大當量戰(zhàn)斗部靜爆試驗多參數測試設備同步觸發(fā)方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于爆炸毀傷試驗測試技術領域，具體為一種靶場爆炸試驗多測試設備無線式同步觸發(fā)方法。
【背景技術】
[0002]近年來，美國“炸彈之母”、俄軍“炸彈之父”的成功試驗向世界展示了巨型炸彈的威懾，為了進一步發(fā)展我國高能炸藥毀傷能力，靶場經常進行大當量高能爆炸威力試驗，試驗爆炸當量已經達到了噸級甚至更高，毀傷能力不斷提升。在大當量戰(zhàn)斗部威力性能參數測試過程中，涉及的測試參數越來越多，如破片分布、破片速度、沖擊波、地震波、有害氣體濃度等多種參數需同時測試；測試涉及的面積大，需要的布點多，各種測試設備往往布設在以爆心為中心的360°范圍內，并且由于爆炸當量很大，測試傳感器和設備布設的距離越來越遠，達到了百米以上，甚至達到了一公里，這么遠的距離采用有線連接360°范圍內所有測試設備是很難實現(xiàn)的。
[0003]此外，各參試設備觸發(fā)方式多樣，如破片速度測試基本用通斷靶觸發(fā)、沖擊波參數測試采用通斷靶觸發(fā)或者沖擊波壓力信號觸發(fā)。就僅僅沖擊波壓力一項測試，由于測試點位分布范圍太廣，只能分別采用各自不同方向的測試點位沖擊波壓力信號作為觸發(fā)源，觸發(fā)源不統(tǒng)一，這就造成各參試設備的觸發(fā)零點不統(tǒng)一。有些參試設備自身配備GPS時統(tǒng)可以記錄觸發(fā)時刻，有些設備自身沒有時統(tǒng)功能，所有參試設備都沒有一個標準的觸發(fā)時刻，為事后數據處理提出了難題，最終影響到對大當量武器彈藥威力性能的準確評估。
[0004]目前爆炸試驗中傳統(tǒng)采用的引線測試觸發(fā)方法，即將綁在戰(zhàn)斗部上的通斷觸發(fā)信號采用引線傳輸到數據采集系統(tǒng)，數據采集設備布設在一定安全距離外的掩體內，數據采集設備接收到觸發(fā)信號后啟動采集。但這種傳統(tǒng)的有線式測試在大當量戰(zhàn)斗部爆炸試驗中使用問題很多，采用有線式觸發(fā)方法需要的引線太長，達到幾公里，實施起來工作量巨大；而且還容易混入干擾電信號，容易誤觸發(fā)，距離遠的設備觸發(fā)線路保護不好容易在起爆前斷開導致設備提前觸發(fā)；另外，目前的測試觸發(fā)系統(tǒng)都只針對單一參數測試設備，多參數測試設備有多個觸發(fā)源，沒有一個統(tǒng)一的觸發(fā)標準，無法實現(xiàn)同步。因此上述測試觸發(fā)系統(tǒng)存在引線長、布線工作量大、容易誤觸發(fā)和提前觸發(fā)、多參數測試設備觸發(fā)不同步、觸發(fā)方式單一等不足。

【發(fā)明內容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種大當量戰(zhàn)斗部爆炸試驗多參數測試設備無線式同步觸發(fā)方法，可以有效的實現(xiàn)大范圍長距離布設的多參數測試設備無線同步觸發(fā)，從而達到對大當量武器彈藥威力性能的準確評估的目的。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案包括以下步驟:
[0007](1)中心管理系統(tǒng)根據接收到的觸發(fā)輸入信號，通過無線傳輸系統(tǒng)廣播觸發(fā)輸出信號；
[0008](2)分布在爆炸現(xiàn)場各處的數據采集設備接收到觸發(fā)輸出信號，同時啟動采集試驗測試數據；
[0009](3)GPS模塊給各個數據采集設備授時，記錄數據采集設備啟動采集試驗測試數據的觸發(fā)零時刻；
