大当量战斗部静爆试验多参数测试设备同步触发方法
【技术领域】
[0001]本发明属于爆炸毁伤试验测试技术领域，具体为一种靶场爆炸试验多测试设备无线式同步触发方法。
【背景技术】
[0002]近年来，美国“炸弹之母”、俄军“炸弹之父”的成功试验向世界展示了巨型炸弹的威慑，为了进一步发展我国高能炸药毁伤能力，靶场经常进行大当量高能爆炸威力试验，试验爆炸当量已经达到了吨级甚至更高，毁伤能力不断提升。在大当量战斗部威力性能参数测试过程中，涉及的测试参数越来越多，如破片分布、破片速度、冲击波、地震波、有害气体浓度等多种参数需同时测试；测试涉及的面积大，需要的布点多，各种测试设备往往布设在以爆心为中心的360°范围内，并且由于爆炸当量很大，测试传感器和设备布设的距离越来越远，达到了百米以上，甚至达到了一公里，这么远的距离采用有线连接360°范围内所有测试设备是很难实现的。
[0003]此外，各参试设备触发方式多样，如破片速度测试基本用通断靶触发、冲击波参数测试采用通断靶触发或者冲击波压力信号触发。就仅仅冲击波压力一项测试，由于测试点位分布范围太广，只能分别采用各自不同方向的测试点位冲击波压力信号作为触发源，触发源不统一，这就造成各参试设备的触发零点不统一。有些参试设备自身配备GPS时统可以记录触发时刻，有些设备自身没有时统功能，所有参试设备都没有一个标准的触发时刻，为事后数据处理提出了难题，最终影响到对大当量武器弹药威力性能的准确评估。
[0004]目前爆炸试验中传统采用的引线测试触发方法，即将绑在战斗部上的通断触发信号采用引线传输到数据采集系统，数据采集设备布设在一定安全距离外的掩体内，数据采集设备接收到触发信号后启动采集。但这种传统的有线式测试在大当量战斗部爆炸试验中使用问题很多，采用有线式触发方法需要的引线太长，达到几公里，实施起来工作量巨大；而且还容易混入干扰电信号，容易误触发，距离远的设备触发线路保护不好容易在起爆前断开导致设备提前触发；另外，目前的测试触发系统都只针对单一参数测试设备，多参数测试设备有多个触发源，没有一个统一的触发标准，无法实现同步。因此上述测试触发系统存在引线长、布线工作量大、容易误触发和提前触发、多参数测试设备触发不同步、触发方式单一等不足。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种大当量战斗部爆炸试验多参数测试设备无线式同步触发方法，可以有效的实现大范围长距离布设的多参数测试设备无线同步触发，从而达到对大当量武器弹药威力性能的准确评估的目的。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤:
[0007](1)中心管理系统根据接收到的触发输入信号，通过无线传输系统广播触发输出信号；
[0008](2)分布在爆炸现场各处的数据采集设备接收到触发输出信号，同时启动采集试验测试数据；
[0009](3)GPS模块给各个数据采集设备授时，记录数据采集设备启动采集试验测试数据的触发零时刻；
[0010](4)远端触发监控仪通过无线传输系统实时监测数据采集设备触发状态，数据采集设备未触发时手动触发各个数据采集设备，数据采集设备误触发时进行复位，重新待触发；
[0011](5)远端触发监控仪下载并保存试验测试数据，对采集到的试验测试数据进行时间同步数据处理。
[0012]所述的步骤(1)中包括若干个触发输入信号，其中任意一个触发输入信号满足触发条件，中心管理系统都视为接收到有效的触发输入。
[0013]所述的步骤(1)中包括若干个触发输入信号，包括压力信号、红外信号、振动信号、声信号、起爆电流和标准TTL信号。
[0014]所述的步骤(1)中产生触发输入信号的信号源采用距离爆心最近的传感器。
[0015]所述的数据采集设备除了接收无线传输系统广播的触发输出信号进行触发外，还能够通过外触发、内触发、GPS定时触发和手动触发进行触发；所述的外触发是数据采集设备通过外部TTL触发信号进行触发，外部触发信号为TTL上升沿或下降沿触发；所述的内触发是依据被采集信号满足预先设置的触发阀值和触发沿时进行触发；所述的GPS定时触发以GPS模块提供的1PPS秒脉冲信号为基准进行触发。
[0016]本发明的有益效果是:
