引信與武器系統(tǒng)交聯(lián)理論及技術

前言

引信與武器系統(tǒng)之間的非接觸信息傳輸是引信技術中新生的一門交叉學科，它是多學科交叉融合的武器系統(tǒng)信息化發(fā)展的基礎學科。隨著新軍事變革和武器系統(tǒng)信息化的發(fā)展、無人值守武器系統(tǒng)等新型武器系統(tǒng)的出現(xiàn)，武器系統(tǒng)間的信息非接觸（或無線）傳輸（或交聯(lián)）備受關注。在引信技術范圍內(nèi)形成了以近程電磁感應方式、中遠程光學方式、遠程無線電射頻方式為主的三個研究領域，旨在能夠通過雷達探測到目標，并把目標信息傳輸給火控系統(tǒng)，經(jīng)過火控系統(tǒng)綜合各種信息快速解算目標信息，獲得彈目交匯的最佳時間或距離點，經(jīng)過引信信息交聯(lián)系統(tǒng)（或稱裝定器）傳輸給引信。這將極大地提高武器系統(tǒng)的毀傷能力，減小射彈量。目前，在無人值守武器系統(tǒng)、防空反導高炮武器系統(tǒng)、火箭武器系統(tǒng)、單兵榴彈發(fā)射器等系統(tǒng)全面展開了對非接觸信息交聯(lián)的基礎及應用研究。本書是作者十幾年來在引信技術科研工作研究成果的匯集，是作者帶領的國防科技創(chuàng)新團隊在多個項目中辛勤耕耘的成果體現(xiàn)，也是多名博士和碩士工作的結晶。本書內(nèi)容廣泛，分三部分論述。即電磁信息交聯(lián)技術、光學信息交聯(lián)技術和射頻信息交聯(lián)技術。電磁信息交聯(lián)技術部分介紹了引信能量和信息非接觸傳輸系統(tǒng)的設計理論和引信電磁感應裝定技術，并討論了分離式變壓器模型及裝定系統(tǒng)設計方法，重點分析能量和信息傳輸?shù)幕驹恚芯坎嫿▊鬏斚到y(tǒng)的設計理論、非接觸傳輸通道的設計理論，采用分離式變壓器的設計方法，對其進行結構設計，確定耦合系數(shù)，以及介紹對耦合系數(shù)的測量方法，以小口徑火炮武器系統(tǒng)為例，進行交聯(lián)系統(tǒng)的設計。

內(nèi)容概要

針對新軍事變革下武器系統(tǒng)信息化的要求，本書以多年的科研成果積累為基礎，分別介紹了引信與武器系統(tǒng)進行信息交聯(lián)的目的與意義，引信在與武器系統(tǒng)進行信息交聯(lián)中的能量非接觸傳輸和引信上電后的信息非接觸傳輸理論、設計方法?！　”緯噪姶鸥袘?、光學、射頻三種方式介紹了能量和信息非接觸交聯(lián)所需的設計理論，論述了信息傳輸?shù)耐ǖ涝O計、信息發(fā)射與接收電路設計、引信裝定器與火控的接口設計等?！　”緯菑氖乱艑I(yè)、彈藥專業(yè)、武器系統(tǒng)專業(yè)研究人員的參考書，也可作為武器類專業(yè)的碩士生、博士生的指導書。