[0010](4)遠端觸發(fā)監(jiān)控儀通過無線傳輸系統(tǒng)實時監(jiān)測數據采集設備觸發(fā)狀態(tài)，數據采集設備未觸發(fā)時手動觸發(fā)各個數據采集設備，數據采集設備誤觸發(fā)時進行復位，重新待觸發(fā)；
[0011](5)遠端觸發(fā)監(jiān)控儀下載并保存試驗測試數據，對采集到的試驗測試數據進行時間同步數據處理。
[0012]所述的步驟(1)中包括若干個觸發(fā)輸入信號，其中任意一個觸發(fā)輸入信號滿足觸發(fā)條件，中心管理系統(tǒng)都視為接收到有效的觸發(fā)輸入。
[0013]所述的步驟(1)中包括若干個觸發(fā)輸入信號，包括壓力信號、紅外信號、振動信號、聲信號、起爆電流和標準TTL信號。
[0014]所述的步驟(1)中產生觸發(fā)輸入信號的信號源采用距離爆心最近的傳感器。
[0015]所述的數據采集設備除了接收無線傳輸系統(tǒng)廣播的觸發(fā)輸出信號進行觸發(fā)外，還能夠通過外觸發(fā)、內觸發(fā)、GPS定時觸發(fā)和手動觸發(fā)進行觸發(fā)；所述的外觸發(fā)是數據采集設備通過外部TTL觸發(fā)信號進行觸發(fā)，外部觸發(fā)信號為TTL上升沿或下降沿觸發(fā)；所述的內觸發(fā)是依據被采集信號滿足預先設置的觸發(fā)閥值和觸發(fā)沿時進行觸發(fā)；所述的GPS定時觸發(fā)以GPS模塊提供的1PPS秒脈沖信號為基準進行觸發(fā)。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
[0017]1.中心管理系統(tǒng)中接收的觸發(fā)輸入可以接收多種觸發(fā)源，可以采用被測試信號如:壓力、紅外、振動、聲等，也可以采用起爆電流，經過調理后轉化為電平輸入，還可以輸入標準TTL，以上觸發(fā)源一種或者多種并行觸發(fā)，即其中任意一種觸發(fā)源達到觸發(fā)閾值，滿足觸發(fā)輸入條件，中心管理系統(tǒng)視為接收到有效的觸發(fā)輸入。這種技術觸發(fā)源靈活多樣，在試驗現(xiàn)場易于實施，還提高了觸發(fā)信號的可靠性，并保證所有測試設備采用同一個觸發(fā)源，測試設備觸發(fā)零點一致同步。
[0018]因此上述測試觸發(fā)系統(tǒng)存在引線長、布線工作量大、多參數測試設備觸發(fā)不同步、可靠性差，觸發(fā)方式單一等不足，本發(fā)明中無線式同步觸發(fā)方法可以克服以上不足。
[0019]2.中心管理系統(tǒng)的觸發(fā)輸出信號通過無線傳輸系統(tǒng)進行廣播發(fā)送，同步傳輸給分布在爆炸現(xiàn)場各個地方的數據采集設備；該項技術實現(xiàn)了無線式代替有線觸發(fā)的方法，完全符合大當量戰(zhàn)斗部爆炸試驗測試范圍大、距離遠的測試需求，彌補了現(xiàn)有引線式觸發(fā)方法引線長、布線工作量大、線路容易混入噪聲導致誤觸發(fā)、線路易斷導致提前觸發(fā)的缺點。此外，接入遠端觸發(fā)監(jiān)控儀，可以通過無線網絡傳輸系統(tǒng)與數據采集設備連接，在遠距離實時監(jiān)控設備的觸發(fā)狀態(tài)，使設備觸發(fā)實時并且可視化；此外還可以遠程控制設備，一旦設備未觸發(fā)，可以采用手動觸發(fā)立即觸發(fā)所有設備，作為補充觸發(fā)手段；一旦設備誤觸發(fā)，可以及時復位，重新待觸發(fā)，提高觸發(fā)可靠性。這種無線系統(tǒng)傳輸距離達到3?5km范圍，還留有網線、光纖接口，可以遠端觸發(fā)監(jiān)控儀移到指控大廳等更遠的距離處進行控制。無線傳輸系統(tǒng)觸發(fā)發(fā)射、傳輸、接收可靠，不受爆炸現(xiàn)場強電磁脈沖、沖擊波、振動、地形高差、防護掩體、現(xiàn)場車輛、塔架、效應物等遮擋影響，環(huán)境適應性強。
