兵工学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (6): 1602-1619.doi: 10.12382/bgxb.2022.0102
收稿日期:
2022-02-21
上线日期:
2023-06-30
LIU Weizhao1, LI Rong1,*(), NIU Lanjie1,2, SHI Kunlin1
Received:
2022-02-21
Online:
2023-06-30
摘要:
为进一步推动硬目标侵彻起爆控制技术发展,按照硬目标侵彻起爆控制过程,综述了信号感知、信号处理与起爆控制方法的发展现状。分析侵彻过载信号组成、特征、响应传递的理论成果,总结基于过载时频特征的混叠信号处理、特征提取和特征强化方法,概述新型探测器件、滤波材料和自适应算法及数值仿真的研究现状,揭示了侵彻过载信号的复杂性和目前起爆控制技术的局限性。为满足侵彻弹药持续发展需求,应掌握弹体结构、目标特性、侵彻工况约束下过载特征变化规律,探究多物理场信号产生的机理,研究复合传感、信息融合及快速处理方法,制定基于模型驱动的起爆控制策略,形成适应范围更广泛的起爆控制方法。
刘伟钊, 李蓉, 牛兰杰, 施坤林. 硬目标侵彻起爆控制技术研究现状及展望[J]. 兵工学报, 2023, 44(6): 1602-1619.
LIU Weizhao, LI Rong, NIU Lanjie, SHI Kunlin. Research Status and Prospect of Hard-Target Penetration Initiation Control Technology[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(6): 1602-1619.
[1] |
|
[2] |
李蓉, 陈侃, 康兴国, 等. 硬目标侵彻引信炸点控制方法综述[J]. 探测与控制学报, 2010, 32(6):1-4.
|
|
|
[3] |
李蓉, 康兴国. 打击深层硬目标的引信计行程起爆控制技术[J]. 探测与控制学报, 2006, 28(6): 33-36.
|
|
|
[4] |
朱松俭, 涂诗美, 苏伟, 等. 一种测定复杂介质的实时算法[J]. 探测与控制学报, 2004, 26(2):28-31.
|
|
|
[5] |
陈双宾, 康兴国, 李蓉. 斜侵彻条件下刚性弹丸轨迹的一种实时计算方法[J]. 探测与控制学报, 2007, 29(5):13-16.
|
|
|
[6] |
卢玉斌, 程永生, 孙远程. 侵彻混凝土类目标过载数据的处理原则研究[J]. 西南科技大学学报, 2015, 30(5):75-79.
|
|
|
[7] |
施坤林, 黄峥, 牛兰杰, 等. 引信的三大基础技术与发展要求[J]. 探测与控制学报, 2018, 40(1): 1-4.
|
|
|
[8] |
汪仪林, 马秋华, 张龙山, 等. 引信智能化发展构想[J]. 探测与控制学报, 2018, 40(3):1-5.
|
|
|
[9] |
|
[10] |
|
[11] |
|
[12] |
doi: 10.1016/j.ijimpeng.2008.10.006 URL |
[13] |
|
[14] |
|
[15] |
|
[16] |
|
[17] |
|
[18] |
|
[19] |
|
[20] |
doi: 10.1016/S0020-7225(02)00013-7 URL |
[21] |
doi: 10.1177/1056789514521647 URL |
[22] |
doi: 10.1088/1742-6596/757/1/012016 URL |
[23] |
|
[24] |
doi: 10.1016/j.ijimpeng.2008.10.006 URL |
[25] |
|
[26] |
doi: 10.1098/rspa.1998.0193 URL |
[27] |
|
[28] |
|
[29] |
|
[30] |
|
[31] |
|
[32] |
doi: 10.1007/s11340-013-9767-9 URL |
[33] |
|
[34] |
李晓峰, 王亚斌, 吴碧. 侵彻弹药引信技术[M]. 北京: 国防工业出版社, 2016.
|
|
|
[35] |
|
[36] |
|
[37] |
|
[38] |
|
[39] |
|
[40] |
|
[41] |
|
[42] |
|
[43] |
doi: 10.1016/S0734-743X(02)00108-2 URL |
[44] |
doi: 10.1016/j.ijimpeng.2005.01.012 URL |
[45] |
|
[46] |
|
[47] |
|
[48] |
|
[49] |
|
[50] |
|
[51] |
|
[52] |
|
[53] |
梁斌. 动能攻坚战斗部对混凝土靶侵爆效应研究[D]. 绵阳: 中国工程物理研究院, 2009.
|
|
|
[54] |
张冬梅. 高速侵彻过程中弹引系统的极端过载及冲击传递研究[D]. 北京: 北京理工大学, 2016.
|
|
|
[55] |
侯俊超, 王春光, 邓德志, 等. 高速弹丸侵彻混凝土靶板等效厚度研究[J]. 兵器装备工程学报, 2021, 42(2):9-14.
