以采用起爆电流,经过调理后输入中心管理系统,在大当量静爆试验中作为触发的测试传感器一般选择布设在距离爆心最近的传感器,这样可以保证触发信号阶跃变化大从而保证触发可靠,信号源要稳定可靠,爆炸前和爆炸后具有较明显的变化沿,变化沿可以由低到高或由高到低,并且变化范围满足数据采集设备的触发输入要求,触发输出TTL信号。触发输入与触发输出动作时间精度为us级。
[0035]所述的无线传输系统通过无线传输协议连接每台数据采集设备以及远端触发监控仪,保证各个数据采集设备相互之间以及设备与远端触发监控仪之间均能够实时可靠发射、传输、接收触发信号。无线传输系统通讯传输最远距离一般不小于3km,无线传输系统灵活采用无线传输技术;无线传输天线和设备便于拆卸更换,安装牢固可靠,采取安全防护措施,不受爆炸强电磁脉冲、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。
[0036]—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,其特征在于:GPS授时与触发系统具备GPS授时功能与外触发时刻捕获功能,可以锁定测试设备触发的绝对零时刻。通过外接GPS天线接收信号,并进行数据解析,相关解析数据可由数据采集设备读取。同时提供1PPS同步秒脉冲信号用于数据采集设备GPS触发。GPS时间同步精度(授时):±0.5us (GPS同步情况下);外触发时刻捕获精度:±0.5ms (GPS同步情况下);
[0037]—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,其特征在于:远端触发监控仪通过无线网络传输系统与数据采集设备连接,通过软件在数据采集设备上进行触发设置和触发状态控制和实时监控,触发设置包括:触发方式、触发输入电平、触发输出电平。
[0038]—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,其特征在于:数据采集设备触发方式共有5种,包括:外触发,内触发,GPS定时触发,手动触发和网络触发。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;内触发是依据被采集信号自身大小和变化趋势进行触发。需要设置触发阀值和触发沿;GPS定时触发以GPS授时触发系统提供的1PPS秒脉冲信号为基准。其相对绝对时间精度在500ns以内(GPS同步状态下)。多台数据采集设备可通过该信号实现大范围分布式系统同步触发。手动触发是强制触发;通过人为特定操作,使设备立即进行采集或激励输出。网络触发则通过中心管理系统发出统一触发信号,再将该信号以网络协议方式进行广播发送,使所有在网设备同时启动采集。该方式由于各个设备的协议处理性能和网络设备传输性能的不同,不同通设备之间会存在一定同步误差,预计会在几十毫秒级别。单台数据采集设备触发时,这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,以上5种触发方式可根据实际需要自由组合。
[0039]实施例1
[0040]某大当量战斗部静爆试验中,在以爆心为中心360°范围内多个方向、1000m距离内同时布设并测试冲击波、地震波、破片多种参数,各参试设备触发方式多样,如破片速度、冲击波超压测试基本用通断靶触发、地震波由于距离很远,采用手动触发,这就造成各参试设备的触发时刻不统一,为事后数据处理提出了难题,同时1000m处测试设备触发采用有线布设难以实施,这时采用本发明无线式同步触发方法同时触发所有测试设备。由于起爆线路时间最接近战斗部爆炸时间,将起爆线路产生的电流作为管理中心系统触发输入的信号源,管理中心系统(可以是其中一台数据采集设备)和与管理中心系统连接的一个无线发射天线布设在距离爆心500m的安全防护掩体内并固定牢固,无线发射天线为全向天线,管理中心系统接收触发输入信号后同步触发输出,通过无线发射天线发射触发输出信号。分布在各个地方的数据采集设备连接GPS授时触发系统,触发方式选择“网络触发”,采集负延时设置考虑测试传感器需要的负延时加上无线传输系统传输过程中存在的网络延迟时间。各个测试设备接收到经过无线传输系统传输的触发输出信号后,设备触发,启动采集,并记录下各自的触发绝对零时刻。同时与无线发射系统相连的远端监控仪布设在5km安全距离处,可以实时监控所有测试设备的触发状态。该技术解决了面向大当量战斗部静爆试验所特有的测试范围大、距离远、测试参数多样特点有线式触发方法难实施、多参数测试设备无法同步触发的技术难题,真正实现了无线式、多参数测试设备同步触发的功能,触发可靠、减少了工作量、提高了测试自动化程度。
[0041]实施例2
[0042]某大当量战斗部静爆试验,需要测试冲击波、破片等多种参数,布设的传感器数量大,并且集中布设在一个方向上,这种情况下可以将多套数据采集设备放在一起,采用外触发方式进行同步触发。只需要使用较短的同轴电缆将多台设备按照图2所示依次连接,接好线后,再将触发源信号接入第一台设备TRIG IN接口,将触发方式设置为“外触发”,设置触发边沿,点击“启动采集”,设备即进入待采集状态,当TRIG IN接口有设置的有效边沿信号产生时,触发设备进行采集。这种触发方式适用于多通道多台套数据采集设备放置在一起进行数据采集时采用,节约设备,使用方便、工作量大大减少。
[0043]实施例3
[0044]某产品静爆试验,该产品要求在试验场放置4小时后再起爆,并且起爆时间已经确定,在该产品吊装到位到起爆这段时间内,按照安全要求,人员不能靠近试验场境界范围内,这样数据采集设备可以采用GPS定时触发方式。具体操作为:将数据采集设备接好线后,待设备GPS同步灯常亮后,将触发方式设置为“GPS定时触发”,设置GPS触发时间后,点击“启动采集”,设备即进入待采集状态,当设备时间与设置时间一致时,触发设备自动触发采集。这种触发方式适用于准确的定时起爆,可以减少很多工作量而且保证人员安全。
【主权项】
1.一种大当量战斗部静爆试验多参数测试设备同步触发方法,其特征在于包括下述步骤: (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; (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; (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; (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; (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。2.根据权利要求1所述的大当量战斗部静爆试验多参数测试设备同步触发方法,其特征在于: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。3.根据权利要求1所述的大当量战斗部静爆试验多参数测试设备同步触发方法,其特征在于: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。4.根据权利要求1所述的大当量战斗部静爆试验多参数测试设备同步触发方法,其特征在于: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。5.根据权利要求1所述的大当量战斗部静爆试验多参数测试设备同步触发方法,其特征在于: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。
【专利摘要】本发明提供了一种大当量战斗部静爆试验多参数测试设备同步触发方法,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;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;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;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,对采集到的试验测试数据进行时间同步数据处理。本发明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。
【IPC分类】G08C17/02, F42B35/00
【公开号】CN105300198
【申请号】CN201510696845
【发明人】陈化良, 雍顺宁, 柯文, 徐利娜, 李建昌, 马林, 刘建荣, 孙浩, 王艳艳, 贺彬涛, 门丽娟, 王凤丹, 张见升, 仇金娇
【申请人】中国兵器工业试验测试研究院
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月22日