膛内惯性测速系统设计

作者：温鹏; 周诗超; 孙建港; 刘威; 李凯^*

来源：计算机测量与控制, 2023, 31(02): 154-160.

DOI：10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2023.02.024

• 内弹道
• 测速
• FPGA
• MEMS
• Kalman滤波
• 四元数

弹丸的膛内运动参数可以反映火炮工作状态特性，针对常规火炮弹丸内弹道运动测速需求，设计了基于MEMS加速度传感器和姿态传感器的膛内惯性测速系统；采用Kalman滤波和四元数姿态解算算法对传感器数据进行FPGA片上处理，实现了从弹丸挤进到出膛运动过程的时间记录，成功获取弹丸内弹道运动过程中加速度、速度和位移变化；实验结果表明，相对激光区截测速方法，该系统出膛速率测量误差小于2.93%;相对火炮身管原参数，出膛位移测量误差小于1.85%,为内弹道过程弹丸运动参数测量获取提供了技术支持，对火炮系统设计评估具有重要意义。

• 单位
  中北大学