書籍目錄

第1章　緒論　1.1　引信與武器系統(tǒng)信息交聯(lián)的定義與目的　1.2　引信與武器系統(tǒng)信息交聯(lián)的基本原理與分類　1.3　引信與武器系統(tǒng)信息交聯(lián)研究的歷史與現(xiàn)狀　1.4　引信與武器系統(tǒng)信息交聯(lián)的系統(tǒng)構成第一篇　電磁信息交聯(lián)技術　第2章　引信能量和信息非接觸傳輸系統(tǒng)設計理論　　2.1　引信能量和信息非接觸傳輸系統(tǒng)工作原理　　2.2　能量和信息非接觸傳輸系統(tǒng)組成　　2.3　引信發(fā)射前感應裝定系統(tǒng)　　2.4　系統(tǒng)設計準則　　2.5　系統(tǒng)設計程式　第3章　引信電磁感應裝定技術　　3.1　概述　　3.2　能量非接觸傳輸通道　　3.3　信息非接觸傳輸通道　　3.4　關鍵技術　第4章　分離式變壓器模型及裝定系統(tǒng)設計方法　　4.1　分離式變壓器的數(shù)學模型　　4.2　分離式變壓器的結構設計　　4.3　分離式變壓器的有限元分析　　4.4　耦合系數(shù)的測量　　4.5　炮口感應裝定系統(tǒng)電路設計方法第二篇　光學信息交聯(lián)技術　第5章　引信光學裝定系統(tǒng)設計理論　　5.1　引信光學裝定概述　　5.2　引信光學裝定系統(tǒng)理論分析　　5.3　引信光學裝定系統(tǒng)組成　第6章　引信光學裝定系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸理論　　6.1　航空彈藥用引信工作體制　　6.2　引信光學裝定數(shù)據(jù)通信模型　　6.3　光學裝定系統(tǒng)信源編碼　　6.4　數(shù)據(jù)傳輸?shù)男诺谰幋a　　6.5　PUIM調(diào)制　　6.6　光學裝定系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸設計　第7章　脈沖光信號發(fā)射與接收技術　　7.1　窄脈沖激光驅(qū)動電源技術　　7.2　高信噪比引信脈沖激光接收技術　　7.3　光學窗口設計　　7.4　系統(tǒng)信息裝定距離分析與計算　第8章　引信激光能量裝定技術　　8.1　通道模型和實現(xiàn)的技術難點　　8.2　連續(xù)激光系統(tǒng)　　8.3　光電池選擇及其電路要求　　8.4　光電池輸出特性和溫度效應　　8.5　引信電源模塊設計第三篇　射頻信息交聯(lián)技術　第9章　射頻裝定信息傳輸和裝定系統(tǒng)電路設計　　9.1　數(shù)字通信系統(tǒng)模型　　9.2　引信信息射頻裝定系統(tǒng)的通信質(zhì)量指標　　9.3　調(diào)制與解調(diào)方式的選擇　　9.4　二進制頻移鍵控系統(tǒng)的抗噪性能分析　　9.5　引信射頻裝定系統(tǒng)電路設計　　9.6　采用無線收／發(fā)芯片的引信電路設計實例　第10章　彈載天線設計　　10.1　天線基本知識簡介　　10.2　彈載天線技術要求和選擇　　10.3　環(huán)形天線設計　　10.4　微帶貼片天線設計　　10.5　微帶貼片天線設計示例　第11章　引信射頻裝定系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸技術　　11.1　引信信息射頻裝定系統(tǒng)的信道編碼技術　　11.2　信息傳輸同步技術　　11.3　射頻裝定系統(tǒng)編碼設計　第12章　電磁波在等離子體中的傳播特性　　12.1　等離子體的頻率　　12.2　等離子體的電參量　　12.3　相關實驗　第13章　裝定窗口設計和相關實驗　　13.1　引信信息裝定區(qū)的選擇　　13.2　系統(tǒng)精度和誤碼率分析與計算　　13.3　引信信息射頻裝定實驗　　13.4　定時精度提高措施　第14章　火控系統(tǒng)與裝定器的接口技術　　14.1　1553B總線　　14.2　MIC總線　　14.3　CAN總線　　14.4　RS-232／422／485接口　　14.5　火控系統(tǒng)與裝定器之間的接口選取與設計參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：（2）非接觸式裝定。非接觸式裝定指裝定系統(tǒng)和引信不發(fā)生直接物理接觸的裝定方式，包括人工非接觸裝定和自動裝定。非接觸式裝定可以提高武器系統(tǒng)的射速、簡化操作程序、減少反應時間，使武器系統(tǒng)的靈活性得到充分發(fā)揮，從而提高武器系統(tǒng)的戰(zhàn)斗力和生存力。根據(jù)裝定時間不同包括彈鏈感應裝定、炮口感應裝定、彈道上的光學和射頻裝定等自動裝定。由于非接觸式是利用各種物理場特性實現(xiàn)信息的非直接的信息交聯(lián)，依據(jù)物理場的不同，非接觸式裝定又分電磁式、光電式、射頻式、超聲波式（水下）等，本書僅對前三項技術進行詳細論述。根據(jù)引信接收端電路的工作電源不同，引信感應裝定可分為外能源裝定和內(nèi)能源裝定。（1）外能源裝定。外能源裝定指裝定過程中引信電源尚未激活，需要外界為引信裝定電路提供工作電源的裝定方式。目前，外能源裝定系統(tǒng)主要有兩種供電方式。一種方法是采用接觸方式供電，通過裝定系統(tǒng)的電觸點與引信接觸環(huán)的物理接觸供電。但由于引信與裝定器間存在物理接觸，可靠性較差。尤其是當前我國材料和工藝水平相對落后，制造能夠在長存儲壽命、惡劣環(huán)境條件下保持可靠接觸的接觸環(huán)（點）存在一定的技術難度，而且成本高。另一種則是利用變壓器原理，感應線圈不僅傳輸信息，而且在信息傳輸前，為引信裝定電路感應傳輸能量，驅(qū)動裝定電路。該方法不存在任何物理接觸，提高了傳輸可靠性，適合我國現(xiàn)有國情，尤其適用于海上、沙漠等條件下作戰(zhàn)的武器系統(tǒng)。（2）內(nèi)能源裝定。內(nèi)能源裝定指由引信電源為引信裝定電路供電的裝定方式。內(nèi)能源裝定要求引信內(nèi)部電源已經(jīng)激活，所以只能是發(fā)射過程中后階段或發(fā)射后的裝定，如炮口感應裝定或外彈道射頻裝定。根據(jù)裝定時機不同，引信感應裝定又可以分為發(fā)射前裝定、發(fā)射過程中裝定和發(fā)射后裝定。（1）發(fā)射前裝定。以手工裝定為主，發(fā)射前完成對引信的裝定過程。美軍在研的迫彈電子時間引信XM984，根據(jù)裝定線圈的擺放位置不同，有邊沿裝定和頂部裝定兩種感應裝定方案（圖1.2），均屬于發(fā)射前感應裝定方式。（2）發(fā)射過程中裝定。發(fā)射過程是從自動供彈機使彈丸高速人膛，到火藥在身管內(nèi)燃燒，生成的高溫高壓燃氣膨脹做功，推動彈丸向膛口加速運動，并在膛口獲得最大拋射速度的過程。發(fā)射過程的主要特征是引信隨彈丸高速運動，并與發(fā)射平臺存在有很小間隙的動態(tài)物理接觸。以發(fā)射過程為界，發(fā)射過程之前的階段稱為發(fā)射前，彈丸飛離炮口之后的階段稱為發(fā)射后。

編輯推薦

《引信與武器系統(tǒng)交聯(lián)理論及技術》是由國防工業(yè)出版社出版。

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