【引信装定系统国内外研究现状的文献综述3100字】

-PAGE44--PAGE43-引信装定系统国内外研究现状的文献综述针对引信技术的相关研究工作，国外起步时间较早，其引信技术与我国相比相对成熟、先进很多。航弹fuze或火箭弹fuze的装定工作主要采取接触装定方式，而遥控装定、发射前装定、光学装定、炮口感应装定等装定方式均属于非接触装定。发射前装定：根据美国patentUS2005/0126 379发布的有关发射前装定技术的介绍，射前装定原理分为共振耦合、变压器耦合。基于共振耦合原理传输信息，能量传输率高，信号通频带窄，信息的传输率慢；装定信息采用变压器耦合原理后，具有传输数据速率高，但传输能量效率低等特点。美国曾对某型便携式手持感应装定系统进行过相应研究，其装定设备如图1-1所示。引信接收器所需的能量无需通过额外电源提供；实用性强；仅许将一定匝数的初级线圈缠绕在发射管上即可代替对发射管结构的改动，操作方便，满足需求。以上皆是采用发射前感应装定方式后所取得的进步点[5]。图1-1M1155便携式手持静态感应装定器Fig.1-1M1155portablehandheldstaticinductionsetter美国对便携式炮兵引信装定器（EPIAFS）的研究取得了相当进展，进一步提高了其性能及其可靠性，不仅可以装定PIAFS武器，还能够装定精确制导组件XM1156(PGA)的各种弹药，在发射之前能够对数据反复确认，装定器及其装定过程如图1-2所示。图1-2美军便携式炮兵引信装定器Fig.1-2U.S.ArmyPortableArtilleryFuzeSetter美国艾连特公司为Crusader武器系统研制了便携式感应装定器（PIAFS），同属发射前自动感应装定的还有理想班组支援武器（Objectcrewservedweapon，简称OCSW），如图1-3所示，用于装定艾连特公司的高爆弹[6,7]。装定时，位于炮管膛部的装定器不仅承担着装定的功能，还需要在弹头入膛之前完成目标距离的测算，测算过后的数据自动编入程序之中，然后将程序送入引信，实现控制功能。图1-3OSCW样机Fig.1-3OSCWprototype在理论研究方面，2003年，Mike-Hibel在“AirBurstingAmmunitionTechnology”中提出了一种弹链感应装定技术[7]。2005年，美国PatentUS2005006191A1介绍了一种引信装定的感应接口，提出将接收线圈缠绕在铁氧体材料和塑料构成的磁芯材料上，可提高耦合效率，减小材料重量[8,9]。炮口感应装定：装定时机为出炮口瞬间，装定线圈安装位置为火炮身管。这种装定方式典型的系统为是瑞士AHEAD实时装定系统。该系统通过配置于炮口的三个装定线圈来完成感应装定。具体的操作过程为：采集弹丸在通过第一、第二个线圈的时间差，计算速度差、时间差，返回给控制系统，通过最后一个线圈，将信息感应装定，完成装定过程，其作用过程图1-4所示[10]。图1-4瑞士AHEAD火炮感应装定系统Fig.1-4SwissAHEADartilleryinductionsettingsystem光学装定是以激光为载波，实现信息和能量的传输[11]。美国Patent“Settableelectronicfuzingsystemforcannonammunition”(USPatent53343795)中报道了利用激光测距测定目标的距离，装定时间由火力控制系统通过其计算机计算得出，并将其传送至引信接收电路接收，再由接收电路将经反馈感应后的装定时间信号与发射信号进行比对，以确定信号的准确性[12]。引信信息遥控装定是通过传感器探测到目标，进而将多传感器探测到的目标信息进行数据融合和目标识别等诸多工作，从而将确定的目标参数传输至火控计算机，然后通过计算得出引信所需要的装定信息[13]。尽管国内对感应装定技术的研究起步较西方国家晚了一些，但通过大量相关研究工作之后，也取得了许多不错的科研成果。除了中国航天集团、中国南北兵器集团等研究机构对引信装定技术进行研究，许多高校也参与了相关技术研究，研究工作从以下几个方面开展：（1）引信接收器小型化技术：2004年，南京理工大学的王学慧利用复杂可编程逻辑器件（CPLD）实现了装定器电路的设计，将各个模块集成到一片CPLD器件中，大大简化了系统硬件设计[14]。2007年，南京理工大学的黄学功等人设计了低功耗引信电路，在出炮口瞬间对引信进行装定[15]。（2）耦合线圈技术研究：2004年，同样是炮口感应传输数据，王利等人建立电磁场模型，通过有限元仿真确定在弹丸刚经过炮口的瞬间，接收线圈两端感应到的信号幅值最高[16]。（3）抗电磁干扰技术：006年，由南京理工大学的杨会军等人所设计出的静态感应装定系统，采用的方式就是发射前装定，引信接收部分在装定后电源立即关掉，免受外界磁场干扰[17]。