• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
  • EI、Scopus、CA、JST收录
  • 力学类中文核心期刊
  • 中国科技核心期刊、CSCD统计源期刊

基于高速摄影视觉测量的静爆破片运动参数测试方法

杜博军 刘泽庆 王亚林 许勇 李乾舞

李雪梅, 汪小松, 王鹏来, 卢敏, 贾路峰. 内爆和柱壳条件下无氧铜的层裂特性[J]. 爆炸与冲击, 2009, 29(2): 162-166. doi: 10.11883/1001-1455(2009)02-0162-05
引用本文: 杜博军, 刘泽庆, 王亚林, 许勇, 李乾舞. 基于高速摄影视觉测量的静爆破片运动参数测试方法[J]. 爆炸与冲击, 2019, 39(9): 094101. doi: 10.11883/bzycj-2018-0175
LI Xue-mei, WANG Xiao-song, WANG Peng-lai, LU Min, JIA Lu-feng. Spall of cylindrical copper by converging sliding detonation[J]. Explosion And Shock Waves, 2009, 29(2): 162-166. doi: 10.11883/1001-1455(2009)02-0162-05
Citation: DU Bojun, LIU Zeqing, WANG Yalin, XU Yong, LI Qianwu. A test method of motion parameters of static explosion based on high-speed photography[J]. Explosion And Shock Waves, 2019, 39(9): 094101. doi: 10.11883/bzycj-2018-0175

基于高速摄影视觉测量的静爆破片运动参数测试方法

doi: 10.11883/bzycj-2018-0175
详细信息
    作者简介:

    杜博军(1977- ),男,博士研究生,高级工程师,13500836079@163.com

  • 中图分类号: O389

A test method of motion parameters of static explosion based on high-speed photography

  • 摘要: 为提高静爆试验中破片初速和速度衰减系数解算的可信度,提出了基于高速摄影视觉测量的静爆破片运动参数测试方法,该方法主要包括高速摄像机数据采集、视觉测量解算破片轨迹、基于运动模型拟合求解三个步骤。试验证明,该方法能够准确获取各破片的初速和速度衰减系数,可信度高,是一种有效的静爆试验破片运动参数测试方法。
  • 图  1  双目视觉测量模型

    Figure  1.  Stereo vision measurement model

    图  2  测试方案布站示意图

    Figure  2.  Field test layout schematic

    图  3  某破片轨迹拟合结果

    Figure  3.  Fitting result of fragment trajectory

    表  1  破片轨迹数据数

    Table  1.   Fragment trajectory data

    序号 相对时间/s Xp/m Yp/m Zp/m
    1 0.000 0 −1.543 −1.739 11.091
    2 0.000 2 −1.548 −1.766 11.270
    3 0.000 4 −1.582 −1.790 11.445
    4 0.000 6 −1.617 −1.815 11.620
    5 0.000 8 −1.625 −1.843 11.799
    6 0.001 0 −1.662 −1.873 11.964
    7 0.001 2 −1.700 −1.897 12.138
    8 0.001 4 −1.724 −1.922 12.310
    70 0.013 8 −3.280 −3.333 22.059
    下载: 导出CSV

    表  2  破片初速测量结果对比

    Table  2.   Measuring results of fragments initial velocity

    序号破片初速/(m∙s−1)相对误差/%
    雷达结果本文结果测量差
    11 247.1341 248.0260.8920.072
    21 259.9581 261.5121.5540.123
    31 244.7991 246.4791.6800.135
    41 258.6521 260.0441.3920.111
    51 248.4191 248.9620.5430.043
    61 248.1591 249.0280.8690.070
    71 254.4021 255.9921.5900.127
    81 252.9401 253.6450.7050.056
    91 243.1811 244.0910.9100.073
    101 253.7061 255.2061.5000.120
    111 253.8901 254.4600.5700.045
    下载: 导出CSV
  • [1] 周旭. 导弹毁伤效能试验与评估[M]. 北京: 国防工业出版社, 2014.
    [2] 方洋旺. 机载导弹武器系统作战效能评估[M]. 北京: 国防工业出版社, 2010.
    [3] 马光勇, 罗兴柏, 张玉令. 国内破片速度测试技术研究近况及发展趋势 [J]. 四川兵工学报, 2009, 30(9): 125–127. DOI: 10.3969/j.issn.1006-0707.2009.09.041.

    MA Guangyong, LUO Xingbai, ZHANG Yuling. Review of domestic fragment velocity measurement method and its trend [J]. Journal of Sichuan Ordnance, 2009, 30(9): 125–127. DOI: 10.3969/j.issn.1006-0707.2009.09.041.
    [4] 李丽萍, 孔德仁, 易春林, 等. 战斗部破片速度测量方法综述 [J]. 测控技术, 2014, 33(11): 5–7, 13. DOI: 10.3969/j.issn.1000-8829.2014.11.002.

