Способ определения скорости объекта метания

Изобретение относится к области измерений линейной скорости с помощью фотографических средств. Способ определения скорости объекта метания включает оптическую регистрацию положения движущегося со сверхзвуковой скоростью объекта метания, созданной им головной ударной волны и определение угла раствора конуса Маха. Производят видеорегистрацию положения движущегося объекта метания и созданной им головной ударной волны на фоне поверхности со структурой множества мелких деталей с высоким оптическим контрастом. Угол раствора конуса Маха определяют на основе анализа смещения элементов фонового экрана в его изображении, вызванного прохождением света через область возмущения. Из полученных данных вычисляют скорость движения объекта метания. Технический результат заключается в определении скорости объекта метания по результатам оптической регистрации при проведении регистрации, как в лабораторных, так и полигонных условиях. 2 ил.

 

Изобретение относится к области измерений и испытаний, а именно к измерениям линейной скорости с помощью фотографических средств.

Известен способ определения скорости объекта метания (ОМ) (Шкворников П.Н., Платонов Н.M. Экспериментальная баллистика. Приборы и методы баллистических измерений. София: Изд-во ВЪВ ВТС, 1976, с. 144.). Способ состоит в использовании явления образования головной ударной волны (УВ) и заключается в фотографировании мгновенного состояния головной УВ, созданной движущимся со сверхзвуковой скоростью ОМ. Скорость ОМ определяют на основании значения угла раствора конуса Маха. Данный способ выбран в качестве прототипа.

Недостатком данного способа является его узкая область применения, обусловленная использованием специальных теневых схем оптической регистрации для получения изображения головной УВ. Различные теневые схемы оптической регистрации (прямотеневой метод, Шлирен-метод, интерференционный метод), позволяют получить изображение головной УВ только в определенных условиях, ограниченных областью применения конкретной схемы. Данные схемы регистрации используются в аэродинамических трубах и аэробаллистических трассах закрытого типа. Применение данных методов в полигонных условиях к широкому диапазону размеров ОМ не представляется возможным.

Решаемой технической проблемой является создание универсального способа определения скорости ОМ по результатам оптической регистрации, применимого для использования в условиях закрытой аэробаллистической трассы и в полигонных условиях.

Технический результат при использовании заявляемого способа заключается в определении скорости ОМ по результатам оптической регистрации при проведении регистрации, как в лабораторных, так и полигонных условиях.

Технический результат достигается за счет того, что в заявляемом способе определения скорости ОМ, включающем оптическую регистрацию положения движущегося со сверхзвуковой скоростью ОМ, созданной им головной ударной волны на участке, где она имеет прямолинейную форму (вырождается в звуковую волну) и определение угла раствора конуса Маха, в отличие от прототипа производят видеорегистрацию положения движущегося ОМ и созданной им головной ударной волны на фоне поверхности со структурой множества мелких деталей с высоким оптическим контрастом. Угол раствора конуса Маха определяют на основе анализа смещения элементов фонового экрана в его изображении, вызванного прохождением света через область возмущения. На основании полученных данных, вычисляют скорость движения ОМ.

Использование всей совокупности признаков формулы изобретения, возможность использования в качестве фона как естественного фона (лес, песок, трава и т.д.) так и специально созданных экранов для выявления головной УВ в результатах видеорегистрации и последующего определения угла раствора конуса Маха и скорости ОМ, позволяет применять заявленный способ, как в лабораторных, так и в полигонных условиях.

Заявляемый способ поясняется фигурами. На фиг. 1 приведен фрагмент видеорегистрации движущегося ОМ на фоне поверхности со структурой множества мелких деталей с высоким оптическим контрастом (на фоне специально созданного экрана). На фиг. 2 представлено изображение УВ, полученное посредством анализа смещения элементов фонового экрана в его изображении, вызванного прохождением света через область возмущения.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.

При проведении аэробаллистического эксперимента осуществляют высокоскоростную видеорегистрацию положения ОМ, движущегося со сверхзвуковой скоростью, и созданной им головной ударной волны. Видеорегистрация осуществляется на фоне поверхности со структурой множества мелких деталей с высоким оптическим контрастом. В качестве фона может применяться как естественный фон (лес, песок, трава и т.д.), так и специально созданные экраны, что позволяет применять заявленный способ, как в лабораторных, так и в полигонных условиях.

