[發明專利]一種用于靶標高速撞擊損傷的檢測評估系統

有效

• 申請號: 201310684406.1
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103673791A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 王巍;徐宇新;張東旭;胡常青;楊勇;孔令兵;蓋永輝;王秀會
• 申請（專利權）人: 北京航天時代光電科技有限公司
• 主分類號: F42B35/00
• 分類號: F42B35/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種用于靶標高速撞擊損傷的檢測評估系統，其特征在于：包括光纖撞擊傳感器（1）、壓力容器傳感器組（2）、大動態慣性測量單元（3）、應力應變傳感器組（4）、高速數據處理裝置（5）、固態數據存儲裝置（6）和高速遙測發送裝置（7），其中光纖撞擊傳感器（1）包括光路裝置（101）、光纖傳感器網格（102）和光電探測電路（103），光纖傳感器網格（102）繞覆并固定于靶標殼體表面，光路裝置（101）、光電探測電路（103）、壓力容器傳感器組（2）、大動態慣性測量單元（3）、應力應變傳感器（4）和高速數據處理裝置（5）設置在靶標殼體內部；

光纖撞擊傳感器（1）中的光路裝置（101）發出的光信號傳輸給光纖傳感器網格（102），經光纖傳感器網格（102）反射回來的光信號被光電探測電路（103）探測；光電探測電路（103）通過探測所述經光纖傳感器網格（102）反射回來的光信號從有到無的變化，確定光纖傳感器網格（102）中對應傳感光纖的通斷狀態，解調出光纖傳感器網格（102）對應撞擊點位置和撞擊區域大小，并將所述撞擊點位置和撞擊區域大小信息發送給高速數據處理裝置（5）；

壓力容器傳感器組（2）由多個壓力容器傳感器組成，探測靶標殼體內部的受損區域并將受損區域的位置信息發送給高速數據處理裝置（5）；

大動態慣性測量單元（3）實時測量靶標飛行時X、Y、Z三個方向的角速度和角加速度信息，并將所述角速度和角加速度信息進行打包壓縮后發送給高速數據處理裝置（5）；其中X方向為靶標飛行方向，Y、Z方向為垂直于X方向的平面內任意兩個垂直向量所指的方向；

應力應變傳感器組（4）包括傳感器敏感頭（401）和信息解調單元（402），其中傳感器敏感頭（401）布置在靶標內部的不同位置，用于探測靶標不同位置的應力形變，并將不同位置的應力形變信息傳輸給信息解調單元（402），信息解調單元（402）對所述應力形變信息進行解調后輸出給高速數據處理裝置（5）；

高速數據處理裝置（5）接收光纖撞擊傳感器（1）發送的撞擊點位置和撞擊區域大小信息、壓力容器傳感器（2）發送的受損區域的位置信息、大動態慣性測量單元（3）發送的打包壓縮后的角速度和角加速度信息、應力應變傳感器（4）發送的解調后的應力形變信息，得到靶標撞擊后不同時刻的狀態信息，并發送給固態數據存儲裝置（6）和高速遙測發送裝置（7）；

固態數據存儲裝置（6）將從高速數據處理裝置（5）接收的狀態信息進行存儲；

高速遙測發送裝置（7）將從高速數據處理裝置（5）接收的狀態信息向外發送。

2.根據權利要求1所述的一種用于靶標高速撞擊損傷的檢測評估系統，其特征在于：所述大動態慣性測量單元（3）包括三個正交安裝的陀螺組（301）、三個正交安裝的加速度計組（302）和信息采集處理電路（303），其中三個正交安裝的陀螺組（301）實時測量靶標飛行時X、Y、Z三個方向的角速度信息，并發送給信息采集處理電路（303），三個正交安裝的加速度計組（302）實時測量靶標飛行時X、Y、Z三個方向的角加速度信息，并發送給信息采集處理電路（303），信息采集處理電路（303）將所述角速度和角加速度信息進行打包壓縮后發送給高速數據處理裝置（5）；其中X方向為靶標飛行方向，Y、Z方向為垂直于X方向的平面內任意兩個垂直向量所指的方向。

3.根據權利要求1所述的一種用于靶標高速撞擊損傷的檢測評估系統，其特征在于：所述光纖傳感器網格（102）可按經緯交錯或螺旋交錯方式繞覆并固定于靶標殼體表面。

4.根據權利要求3所述的一種用于靶標高速撞擊損傷的檢測評估系統，其特征在于：所述光纖傳感器網格（102）中任意兩根相鄰傳感光纖間距可根據撞擊損傷位置檢測精度要求調整，間距越小對應測量精度越高。

5.根據權利要求1所述的一種用于靶標高速撞擊損傷的檢測評估系統，其特征在于：所述大動態慣性測量單元（3）的三個正交安裝的陀螺（301）為硅微陀螺，三個正交安裝的加速度計（302）為硅微加速度計。

6.根據權利要求1所述的一種用于靶標高速撞擊損傷的檢測評估系統，其特征在于：所述應力應變傳感器組（4）為應變阻容式或光纖光柵式，敏感頭（401）與信號解調單元（402）分開放置。

7.根據權利要求1所述的一種用于靶標高速撞擊損傷的檢測評估系統，其特征在于：所述高速遙測發送裝置（7）的數據傳輸帶寬大于50MHZ。