[0020]3.數據采集系統(tǒng)觸發(fā)方式多樣，可以采用5種觸發(fā)方式任意一種進行觸發(fā)，多臺數據采集設備同步觸發(fā)時，5種觸發(fā)方式可根據實際需要自由組合。多種觸發(fā)方式可以根據實際試驗情況和試驗場地例如:不同的起爆方式、不同的爆炸當量、不同的布設距離靈活選擇觸發(fā)方式，選擇一種工作量較小并且最可靠觸發(fā)方式。
[0021]4.GPS模塊具備GPS授時功能與外觸發(fā)時刻捕獲功能，在無線網絡傳輸系統(tǒng)傳輸到數據采集設備有網絡延遲的情況下，通過GPS模塊可以鎖定數據采集設備觸發(fā)的絕對零時刻，精度達到±0.5us。測試完成后，對比每臺測試設備的觸發(fā)絕對零時刻，可以計算出每臺設備的網絡延遲時差，并且計算精度高，便于后期測試數據時間同步數據處理，并提高了觸發(fā)同步精度。
【附圖說明】
[0022]圖1是GPS定時觸發(fā)數據采集設備連線圖；
[0023]圖2是多臺設備同時采用外觸發(fā)連線圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實施例。
[0025]本發(fā)明提供一種大當量戰(zhàn)斗部爆炸試驗多參數測試設備無線式同步觸發(fā)方法，其具體步驟為:
[0026](1)在試驗現(xiàn)場前端安裝并布設觸發(fā)源，連接觸發(fā)源和中心管理系統(tǒng)。
[0027](2)架設同步觸發(fā)系統(tǒng)包括:中心管理系統(tǒng)、無線傳輸系統(tǒng)、數據采集設備，遠端觸發(fā)監(jiān)控儀、GPS授時觸發(fā)系統(tǒng)，做好試驗現(xiàn)場設備防護。
[0028](3)通過遠端觸發(fā)監(jiān)控儀對數據采集設備進行觸發(fā)設置。
[0029](4)滿足觸發(fā)條件后，中心管理系統(tǒng)接收到觸發(fā)信號，同時觸發(fā)輸出觸發(fā)信號。
[0030](5)無線傳輸系統(tǒng)將該信號以網絡協(xié)議方式進行廣播發(fā)送，同步傳輸給分布在爆炸現(xiàn)場各個地方的數據采集設備，所有在網的數據采集設備同時啟動采集。
[0031](6)GPS授時觸發(fā)系統(tǒng)給數據采集設備授時，記錄下設備的觸發(fā)零時刻。
[0032](7)在遠端觸發(fā)監(jiān)控儀實時監(jiān)測數據采集設備觸發(fā)狀態(tài)，一旦設備未觸發(fā)，可以采用手動觸發(fā)立即觸發(fā)所有設備，作為補充觸發(fā)手段；一旦設備誤觸發(fā)，可以及時復位，重新待觸發(fā)，提高觸發(fā)可靠性。完成采集后，在遠端觸發(fā)監(jiān)控儀下載并保存試驗測試數據。
[0033](8)對采集到的測試數據進行時間同步數據處理。
[0034]所述的中心管理系統(tǒng)包括觸發(fā)輸入和觸發(fā)輸出。觸發(fā)輸入可以接收標準TTL電平和觸發(fā)信號產生的兩種觸發(fā)源，兩種觸發(fā)源并行觸發(fā)，即其中任意一種源滿足條件，中心管理系統(tǒng)都視為接收到有效的觸發(fā)輸入。觸發(fā)信號源可以采用多種被測試信號的一種或者多種并行觸發(fā)，即其中任意一種信號達到觸發(fā)閾值，中心管理系統(tǒng)視為接收到有效的觸發(fā)輸入。觸發(fā)信號源也可