膛内惯性测速系统设计

作     者：温鹏 周诗超 孙建港 刘威 李凯 WEN Peng;ZHOU Shichao;SUN Jiangang;LIU Wei;LI Kai

作者机构：中北大学信息探测与处理山西省重点实验室太原030051 

出 版 物：《计算机测量与控制》 (Computer Measurement &Control)

年 卷 期：2023年第31卷第2期

页      面：154-160页

学科分类：082601[工学-武器系统与运用工程] 08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 082603[工学-火炮、自动武器与弹药工程] 

基　　金：山西省基础研究计划资助项目(20210302123058) 

主　　题：内弹道 测速 FPGA MEMS Kalman滤波 四元数 

摘      要：弹丸的膛内运动参数可以反映火炮工作状态特性,针对常规火炮弹丸内弹道运动测速需求,设计了基于MEMS加速度传感器和姿态传感器的膛内惯性测速系统;采用Kalman滤波和四元数姿态解算算法对传感器数据进行FPGA片上处理,实现了从弹丸挤进到出膛运动过程的时间记录,成功获取弹丸内弹道运动过程中加速度、速度和位移变化;实验结果表明,相对激光区截测速方法,该系统出膛速率测量误差小于2.93%;相对火炮身管原参数,出膛位移测量误差小于1.85%,为内弹道过程弹丸运动参数测量获取提供了技术支持,对火炮系统设计评估具有重要意义。