元有效命中目标的综合技术途径。

它包含目标的探测、识别、跟踪技术:毁伤元运动轨迹控制技术;隐身与抗干扰技术;对弈格斗技术等等。

3.2 远程化指的是对日标实施防区外打击能力不断提高。

其主要含义是提高射程, 包括火箭增程、气动力增程、冲压喷气发动机和其它增程技术。同时也有隐身攻击的含义, 如地下、水下、超低空、隐身特机等与毁伤元投送相关的技术。

3.3 巧妙毁伤目标指的软硬杀伤技术、电子

对抗技术、引故配合技术等等直接毁伤目标, 甚而直接毁伤目标致命区的技术。

结束语

需要是弹药发展的动力, 不同的需求, 要求发展不同的弹药而能否发展出不同的弹药起决定作用的因素是技术。只有新技术的突破才能诞生新种群弹药。

参考文献

[1]李向东.弹药概论.2004.

[2]冯平.现代武器2006.

地面侦察弹药相关技术研究 篇9

关键词：地面侦察,精确布撒,扶正机构,复合传感

在信息化战争中, 对敌方人员和装备实时侦查是实施军事行动的重要前提。其中, 地面侦察有其独特的一面是不受复杂的地形地物和天候条件的影响, 因为人员和装备等目标在地面上运动会引起地面震动而发出红外辐射信息, 地面传感器即可通过探测这些信息来发现与识别运动目标。本文介绍的地面侦察弹药是一种用于前方目标区域侦察的地面传感器侦察系统, 它采用子母弹作战方式, 由母弹将子弹药快速投放到我前方观察所活动不便或不能到达区域的敌重要目标附近, 及时准确地掌握这类目标的活动状况, 引导炮兵火力对其实施打击。它具有隐蔽性好, 抗干扰能力和生存能力强, 获取情报准确、及时、不间断, 布设方便灵活等特点。上世纪60年代以来, 用于前方侦查的无人值守地面传感器监视技术得到广泛发展, 且目前有关于使用炮弹布撒侦察传感器的研究。因此, 研究地面侦察弹药的组成和工作过程, 分析其关键技术很有必要。

1 地面侦察弹药的组成及工作过程

地面侦察弹药的结构外形同普通榴弹一样, 采用空抛式一次开伞结构。弹药系统包括母弹体、时间引信、开仓部件、减速装置、子弹药及辅助装置等。其中子弹药是核心。子弹药的主要部件包括:伞弹连接器、伞弹分离器、子弹姿态扶正机构、卫星定位接收机、传感器单元、目标识别单元、信息接收单元和破片杀伤战斗部。

地面侦察弹药的整个工作过程为:

1) 根据战场地形和任务需要, 计算需要的子弹数量, 制定布撒计划, 装定每发弹的火炮射击诸元和时间引信分划;

2) 发射母弹, 当母弹经无控弹道飞抵目标上空后, 延时引信发挥作用, 点燃抛射药, 启动开仓部件, 并抛出子弹药;

3) 当子弹药从母弹中抛撒出来后, 减速伞从尾部的伞舱内抛出, 子弹药在减速伞的作用下稳定下落, 落地后脱开减速伞, 后由扶正机构将子弹扶正, 同时伸开天线;

4) 子弹群在预定区域内组成网络, 对出现的目标进行判别, 并将信息传送至各节点和后方接收系统, 引导炮兵对目标实施攻击, 同时各子弹根据目标运动情况, 破片杀伤战斗部作用, 对目标实施自主攻击。

2 地面侦察弹药的关键技术

2.1 总体设计技术

使子弹群被抛撒出来落地后在预定区域形成合理的散布是顺利完成任务的前提, 因此要事先进行总体优化设计。这就需要建立一系列的内外弹道模型, 并对其进行仿真计算, 设计好发射初速、射角、射向、引信作用时间和抛撒速度等;得出子弹理论落点和子弹群的散布中心, 再分析起始扰动、引信作用时间、减速伞气动特性、抛撒速度、海拔高度等诸因素对子弹散布的影响, 对子弹群的弹道参数进行优化设计和合理匹配。

2.2 抗高过载技术

由于用火炮发射且要经历开仓抛撒, 地面侦察弹药需承受较大的发射过载和抛射过载。通过过载转移、精密加式、改善结构体应力分布等设计及工艺实现机械解构的抗过载;通过采用全贴片器件、利用高密度组装技术、对关键器件实施固封等方法实现电子器件的抗过载;通过对地面侦察弹药的元器件进行小型化设计和加装隔振缓冲装置, 利用缓冲材料的吸能特性, 大大减小传递到元器件上的冲击, 避免高过载环境对地面侦察弹药结构和性能的影响。

2.3 扶正机构设计技术

一方面子弹装载的是震动、声音和红外传感器, 而只有当子弹保持直立状态且与地面直接接触时, 震动传感器才能可靠工作;另一方面弹载天线也需保持直立状态才能保证将检测到的信息可靠传回己方控制中心。这些都依赖扶正机构将落地后的子弹扶正, 因此扶正机构的设计尤为重要。扶正机构装载于弹体内, 且紧贴于子弹外筒。开仓后, 电源开关打开, 时序控制电路启动;子弹落地并基本稳定后, 子弹内装的发火组件作用, 支架失去约束, 在扭簧的弹力作用下自然张开;释放后的支架在子弹底部平面内形成辐射状支脚, 使子弹直立于地面, 且增大了子弹的稳定度。

2.4 复合传感技术

子弹要对出现的目标实施侦察, 关键的是提取目标特征, 然后进行正确判别。由于战场目标信息复杂、环境变化大以及不确定因素较多, 单一传感器检测目标均有局限性, 有必要采取以震动传感器为主、声音和红外传感器为辅的复合传感器。复合传感器目标识别系统的关键技术是信息融合和决策, 需要解决以下问题:

1) 如何校准来自不同传感器的数据, 解决传感器场景匹配的问题;

2) 不同传感器电磁信号如何融合;

3) 当多个传感器判断结果相矛盾时, 如何作出可信的判决和决策。

2.5 远距离信息传输技术

要及时发现敌方目标并及时打击, 子弹侦察信息的顺利传送和接收是其前提和保证。由于战场地形环境复杂且变化大、遮蔽物较多、发送端与接收端相距较远, 加上弹内空间有限, 因此在这些不利条件下如何实现侦察信息的远距离传输是系统设计的关键之一。

3 结语

地面侦察弹药是一种用于前方目标区域侦察的地面传感器侦察系统, 特别适用于对隐蔽工事的敌有生力量和武器平台运动状态的侦察和监视。该系统的使用, 可以提高炮兵在不利环境下探测目标信息的能力, 有利于获得战争的主动权, 大大提高部队对远距离战场目标的侦察能力和整体作战能力, 必将在信息化战争中发挥重要作用。

参考文献

[1]范金荣.精确制导武器信息化关键技术分析.现代防御技术, 2003.

[2]赵新生等.新弹种弹道与射击效率评定.北京:兵器工业出版社, 2000.

[3]谭和林.多管火箭末敏弹系统弹道特性分析.南京理工大学硕士学位论文, 2006.

[4]汪朝群.多传感器融合技术在导弹武器抗干扰中的应用.上海航天, 2000.