|
|
|
[56] |
张文华, 张云升, 陈振宇. 超高性能混凝土抗缩比钻地弹侵彻试验及数值仿真[J]. 工程力学, 2018, 35(7):167-175.
|
|
|
[57] |
刘伟钊, 陈侃, 李蓉, 等. 不同介质侵彻过载特征参有限元仿真方法[J]. 科学技术与工程, 2011, 11(15):3494-3498.
|
|
|
[58] |
张起博, 焦志刚. 弹丸侵彻多层目标过程数值仿真及计层策略[J]. 沈阳理工大学学报, 2020, 39(1):73-77.
|
|
|
[59] |
张会锁, 罗旭, 张远高. 弹体过载记录仪安装方式对侵彻过载峰值的影响分析[J]. 中北大学学报(自然科学版), 2014, 35(3):252-257.
|
|
|
[60] |
贾森清, 王富生, 虞跨海, 等. 高速火箭弹侵彻过程引信过载特性研究[J]. 强度与环境, 2016, 43(3):23-31.
|
|
|
[61] |
张冬梅, 高世桥. 侵彻过程中弹引螺纹连接结构振动特性研究[J]. 爆炸与冲击, 2022, 42(3):3301-3312.
|
|
|
[62] |
程祥利, 刘波, 赵慧, 等. 侵彻战斗部-引信系统动力学建模与仿真[J]. 兵工学报, 2020, 41(4): 625-633.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2020.04.001 |
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2020.04.001 |
|
[63] |
程祥利, 赵慧, 李林川, 等. 基于机械振动理论的垂直侵彻弹靶作用模型[J]. 爆炸与冲击, 2019, 39(9): 3301-3310.
|
|
|
[64] |
柏利. 硬目标侵彻过程中的引战系统动态特性研究[D]. 北京: 北京理工大学, 2012.
|
|
|
[65] |
侯超, 刘勇涛, 杨旭, 等. 侵彻硬目标武器及其智能引信关键技术研究[J]. 航空兵器, 2012(2): 44-48.
|
|
|
[66] |
于润祥. 侵彻多层硬目标传感与识别关键技术研究[D]. 北京: 北京理工大学, 2014.
|
|
|
[67] |
刘宗宝. 基于弹引系统动态特性的侵彻起爆控制技术[D]. 北京: 北京理工大学, 2016.
|
|
|
[68] |
谢玉斌, 阮朝阳. 侵彻引信压阻传感器的信号调理技术[J]. 太赫兹科学与电子信息学报, 2015, 13(6): 957-960.
|
|
|
[69] |
李蓉, 戴黎红, 吴敏忠, 等. 超高速侵彻引信多层目标过载层间粘连机理[J]. 探测与控制学报, 2020, 42(2):1-4.
|
|
|
[70] |
马孟新, 李蓉, 牛兰杰. 侵彻加速度信号目标特征中干扰叠加程度评价指标[J]. 兵工学报, 2022, 43(1): 20-28.
|
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2022.01.003 |
|
[71] |
王杰, 李蓉, 黄慧东. 基于小波系数的粘连信号穿层特征提取方法[J]. 探测与控制学报, 2016, 38(1):13-17,23.
|
|
|
[72] |
|
[73] |
满晓飞, 张合, 马少杰, 等. 基于惯性开关的弹体侵彻目标入靶速度计算[J]. 测试技术学报, 2014, 28(5): 456-458.
|
|
|
[74] |
刘恒. 侵彻引信的空穴识别算法及电路设计[D]. 太原: 中北大学, 2014.
|
|
|
[75] |
范锦彪, 祖静, 徐鹏, 等. 弹丸侵彻混凝土目标减加速度信号的处理原则[J]. 探测与控制学报, 2012, 34(4):1-5,9.
|
|
|
[76] |
郝慧艳, 李晓峰, 刘明杰. 侵彻混凝土靶板层数快速算法[J]. 火力与指挥控制, 2013, 38(3): 167-170.
|
|
|
[77] |
崔思林, 郗向儒, 汪晓安. 侵彻引信电路振动噪声处理方法研究[J]. 机械科学与技术, 2018, 37 (5):742-746.
|
|
|
[78] |
韩晓斐, 王燕, 焦聪. 多层侵彻引信层数识别研究[J]. 电子器件, 2019, 42(3):761-766.
|
|
|
[79] |
王燕, 马铁华, 徐鹏, 等. 基于Choi-Williams分布的侵彻层数识别方法[J]. 爆炸与冲击, 2015, 35(5):758-762.
|
|
|
[80] |
张海涛, 张康, 李朝阳, 等. 降低加速度信号粘连的传感器二次封装材料[J]. 兵器装备工程学报, 2016(7):37-41.
