一种导弹力学环境测试系统的制作方法

1.本实用新型涉及力学环境测试领域，适用于小型导弹挂飞、运输、跌落、战斗部动态威力试验轨上运动等振动特性测试和动力学响应。


背景技术：

2.空地导弹寿命期内可能要反复经历包装、装卸、运输、贮存、检测、挂机飞行等过程，在各个过程中导弹要经受单个或多个环境因素的作用，环境因素可分为自然环境因素像高温、低温、淋雨、霉菌、沙尘等和力学环境因素像振动、冲击等。
3.力学环境因素像振动、冲击等，对导弹弹上各成件寿命、系统命中精度、系统作战效能等都有重要影响。在导弹研制之初，就需要分析导弹寿命周期内的使用环境，确定其力学环境，作为设计输入，以使导弹适应其力学环境，或得到其结构动力学响应进而采取某些措施减小和降低力学环境的影响。
4.目前力学环境测试最常用的传感器是压电式加速度计，也有文章提出使用mems传感器，都是配合固定数据存储装置使用，在测试精度以及使用条件方面有一定限制。


技术实现要素：

5.本实用新型的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种导弹力学环境测试系统，使用等刚度的质量模拟弹作为载体，挠性陀螺作为传感器，配合数据链传输数据。
6.本实用新型的技术解决方案是：
7.一种导弹力学环境测试系统，包括：质量模拟弹、陀螺、电源、线缆、开关、链路发射单元、发射天线、链路接收天线以及计算终端；
8.陀螺、电源、线缆以及链路发射单元均安装在质量模拟弹内部；质量模拟弹弹壁上设置开口安装开关和发射天线，开关与电源连接，电源通过线缆给陀螺和链路发射单元供电，陀螺与链路发射单元之间通过线缆连接，陀螺将采集到的加速度、角速度数据传递给链路发射单元；链路发射单元与发射天线之间通过线缆连接，链路发射单元将加速度、角速度数据通过发射天线传递到地面链路接收天线，最终传递给计算终端。
9.进一步的，质量模拟弹的外形尺寸、结构连接形式、结构材料属性、质量分布和所需测试导弹的外形尺寸、结构连接形式、结构材料属性、质量分布应完全相同。
10.进一步的，所述陀螺采用挠性陀螺仪，挠性陀螺仪中的陀螺仪部分和加速度计部分分别作为角速度和加速度的敏感器件，测量弹体坐标系各轴的角速度和加速度信息。
11.进一步的，陀螺采用28v供电，rs422串口输出，发送周期5ms。
12.进一步的，电源采用28v锂电池，容量5ah。
13.进一步的，电源和陀螺、链路发射单元、开关之间的连接线缆为供电电缆，陀螺、链路发射单元之间的连接线缆为通信电缆，链路接收天线和计算终端之间的连接线缆为通信电缆；链路发射单元与发射天线之间的线缆为射频信号线；
14.供电电缆和通信电缆采用屏蔽双绞线，链路发射单元与发射天线之间的射频信号
线采用射频同轴线。
15.进一步的，开关安装于弹壁上，采用按键开关、船型开关或二挡拨动开关，串联于电源供电母线中。
16.进一步的，链路设备使用transnet 900，其中包含了链路发射单元、发射天线、链路接收天线的功能；工作频率：902
‑
928mhz；功耗15w； rs422串口输出。
17.本实用新型与现有技术相比的优点在于：
18.(1)本实用新型使用挠性陀螺作为传感器，既可以得到动力学响应，直接用来预示判断导弹的力学环境，也可以将数据经过处理得到振动特性，用来指导设备研制。
19.(2)本实用新型使用等刚度质量模拟弹代替真实导弹，具有成本低，易于工程实现，性价比较高的特点；
20.(3)本实用新型使用的链路设备传输数据，安全可靠，适用工况条件多，特别适用于高动态工况；
21.(4)本实用新型使用独立电源供电，开关控制通断，减少与外界交联。
