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专利号: 202110432263X
申请人: 西安工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.多探测光幕阵列时空约束多弹丸参数匹配方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:采用多探测光幕阵列测试系统进行多弹丸飞行参数测试,并构建任意一发弹丸飞行参数计算模型;

步骤S2:采集弹丸穿过探测光幕的原始信号,计算多探测光幕阵列中平行探测光幕输出信号的相关系数矩阵,寻找出同一发弹丸的波形信号;

步骤S3:建立多探测光幕阵列的平面几何方程,确定同一发弹丸穿过多个探测光幕的时刻值;

步骤S4:基于多弹丸在多探测光幕阵列中匀速直线运动,并结合同一发弹丸穿过多个探测光幕的点轨迹,构建同一发弹丸的直线约束函数;

步骤S5:基于弹丸穿过探测光幕的空间位置和时刻值,匹配并计算出多弹丸穿过每一个探测光幕的参数;

所述步骤S1构建弹丸飞行参数计算模型的步骤如下:

步骤S11:搭建探测光幕M1至M6,探测光幕M1和M4相互平行且垂直于oz轴,探测光幕M1和M4之间的距离为S,探测光幕M2和M5垂直于xoz平面且分别与探测光幕M1和M4之间存在夹角α;

探测光幕M3和M6垂直于yoz平面且分别与探测光幕M1和M4之间存在夹角β;

步骤S12:获得多探测光幕阵列的空间几何参数;

步骤S13:根据同一弹丸穿过多探测光幕的时刻值,建立任意一发弹丸飞行参数计算模型;

所述步骤S2寻找同一弹丸波形信号的步骤如下:

步骤S21:由多路采集模块采集多弹丸穿过多探测光幕的信号,并提取弹丸穿过探测光幕的时刻值;

步骤S22:定义多弹丸穿过多探测光幕的时刻值;

步骤S23:计算多探测光幕阵列中三组平行探测光幕输出信号的相关系数矩阵,找到平行探测光幕中同一弹丸的波形信号,确定其时刻值;

所述步骤S2寻找同一弹丸波形信号的具体步骤如下:

利用多路采集模块获得弹丸穿过探测光幕M1‑M6的原始信号yi(t),i=1,2,…,6,并采用离散小波变换对探测光幕信号yi(t)进行滤波处理得到探测光幕中弹丸信号的时刻值tij,j=1,2,…,n,其中,n为发射弹丸的数量;

探测光幕M1中第一个起始信号时刻记为第一发弹丸穿过第一个探测光幕时刻值t11,并记该时刻t11弹丸穿过探测光幕M1的坐标为A11(x11,y11,z11);对于探测光幕M1的其他弹丸信号,按照其他弹丸穿过探测光幕M1的时间顺序,记为t12~t1n;同时,按照顺序记其他探测光幕M2‑M6弹丸信号的时刻值,分别为t21~t2n,t31~t3n,t41~t4n,t51~t5n,t61~t6n;

y1q(t)和y4p(t)分别为第q发弹丸穿过探测光幕M1的信号和第p发弹丸穿过探测光幕M4的波形信号,根据平行探测光幕信号波形相关性,自动识别平行探测光幕对同一弹丸波形的归属关系,其相关系数为δ14;同理,根据相关原则计算出探测光幕M2和M5的相关系数δ25,以及探测光幕M3和M6的相关系数δ36;若δ14值最大,则y11(t)和y4p(t)为相关波形,认定其为同一发弹丸穿过平行探测光幕的信号;结合小波变换模极大值时刻提取得到弹丸波形的时刻值t1q和t4p,则第k个弹丸穿过探测光幕M1和M4的真实时刻值为t1k=t1q和t4k=t4p;同理,找到第k个弹丸穿过探测光幕M2和M5的时刻值t2k和t5k,以及穿过探测光幕M3和M6的时刻值t3k和t6k。

2.如权利要求1所述的多探测光幕阵列时空约束多弹丸参数匹配方法,其特征在于,所述步骤S3确定同一发弹丸穿过多个探测光幕的时刻值的步骤为:步骤S31:构建多探测光幕弹丸时空关联约束函数式;

步骤S32:基于三组平行探测光幕所对应的每一组弹丸时刻序列,采用计算机循环匹配计算方法,匹配出第一发弹丸穿过探测光幕的时刻值;

步骤S33:同理寻找并匹配出其他弹丸穿过每一个探测光幕的时刻值。

3.如权利要求1所述的多探测光幕阵列时空约束多弹丸参数匹配方法,其特征在于,所述步骤S4构建同一发弹丸的直线约束函数的步骤为:步骤S41:设定任意一发弹丸在探测光幕的空间位置;

步骤S42:根据同一弹丸穿过探测光幕阵列的匀速直线运动规则,构建同一发弹丸的直线约束函数。

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