|
|
|
[81] |
董灵飞, 戴黎红, 李蓉. 基于应力波衰减材料的目标层特征凸现方法[J]. 探测与控制学报, 2018, 40(2):52-55,60.
|
|
|
[82] |
满晓飞. 短间隔多次高冲击实验装置关键技术研究[D]. 南京: 南京理工大学, 2017.
|
|
|
[83] |
郭晓雪. 侵彻加速度信息数据处理方法研究[D]. 太原: 中北大学, 2013.
|
|
|
[84] |
李俊锋, 张亚, 刘恒. 侵彻复杂层目标的计层炸点控制[J]. 弹箭与制导学报, 2014, 34(2):59-62.
|
|
|
[85] |
李豪杰, 胡怀春. 基于侵彻过载数值仿真的引信计层起爆控制方法[J]. 南京理工大学学报, 2016, 40(6):15-19.
|
|
|
[86] |
邱扬刚. 硬目标侵彻计层/计空穴原理研究[D]. 太原: 中北大学, 2011.
|
|
|
[87] |
黄莎玲, 朱鸿志, 程祥利, 等. 自适应阈值侵彻引信层目标识别算法[J]. 兵工学报, 2020, 41(9): 1762-1771.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2020.09.008 |
|
|
[88] |
戴政豪, 高世桥, 李泽章, 等. 基于包络预测的动态阈值计层算法[J]. 兵器装备工程学报, 2020, 41(12): 53-56.
|
|
|
[89] |
靳鸿, 靳书云, 陈昌鑫, 等. 侵彻层数全时态相对波峰检测方法研究[J]. 振动与冲击, 2014, 33(23):150-154.
|
|
|
[90] |
房安琪, 李蓉. 基于数据增强的侵彻引信准确层识别神经网络方法[J]. 探测与控制学报, 2022, 44(1):1-6.
|
|
|
[91] |
胡怀春. 侵彻混凝土目标贯穿特性分析及靶后炸点精度控制研究[D]. 南京: 南京理工大学, 2014.
|
|
|
[92] |
欧阳科, 杨永辉, 阮朝阳. 基于加速度传感器和开关信号融合的计层算法[J]. 探测与控制学报, 2012, 34(2):7-10.
|
|
|
[93] |
于润祥, 石庚辰, 隋丽, 等. 一种新型压电加速度传感器研究[J]. 北京理工大学学报, 2014, 34(3):273-276.
|
|
|
[94] |
黄珏. 侵彻用新型压电加度传感器研究[D]. 北京: 北京理工大学, 2018.
|
|
|
[95] |
戴可人. 电化学电容器的高过载冲击敏感特性研究[D]. 北京: 清华大学, 2018.
|
|
|
[96] |
黄用, 崔敏解. 解决侵彻信号连粘的新型传感技术[J]. 自动化与仪表, 2018, 33(11):61-66.
|
|
|
[97] |
张雄星, 邹金龙, 王伟, 等. 新型磁敏感侵彻计层方法研究[J]. 兵工学报, 2019, 40(11):2204-2211.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2019.11.004 |
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2019.11.004 |
|
[98] |
张合, 廖翔, 杨宇鑫, 等. 引信-时空识别与过程控制[J]. 探测与控制学报, 2020, 42(1):1-5.
|
|
|
[99] |
段建, 王可慧, 周刚, 等. 弹体斜侵彻硬介质目标的临界跳弹评估方法[J]. 兵工学报, 2016, 37(8):1395-1400.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2016.08.008 |
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2016.08.008 |
|
[100] |
张建新, 梁宛玉. 基于三轴加速度传感器的弹体侵彻轨迹的实时计算[J]. 测试技术学报, 2014, 28(1):69-74.
|
|
|
[101] |
张铱翔, 牛少华, 唐彬, 等. 基于实测过载的弹体侵彻姿态角计算模型[J]. 兵器装备工程学报, 2020, 41(8):22-25.
|
|
|
[102] |
张合, 于航, 戴可人, 等. 复杂广域战场下灵巧引信精准起爆控制问题[J]. 兵工学报, 2022, 43(10):2527-2533.
|
|
|
[103] |
游金川, 李东杰, 欧阳科, 等. 侵彻引信炸点精确控制技术[J]. 中国惯性技术学报, 2016, 24(1): 114-118.
|
|
|
[104] |
陈刚, 张青平, 李俊承, 等. 高冲击加速度试验系统及试验方法: CN110441020A[P]. 2019-11-12.
|
|
|
[105] |
杨喆, 孙超男. 一种基于霍普金森杆的连续多次等脉宽碰撞冲击试验装置及试验方法: CN111948074A[P].2020-11-17.