Параметры видеорегистрации должны обеспечивать получение контрастного изображения поверхности фона. Зона видеорегистрации выбирается исходя из геометрических размеров ОМ и должна обеспечивать регистрацию конуса Маха.

Головная УВ является областью с градиентом плотности, что в свою очередь приводит к изменению показателя преломления в области возмущения. При проведении видеорегистрации головной УВ, вызванной движением ОМ со сверхзвуковой скоростью, на фоне поверхности со структурой множества мелких деталей с высоким оптическим контрастом происходит смещение элементов изображения фона в соответствии с явлением рефракции.

На основании анализа смещений элементов в изображении фона вызванных, в соответствии с законами рефракции, прохождением света через область возмущения, определяют форму головной УВ. Результатом анализа является изображение головной УВ, по которому производят определение угла раствора конуса Маха. При известном значении угла раствора конуса Маха скорость движения ОМ определяется выражением:

где VОМ - скорость движения ОМ; а - скорость звука в воздухе; α - половина угла раствора конуса Маха (Шкворников П.Н., Платонов Н.М. Экспериментальная баллистика. Приборы и методы баллистических измерений. София: Изд-во ВЪВ ВТС, 1976, с. 144.).

Таким образом, заявляемый способ позволяет определять скорость ОМ движущегося со сверхзвуковой скоростью при проведении регистрации, как в лабораторных, так и полигонных условиях.

Возможность использования в качестве фона, как естественного фона (лес, песок, трава и т.д.), так и специально созданных экранов произвольных размеров позволяет варьировать зону регистрации, что позволяет применять заявляемый способ к определению скорости ОМ произвольных размеров.

Заявляемый способ опробован в полигонных условиях и показал свою работоспособность.

Способ определения скорости объекта метания (ОМ), включающий оптическую регистрацию положения движущегося со сверхзвуковой скоростью ОМ, созданной им головной ударной волны, и определение угла раствора конуса Маха, отличающийся тем, что производят видеорегистрацию положения движущегося ОМ и созданной им головной ударной волны на фоне поверхности со структурой множества мелких деталей с высоким оптическим контрастом, угол раствора конуса Маха определяют на основе анализа смещения элементов фонового экрана в его изображении, вызванного прохождением света через область возмущения, исходя из полученных данных, вычисляют скорость движения ОМ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к пассивным шумопеленгаторным станциям (ШПС), предназначенным для обнаружения подводных лодок (ПЛ) и надводных кораблей (НК) по их шумоизлучению.

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к пассивным шумопеленгаторным станциям (ШПС), предназначенным для обнаружения подводных лодок (ПЛ) и надводных кораблей (НК) по их шумоизлучению.

Изобретение относится к локальному позиционированию. Технический результат изобретения заключается в увеличении точности местонахождения метки, возможности работы метки без батареек, возможности использования множества меток одновременно.

Изобретение относится к средствам для определения позиции микрофона. Технический результат заключается в повышении точности определения позиции микрофона.

Изобретение относится к области подводной навигации и может быть использовано для определения координат группы подводных объектов, преимущественно подводников и подводных пловцов при отработке совместных действий в бассейне или водолазной башне.

