【技术实现步骤摘要】
本说明书实施例涉及冲击实验，特别涉及基于轻气炮的多物理场效应时序同步测量方法。
技术介绍
1、航天器防护、动能武器、小行星防御等领域研究都需要开展地面超高速动能撞击实验，地面实验的通常在轻气炮上开展，轻气炮是利用轻质压缩气体来加速弹丸的装置，有一级轻气炮、二级轻气炮和三级轻气炮，一级轻气炮可以使较大质量的弹丸加载到0.5-2km/s，二级轻气炮可以将较小质量的弹丸加载到2-7km/s,三级轻气炮可以将弹丸加载到10km/s以上。需要测量超高速撞击实验中的多物理场效应，来对目标损伤评估提供支撑。
2、超高速撞击会产生多种物理现象，弹丸撞击后速度会降低，弹靶破碎会产生碎片云，靶板会受到撞击冲击波作用而发生变形，含能材料撞击会产生冲击波，弹靶相互作用会产生高温，弹靶材料会发生相变而产生等离子体，撞击产生的带电粒子运动会引发磁场产生等。超高速撞击实验中通常关注的多物理场效应包括弹靶撞击速度、弹丸剩余速度、关键结构变形、碎片时空分布与特征、冲击波压力、撞击温度场、电磁场、等离子体密度等。这些效应实际上是撞击瞬间引发的物理现象，涉及到力学、化学、热力学、光学、电磁学等。而目前，在超高速撞击实验中，不能实现一发实验同时获取弹靶撞击速度、弹丸剩余速度、关键结构变形、碎片时空分布与特征、冲击波压力、撞击温度场、电磁场、等离子体密度等多物理场信号。
3、弹丸超高速撞击目标会同时引起力、热、电、磁等多物理场效应，产生多种物理信号，而传统超高速撞击实验为了研究单独一种效应只单独关注其中一种信号，而忽略了多种信号耦合产生的耦合效应
4、弹丸超高速撞击目标会同时引起力、热、电、磁等多物理场效应，产生多种物理信号，而传统超高速撞击实验为了研究单独一种效应只单独关注其中一种信号，而忽略了多种信号耦合产生的耦合效应对目标造成的耦合损伤。
5、在超高速动能撞击中，弹丸速度高达3-7km/s，甚至可达10km/s以上，撞击过程仅持续几个微秒，所有效应均在瞬间产生和完成，然而目前对于撞击效应的测量水平较低，同时触发多个测量设备具有较大难度，不能再瞬间同时获取多个物理场信号，极易因为提前触发或者延后出发而未能捕捉到某一种或多种信号。因此，亟需一种更好的方案。
技术实现思路
1、有鉴于此，本说明书实施例提供了基于轻气炮的多物理场效应时序同步测量方法。本说明书一个或者多个实施例同时涉及基于轻气炮的多物理场效应时序同步测量装置，一种计算设备，一种计算机可读存储介质以及一种计算机程序，以解决现有技术中存在的技术缺陷。
2、根据本说明书实施例的第一方面，提供了一种基于轻气炮的多物理场效应时序同步测量方法，应用于多物理场效应时序同步测量系统，系统包括测速器、延迟计算器和测量设备，方法包括：
3、向轻气炮发送发射指令，在轻气炮的弹丸射出发射管之后，通过测速器获取弹丸的飞行速度；
4、延迟计算器基于飞行速度和目标距离确定目标时间；其中，目标时间基于测量设备确定，目标距离为测速器到靶板的距离；
5、基于目标时间通过测量设备获取测试数据，并基于测试数据确定测试结果。
6、在一种可能的实现方式中，测速器包括磁测速器和光幕测速器；
7、磁测速器和光幕测速器依次设置在发射管外；
8、磁测速器和光幕测速器均与延迟计算器电连接。
9、在一种可能的实现方式中，测量设备包括摄像机、冲击波传感器、应变仪、瞬态高温计、瞬态磁场计和等离子探测计。
10、在一种可能的实现方式中，基于目标时间通过测量设备获取测试数据包括：
11、基于摄像机捕获弹丸与靶板的撞击图像；
12、基于冲击波传感器获取冲击波压力信号；
13、基于应变仪采集应变片的应变信号；
14、基于瞬态高温计采集温度探头的温度信号；
15、基于瞬态磁场计采集磁场线圈的磁场信号；
16、基于等离子体探测计采集等离子体探针的等离子体密度信号。
17、在一种可能的实现方式中，测量设备还包括碎片回收板；
18、相应的，基于目标时间通过测量设备获取测试数据包括：
19、基于碎片回收板捕获撞击碎片，并对撞击碎片进行测量，确定碎片信息；其中，碎片信息包括尺寸信息、质量信息和形状信息。
20、在一种可能的实现方式中，基于测试数据确定测试结果，包括：
21、基于撞击图像进行三维重构，确定重构模型；
22、基于重构模型确定多个时刻的状态信息；其中，状态信息包括速度信息和位置信息；
23、基于多个时刻的状态信息确定碎片时空分布特性。
24、在一种可能的实现方式中，碎片回收板为聚氨酯板；
25、聚氨酯板的层数为多层，每层聚氨酯板的密度依次增加；