[0017]1.中心管理系统中接收的触发输入可以接收多种触发源，可以采用被测试信号如:压力、红外、振动、声等，也可以采用起爆电流，经过调理后转化为电平输入，还可以输入标准TTL，以上触发源一种或者多种并行触发，即其中任意一种触发源达到触发阈值，满足触发输入条件，中心管理系统视为接收到有效的触发输入。这种技术触发源灵活多样，在试验现场易于实施，还提高了触发信号的可靠性，并保证所有测试设备采用同一个触发源，测试设备触发零点一致同步。
[0018]因此上述测试触发系统存在引线长、布线工作量大、多参数测试设备触发不同步、可靠性差，触发方式单一等不足，本发明中无线式同步触发方法可以克服以上不足。
[0019]2.中心管理系统的触发输出信号通过无线传输系统进行广播发送，同步传输给分布在爆炸现场各个地方的数据采集设备；该项技术实现了无线式代替有线触发的方法，完全符合大当量战斗部爆炸试验测试范围大、距离远的测试需求，弥补了现有引线式触发方法引线长、布线工作量大、线路容易混入噪声导致误触发、线路易断导致提前触发的缺点。此外，接入远端触发监控仪，可以通过无线网络传输系统与数据采集设备连接，在远距离实时监控设备的触发状态，使设备触发实时并且可视化；此外还可以远程控制设备，一旦设备未触发，可以采用手动触发立即触发所有设备，作为补充触发手段；一旦设备误触发，可以及时复位，重新待触发，提高触发可靠性。这种无线系统传输距离达到3?5km范围，还留有网线、光纤接口，可以远端触发监控仪移到指控大厅等更远的距离处进行控制。无线传输系统触发发射、传输、接收可靠，不受爆炸现场强电磁脉冲、冲击波、振动、地形高差、防护掩体、现场车辆、塔架、效应物等遮挡影响，环境适应性强。
[0020]3.数据采集系统触发方式多样，可以采用5种触发方式任意一种进行触发，多台数据采集设备同步触发时，5种触发方式可根据实际需要自由组合。多种触发方式可以根据实际试验情况和试验场地例如:不同的起爆方式、不同的爆炸当量、不同的布设距离灵活选择触发方式，选择一种工作量较小并且最可靠触发方式。
[0021]4.GPS模块具备GPS授时功能与外触发时刻捕获功能，在无线网络传输系统传输到数据采集设备有网络延迟的情况下，通过GPS模块可以锁定数据采集设备触发的绝对零时刻，精度达到±0.5us。测试完成后，对比每台测试设备的触发绝对零时刻，可以计算出每台设备的网络延迟时差，并且计算精度高，便于后期测试数据时间同步数据处理，并提高了触发同步精度。
【附图说明】
[0022]图1是GPS定时触发数据采集设备连线图；
[0023]图2是多台设备同时采用外触发连线图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
[0025]本发明提供一种大当量战斗部爆炸试验多参数测试设备无线式同步触发方法，其具体步骤为:
[0026](1)在试验现场前端安装并布设触发源，连接触发源和中心管理系统。
[0027](2)架设同步触发系统包括:中心管理系统、无线传输系统、数据采集设备，远端触发监控仪、GPS授时触发系统，做好试验现场设备防护。
[0028](3)通过远端触发监控仪对数据采集设备进行触发设置。
[0029](4)满足触发条件后，中心管理系统接收到触发信号，同时触发输出触发信号。
[0030](5)无线传输系统将该信号以网络协议方式进行广播发送，同步传输给分布在爆炸现场各个地方的数据采集设备，所有在网的数据采集设备同时启动采集。
[0031](6)GPS授时触发系统给数据采集设备授时，记录下设备的触发零时刻。
[0032](7)在远端触发监控仪实时监测数据采集设备触发状态，一旦设备未触发，可以采用手动触发立即触发所有设备，作为补充触发手段；一旦设备误触发，可以及时复位，重新待触发，提高触发可靠性。完成采集后，在远端触发监控仪下载并保存试验测试数据。
[0033](8)对采集到的测试数据进行时间同步数据处理。
[0034]所述的中心管理系统包括触发输入和触发输出。触发输入可以接收标准TTL电平和触发信号产生的两种触发源，两种触发源并行触发，即其中任意一种源满足条件，中心管理系统都视为接收到有效的触发输入。触发信号源可以采用多种被测试信号的一种或者多种并行触发，即其中任意一种信号达到触发阈值，中心管理系统视为接收到有效的触发输入。触发信号源也可