Изобретение относится к области способов и устройств акустической пассивной локации и может быть использовано в системах управления огнем артиллерии. Изобретение относится к методам и средствам прицеливания и наводки.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Предложено устройство для определения местоположения источника сигналов, содержащее персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ), а также первый и второй идентичные каналы, каждый из которых включает первый блок магнитных антенн и последовательно соединенные первый усилитель и первый фильтр, дополнительно содержит подключенные к ПЭВМ блок системы единого времени и блок связи с абонентами, последовательно соединенные второй блок магнитных антенн, первый блок усилителей, первый пороговый блок, первый блок схем ИЛИ, первый таймер, первую схему И и первый блок счетчиков, последовательно соединенные приемник радиации, второй усилитель и первый пороговый элемент, последовательно соединенные блок приемников температуры, второй блок усилителей, второй пороговый блок и первый блок схем И, а также первый тактовый генератор, подключенный ко второму входу первой схемы И и первый блок аналого-цифровых преобразователей (АЦП), подключенный входами к первому и второму блокам усилителей, а выходами подключенный к ПЭВМ, причем выход первого таймера подключен к ПЭВМ и ко вторым входам первого блока схем И, выходы первого блока схем И подключены ко входам останова первого блока счетчиков, выход первого порогового элемента подключен к первому блоку схем ИЛИ и к ПЭВМ, выходы первого и второго пороговых блоков, выходы первого блока счетчиков, третьи входы первого блока схем И, управляющие входы первого и второго блоков усилителей, второго усилителя, первого и второго пороговых блоков, первого порогового элемента и первого таймера подключены к ПЭВМ, а в каждом канале дополнительно содержатся последовательно соединенные блок датчиков света, третий блок усилителей, первый блок фильтров, четвертый блок усилителей, третий пороговый блок и второй блок схем ИЛИ, последовательно соединенные пятый блок усилителей, второй блок фильтров, шестой блок усилителей, четвертый пороговый блок и третий блок схем ИЛИ, последовательно соединенные первый блок цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) и первый блок калибраторов, последовательно соединенные второй блок ЦАП и второй блок калибраторов, последовательно соединенные первый ЦАП, первый калибратор и сейсмометр, последовательно соединенные третий усилитель, второй фильтр, второй пороговый элемент и вторую схему И, последовательно соединенные второй таймер, третью схему И и счетчик, последовательно соединенные второй ЦАП и второй калибратор, последовательно соединенные блок микробарометров, седьмой блок усилителей, третий блок фильтров, восьмой блок усилителей, четвертый блок фильтров, пятый пороговый блок и второй блок схем И, последовательно соединенные третий таймер, четвертую схему И и второй блок счетчиков, а также АЦП и второй блок АЦП, подключенные входами соответственно к первому фильтру и третьему блоку фильтров, а выходами подключенные к ПЭВМ, третий и четвертый блоки АЦП, подключенные входами соответственно к первому и ко второму блокам фильтров, а выходами подключенные к ПЭВМ, четвертый и пятый таймеры, подключенные выходами соответственно ко вторым входам второй схемы И и второго блока схем И, а входами запуска и управляющими входами подключенные к ПЭВМ, второй тактовый генератор, подключенный выходом ко вторым входам третьей и четвертой схем И, схему ИЛИ, подключенную входами ко второму пороговому элементу и к первому блоку ИЛИ, а выходом подключенную к третьему таймеру, и пятую схему И, подключенную первым и вторым входами соответственно к третьему таймеру и к первому блоку ИЛИ, инверсным входом подключенную ко второму таймеру, а выходом подключенную к управляющим входам второго и третьего таймеров.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к определению местоположения стрелка на местности с использованием звуковых волн. .Достигаемый технический результат – повышение точности определения координат стрелка.

Изобретение относится к области обработки данных и может быть использовано для создания систем локального позиционирования объектов, в частности для определения местонахождения оборудования и людей в помещениях и на прилегающих площадках.

Способ коррекции линейных и угловых координат заключается в том, что на шлеме оператора в реперных точках размещают четыре нашлемных ультразвуковых приемников, а в кабине над шлемом оператора в связанной системе координат кабины - четыре ультразвуковых излучателя.

Изобретение относится к способу и устройству для синхронной высокоскоростной фотосъемки вращения микрочастицы в поле гидроциклона, в частности к способу и устройству для определения скорости вращения микрочастицы в поле гидроциклона путем использования сочетания системы синхронной высокоскоростной фотосъемки и прозрачной микрочастицы, содержащей два центросимметрично расположенных внутренних ядра, обладающих одинаковым диаметром.

Изобретение относится к контролю параметров движения объекта и может быть использовано, в частности, для измерения параметров динамики движения автотранспортных средств (АТС) при их испытаниях с учетом продольной и поперечной составляющих.

Изобретение относится к способам диагностики и может быть использовано для определения проЛиля направленных скоростей компонентов при исследовании плазменных ускорителей ,истечения плазмы В вакуум,взаимодействия лазерного излучения свещест7 вом.

Изобретение относится к области измерений линейной скорости с помощью фотографических средств. Способ определения скорости объекта метания включает оптическую регистрацию положения движущегося со сверхзвуковой скоростью объекта метания, созданной им головной ударной волны и определение угла раствора конуса Маха. Производят видеорегистрацию положения движущегося объекта метания и созданной им головной ударной волны на фоне поверхности со структурой множества мелких деталей с высоким оптическим контрастом. Угол раствора конуса Маха определяют на основе анализа смещения элементов фонового экрана в его изображении, вызванного прохождением света через область возмущения. Из полученных данных вычисляют скорость движения объекта метания. Технический результат заключается в определении скорости объекта метания по результатам оптической регистрации при проведении регистрации, как в лабораторных, так и полигонных условиях. 2 ил.

Наверх