26、碎片回收板的厚度大于等于十厘米。
27、根据本说明书实施例的第二方面，提供了一种基于轻气炮的多物理场效应时序同步测量装置，应用于多物理场效应时序同步测量系统，系统包括测速器、延迟计算器和测量设备，装置包括：
28、速度确定模块，被配置为向轻气炮发送发射指令，在轻气炮的弹丸射出发射管之后，通过测速器获取弹丸的飞行速度；
29、时间确定模块，被配置为延迟计算器基于飞行速度和目标距离确定目标时间；其中，目标时间基于测量设备确定，目标距离为测速器到靶板的距离；
30、数据测试模块，被配置为基于目标时间通过测量设备获取测试数据，并基于测试数据确定测试结果。
31、根据本说明书实施例的第三方面，提供了一种计算设备，包括：
32、存储器和处理器；
33、所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现上述基于轻气炮的多物理场效应时序同步测量方法的步骤。
34、根据本说明书实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该指令被处理器执行时实现上述基于轻气炮的多物理场效应时序同步测量方法的步骤。
35、根据本说明书实施例的第五方面，提供了一种计算机程序，其中，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行上述基于轻气炮的多物理场效应时序同步测量方法的步骤。
36、本说明书实施例提供基于轻气炮的多物理场效应时序同步测量方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于轻气炮的多物理场效应时序同步测量方法，其特征在于，应用于多物理场效应时序同步测量系统，所述系统包括测速器、延迟计算器和测量设备，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测速器包括磁测速器和光幕测速器；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量设备包括摄像机、冲击波传感器、应变仪、瞬态高温计、瞬态磁场计和等离子探测计。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标时间通过所述测量设备获取测试数据包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述测量设备还包括碎片回收板；
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述测试数据确定测试结果，包括：
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述碎片回收板为聚氨酯板；
8.一种基于轻气炮的多物理场效应时序同步测量装置，其特征在于，应用于多物理场效应时序同步测量系统，所述系统包括测速器、延迟计算器和测量设备，所述装置包括：
9.一种计算设备，其特征在于，包括：
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...【技术特征摘要】
1.一种基于轻气炮的多物理场效应时序同步测量方法，其特征在于，应用于多物理场效应时序同步测量系统，所述系统包括测速器、延迟计算器和测量设备，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测速器包括磁测速器和光幕测速器；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量设备包括摄像机、冲击波传感器、应变仪、瞬态高温计、瞬态磁场计和等离子探测计。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标时间通过所述测量设备获取测试数据包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述测量设备还包括碎片回收板...
【专利技术属性】
技术研发人员：任思远，张品亮，宋光明，武强，陈川，龚自正，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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