2009年，李长生在建模中考虑涡流影响，确定系统的最佳工作条件，探讨了漏感补偿的问题[18]。2014年，西北机电工程所的王林等人针对数据传输不可靠的问题，设计装定系统，使用一套线圈同时传输信息和能量[19]。2010年王晖等人针对炮口复杂的电磁干扰环境，通过分析干扰原因，采用单点并联接地并就近与引信壳体连接的方法，减小干扰[20]。2013年，西北机电工程所的丁毅等人开展了关于弹底材料对感应信号的影响的相关研究工作，通过大量研究及仿真得出，降低装定数据丢失概率可以通过将降低弹底材料的磁导率与降低引信底部的磁导率的组合工作实现[21]。（4）装定信息双向传输技术：2003年，张峰在“基于副载波的负载调制技术实现引信感应装定信息反馈的方法”一文中，提出采用副载波负载调制技术实现信息反馈的方法，验证了该方法在保证可靠反馈的基础上可以提高能量利用率[22]。2012年，周晓东在“基于副线圈的引信感应装定器反馈通道设计”一文中，提出在装定器中增加副线圈和反馈电路组成的反馈通道，实现装定信息回传[23]。2014年，西安机电信息研究所的杜军等人提出间断功能的方法，即对引信间断供电，在装定器正向传输数据之后，持续1ms的低电平，在这段时间里，引信接收器回传数据信息给装定器，装定器比对两组数据，判断是否装定成功[24]。参考文献[1] 陈燕.基于射频识别技术的引信装定系统设计[D];南京理工大学,2013.[2] 庚晋,周洁.反巡航导弹:现代军事热点[J].飞航导弹,2003,(06):30-33.[3] 毛征,孟灿,杨俊强.近程防空、反导与C-RAM武器系统现状与发展;proceedingsofthe第15届中国系统仿真技术及其应用学术会议（15thCCSSTA2014）,中国福建福州,F,2014[C].[4] 王宝成,冯宇晨.近程反导舰炮武器系统的发展趋势[J].火炮发射与控制学报,2008,(03):94-96.[5] 吴志亮,张合.小口径引信膛内感应储能磁场穿透特性[J].兵工学报,2010,31(10):1310-1315.[6] 王颖翌.基于金属管壳的引信信息交联技术研究[D];南京理工大学,2007.[7] NavySelectsATK'sPioneeringAirBurstingAmmunitionTechnology[J].DefenseDaily,2006.[8] DIETRICHMC,MAUGANSEC.Projectileinductiveinterfacefortheconcurrenttransferofdataandpower[M].US.2006.[9] 马振兴.感应装定系统中信息传输研究[D];中北大学,2017.[10] 王晖.超近程主动防护系统火箭子母弹母弹引信安全系统关键技术研究[D];南京理工大学,2015.[11] 宋健.脉冲激光近程探测目标反射特性研究[D];南京理工大学,2015.[12] ZIEMBART,HOYTDG.Settableelectronicfuzingsystemforcannonammunition[M].US.1994.[13] 曹成茂.引信与武器系统信息交联中的遥控装定技术研究[D];南京理工大学,2005.[14] 王学慧,周晓东,张河.基于CPLD的引信感应装定器设计[J].弹箭与制导学报,2003,(04):87-89.[15] 黄学功,陈荷娟.炮口感应装定引信电路低功耗设计[J].南京理工大学学报(自然科学版),2007,(05):550-553.[16] 王利,纪霞.利用有限元方法确定装定中的最佳感应时刻[J].弹箭与制导学报,2004,(S6):412-414.[17] 杨会军.多管火箭弹引信感应装定技术与飞行时间修正方法[D];南京理工大学,2007.[18] 李长生,张合,张祥金.考虑弹体中涡流影响的引信感应装定能量和信息传输通道模型[J].探测与控制学报,2009,31(06):5-10.[19] 王林,贺瑾,郭安学.射前引信感应装定技术研究[J].火炮发射与控制学报,2014,35(04):31-34.[20] 王晖,王建斌,陈荷娟.引信炮口感应装定系统中的接地技术[J].火炮发射与控制学报,2010,(01):17-20.[21] 丁毅,张小禄,张涛.引信体材料对弹底可编程时间引信感应信号影响的仿真研究[J].兵器装备工程学报,2018,39(03):72-74+88.[22] 张峰,李杰,李世义.基于副载波的负载调制技术实现引信感应装定信息反馈的方法[J].探测与控制学报,2003,(02):16-19.[23] 周晓东,王东亚,刘强.基于副线圈的引信感应装定器反馈通道设计[J].弹箭与制导学报,2012,32(05):101-103.[24] 杜军,李红英,马君.间断供能的引信装定数据双向传输方法[J].探测与控制学报,2014,36(0