22.(5)本实用新型既可以获得振动条件下动力学响应，如不同弹架间隙振动条件力学环境下导弹离轨姿态测试；又可以针对常规手段难以测试的力学环境，如战斗部动态威力试验轨上运动力学环境测试；同时，也可以为导弹全弹及弹上各成件提供力学环境输入条件，指导系统及设备研制工作。
附图说明
23.图1质量模拟弹示意图；
24.图2测试系统布置图；
25.图3滑块与导发架1mm间隙振动角速度图；
26.图4滑块与导发架0.5mm间隙角速度图。
具体实施方式
27.如图1和2所示，本实用新型提出一种导弹力学环境测试系统，该测试系统包括质量模拟弹1、陀螺2、电源3、线缆4、开关5、链路发射单元6、发射天线7、链路接收天线8以及计算终端9；
28.陀螺、电源、线缆以及链路发射单元均安装在质量模拟弹内部；质量模拟弹弹壁上设置开口安装开关和发射天线，开关与电源连接，电源通过线缆给陀螺和链路发射单元供电，陀螺与链路发射单元之间通过线缆连接，陀螺将采集到的加速度、角速度数据传递给链路发射单元；链路发射单元与发射天线之间通过线缆连接，链路发射单元将加速度、角速度数据通过发射天线传递到地面链路接收天线，最终传递给计算终端，计算终端根据需要将加速度、角速度时域数据处理成频域数据。
29.优选的，质量模拟弹的外形尺寸、结构连接形式、结构材料属性、质量分布和所需测试导弹的外形尺寸、结构连接形式、结构材料属性、质量分布应完全相同。
30.优选的，陀螺采用挠性陀螺仪，挠性陀螺仪中的陀螺仪部分和加速度计部分分别作为角速度和加速度的敏感器件，测量弹体坐标系各轴的角速度和加速度信息。陀螺采用28v供电，rs422串口输出，发送周期5ms。
31.优选的，电源是28v锂电池，容量5ah。
32.优选的，电源和陀螺、链路发射单元、开关之间的连接线缆为供电电缆，陀螺、链路发射单元之间的连接线缆为通信电缆，链路接收天线和计算终端之间的连接线缆为通信电缆；链路发射单元与发射天线之间的线缆为射频信号线；
33.供电电缆和通信电缆采用屏蔽双绞线，链路发射单元与发射天线之间的射频信号线采用射频同轴线。
34.设备接口电连接器采用航标插头座，如j30j系列或j599系列等。射频接口采用高频连接器，如sma系列或tnc系列等。
35.优选的，开关安装于弹壁上，采用按键开关、船型开关或二挡拨动开关，串联于电源供电母线中。
36.优选的，链路设备使用transnet 900，其中包含了链路发射单元、发射天线、链路接收天线的功能；工作频率：902
‑
928mhz；功耗15w；rs422 串口输出。
37.进一步的，该系统可得到平台角速度和加速度信息，可进而处理得到振动位移。
38.实施例：
39.如图1所示，陀螺、电源、线缆、链路发射单元，通过螺钉连接，安装在质量模拟弹内部；质量模拟弹弹壁上开口用于开关和发射天线安装。
40.质量模拟弹上将安装两组不同的滑块10，第一组滑块与导轨间隙1mm, 第二组滑块与导轨间隙0.5mm，分别在振动台11上进行振动试验，试验布置如图2所示。
41.按下质量模拟弹弹壁上开关，陀螺开始工作，链路建立通信，启动振动台，振动10分钟后停止。两组滑块都进行试验，得到结果如图3和图4。
42.本实用新型既可以获得振动条件下动力学响应，如不同弹架间隙振动条件力学环境下导弹离轨姿态测试；又可以针对常规手段难以测试的力学环境，如战斗部动态威力试验轨上运动力学环境测试；同时，也可以为导弹全弹及弹上各成件提供力学环境输入条件，指导系统及设备研制工作。
43.本实用新型说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。