|
|
|
[106] |
聂少云, 薛鹏伊, 代晓淦. 模拟多层穿靶过程装药安全性评价方法[J]. 火炸药学报, 2020, 43(5): 537-542.
doi: 10.14077/j.issn.1007-7812.201907015 |
|
|
[107] |
方幸. 空气炮力学过载等效模拟试验方法研究[D]. 南京: 南京理工大学, 2020.
|
|
|
[108] |
李飞胤, 马少杰, 张合. 连续高冲击试验装置动态作用过程仿真研究[J]. 兵器装备工程学报, 2022, 43(1): 255-259.
|
|
|
[109] |
|
[110] |
李美亚, 井会锁, 刘奇, 等. 一种小弹模拟大弹的缩比侵彻试验方法[J]. 探测与控制学报, 2017, 39(6):21-24.
|
|
|
[111] |
刘源, 皮爱国, 杨荷, 等. 非等比例缩比侵彻/贯穿相似规律研究[J]. 爆炸与冲击, 2020, 40(3):033302.
|
|
|
[112] |
赵旭瑞. 弹丸侵彻过程温度场仿真分析[D]. 太原: 中北大学, 2020.
|
|
|
[113] |
陈仓. 侵彻角磁感知与辨识技术研究[D]. 西安: 西安工业大学, 2021.
|
|
|
[114] |
李东杰, 李华梅, 谭亮, 等. 引信电子安全与解除保险装置发展现状及趋势[J]. 探测与控制学报, 2015, 37(2):1-6.
|
|
[1] | 刘冰, 郝新红, 周文, 杨瑾. 基于BAS-BPNN的调频无线电引信目标与扫频干扰识别方法[J]. 兵工学报, 2023, 44(8): 2391-2403. |
[2] | 刘泓甫, 黄风雷, 白志玲, 段卓平. 刚性弹体带攻角斜侵彻贯穿混凝土靶板的理论模型[J]. 兵工学报, 2023, 44(8): 2381-2390. |
[3] | 周文, 郝新红, 董二娃, 陈彦君. 基于滑动多周期FFT的调频引信抗扫频干扰方法[J]. 兵工学报, 2023, 44(6): 1744-1753. |
[4] | 周霖, 倪磊, 李东伟, 张向荣, 刘海青, 江涛, 朱英中. 炸药抗过载性能试验方法[J]. 兵工学报, 2023, 44(6): 1722-1732. |
[5] | 邹陈来, 王雨时, 王光宇. 摩擦对引信后坐保险件解除保险特性的影响[J]. 兵工学报, 2023, 44(5): 1296-1309. |
[6] | 魏欣, 张云峰, 赵奇峰, 随亚光, 张德志, 张钱城. 刚性弹体撞击蜂窝结构高过载特性[J]. 兵工学报, 2023, 44(5): 1321-1329. |
[7] | 董二娃, 郝新红, 闫晓鹏, 于洪海. 扫频式干扰对超宽带无线电引信干扰机理[J]. 兵工学报, 2023, 44(4): 1006-1014. |
[8] | 陈凯柏, 高敏, 周晓东, 毕军建, 王毅. 一种无线电引信腔体屏蔽效能计算方法[J]. 兵工学报, 2023, 44(4): 1200-1208. |
[9] | 邹广平, 吴松阳, 徐舒博, 唱忠良, 王宣. 石墨烯/陶瓷颗粒增强聚氨酯基复合材料动态压缩性能[J]. 兵工学报, 2023, 44(3): 728-735. |
[10] | 张广为, 栗苹, 张继豪, 章鸿运, 李国林, 贾瑞丽. 太赫兹引信面目标散射特性[J]. 兵工学报, 2023, 44(2): 360-367. |
[11] | 苏成海, 李宗谕, 郑元枫, 郑志坚, 郭焕果. 活性药型罩聚能装药侵彻爆燃试验及耦合作用机理分析[J]. 兵工学报, 2023, 44(2): 334-344. |
[12] | 王歌, 张春, 林智伟, 王保华, 檀虎, 陈晨. 多束定向预制破片弹开舱距离研究[J]. 兵工学报, 2022, 43(S1): 115-120. |
[13] | 李子轩, 温垚珂, 董方栋, 夏海龙, 彭磊, 郑浩. 基于人体解剖结构的单兵防护后损伤评估[J]. 兵工学报, 2022, 43(9): 2190-2199. |
[14] | 王晓东, 徐永杰, 董方栋, 王昊, 郑娜娜. 凯夫拉与陶瓷复合结构抗侵彻性能数值仿真[J]. 兵工学报, 2022, 43(9): 2360-2366. |
[15] | 王积锐, 刘聪和, 樊俊铃, 焦婷, 巩建坡, 韩啸. M855A1步枪弹侵彻钢靶板数值仿真[J]. 兵工学报, 2022, 43(9): 2339-2349. |
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