    LI Liping, KONG Deren, YI Chunlin, et al. Review of method to measure the velocity of warhead fragments [J]. Measurement and Control Technology, 2014, 33(11): 5–7, 13. DOI: 10.3969/j.issn.1000-8829.2014.11.002.
    [5] 陈乐. 破片测速与数据采集系统关键技术研究[D]: 长沙: 国防科学技术大学, 2010.
    [6] 项续章, 刘雁安. 战斗部破片通靶测速法 [J]. 兵工学报, 1990(3): 64–69.

    XIANG Xuzhang, LIU Yanan. Velocity measurement of warhead fragment by through target [J]. Acta Armamentarii, 1990(3): 64–69.
    [7] YIN G, ZHAO H, FENG Q, et al. Velocity measurement of warhead fragments of parallel net target [C] // 2011 International Conference on Electronics and Optoelectronics (ICEOE). IEEE, 2011, 4: V4-26-V4-28.
    [8] 李良威, 娄国伟. 高速摄影法测量弹丸的破片速度 [J]. 高速摄影与光子学, 1991, 20(4): 438–442.

    LI Liangwei, LOU Guowei. The measurement of projectile fragments’ velocity by high speed photograph [J]. High Speed Photography and Photonics, 1991, 20(4): 438–442.
    [9] 刘华宁, 郑宇, 李文彬, 等. 基于高速摄影技术的速度测量方法 [J]. 兵工自动化, 2014, 33(11): 71–74. DOI: 10.7690/bgzdh.2014.11.021.

    LIU Huaning, ZHENG Yu, LI Wen-bin, et al. Velocity measurement method of projectiles based on high-speed photography technology [J]. Ordnance Industry Automation, 2014, 33(11): 71–74. DOI: 10.7690/bgzdh.2014.11.021.
    [10] 陈诚. 基于双目视觉的运动目标跟踪算法研究与应用[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2014.
    [11] GENOVESE K, CASALETTO L, RAYAS J A, et al. Stereo-digital image correlation (DIC) measurements with a single camera using a biprism [J]. Optics and Lasers in Engineering, 2013, 51(3): 278–285. DOI: 10.1016/j.optlaseng.2012.10.001.
    [12] 马德颂,张正友. 计算机视觉: 计算理论与算法基础[M]. 北京: 科学出版社, 1998.
    [13] 刘泽庆, 张玉荣, 赵建新, 等. 靶场静爆试验测速高速相机标定方法 [J]. 激光与光电子学进展, 2016(16): 221–229. DOI: 10.3788/LOP53.111501.

    LIU Zeqing, ZHANG Yurong, ZHAO Jianxin, et al. High speed camera calibration for velocity measurement in range static explosion experiment [J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2016(16): 221–229. DOI: 10.3788/LOP53.111501.
    [14] 张广军. 机器视觉[M]. 北京: 科学出版社, 2005.
    [15] 张玉令, 罗兴柏, 马光勇, 等. 弹药破片飞行速度实验研究 [J]. 弹箭与制导学报, 2011(6): 83–84, 88. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9728.2011.06.024.

    ZHANG Yuling, LUO Xingbai, MA Guangyong, et al. Experimental study on flight velocity of ammunition fragments [J]. Journal of Projectiles, Rockets, Missiles and Guidance, 2011(6): 83–84, 88. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9728.2011.06.024.
  • 期刊类型引用(8)

    1. Huan-yu Qian,Yong-gang Yu,Jing Liu. Effects of module number and firing condition on charge thermal safety in gun chamber. Defence Technology. 2022(01): 27-37 . 必应学术
    2. 叶青,余永刚. 圆孔装药固体火箭发动机的慢速烤燃特性研究. 装备环境工程. 2022(03): 26-31 . 百度学术
    3. 叶青,余永刚. 含能材料热安全性研究进展. 装备环境工程. 2022(03): 1-10 . 百度学术
    4. 刘静,赵非玉. 不同升温速率下模块装药的烤燃特性分析. 装备环境工程. 2022(03): 11-16 . 百度学术
    5. 邓海,赵小锋,任新联,李刚,梁争峰. 不同约束条件下硝酸酯类PBX炸药装药慢烤响应特性. 火炸药学报. 2021(05): 652-657 . 百度学术
    6. 刘静,余永刚. 不同升温速率下模块装药慢速烤燃特性的数值模拟. 兵工学报. 2019(05): 990-995 . 百度学术
    7. 徐洪涛,金朋刚. 炸药缓慢加热条件实验技术进展. 装备环境工程. 2019(09): 5-17 . 百度学术
    8. 黄亨建,陈科全,陈红霞,陈翔,宋乙丹,路中华,李兴隆,寇剑锋. 国外钝感弹药危害缓解设计的原理和方法. 含能材料. 2019(11): 974-980 . 百度学术

    其他类型引用(6)

  • 加载中
图(3) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  6586
  • HTML全文浏览量:  1761
  • PDF下载量:  99
  • 被引次数: 14
出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-24
  • 修回日期:  2018-12-03
  • 刊出日期:  2019-09-01

目录

    /

    返回文章
    返回