库存微波引信吸收箱测试接口

石彩玲，宁晓斌，郑晨皓

(西安机电信息技术研究所，陕西 西安 710065)



库存微波引信吸收箱测试接口

石彩玲，宁晓斌，郑晨皓

(西安机电信息技术研究所，陕西 西安 710065)

摘要:针对库存弹头探测弹底起爆微波引信的检测管腿被去除，无法采用半实物仿真方法检测性能的问题，设计了库存微波引信吸收箱测试接口。该接口将生产测试用插脚更换为弹性探针，并通过结构设计保证弹性探针顶住产品底部信息环以传输信号。实验室检测表明：库存微波引信吸收箱测试接口具有良好的信号传输可靠性，可直接在同型号产品生产线用吸收箱法半实物仿真测试系统上应用。

关键词:库存；微波引信； 测试接口

0引言

我国第一代弹药无线电引信为米波引信，主要采用推板法、杆试验法和同轴线法等检测方法。推板法没有给引信提供自由空间工作条件，只能定性地度量引信性能；杆试验法受试验场地的限制及气候条件的影响，测试速度慢[1]；同轴线法要为每种引信特制测试仪，频率散布大的引信甚至需要配两台[2]。随着无线电引信技术的发展，精确起爆控制的微波引信大量装备部队，上述检测方法暴露出数据误差大、测试效率低、覆盖性较差等缺点，对具有自适应控制功能的微波引信性能无法进行有效检测，因此采用吸收箱检测方法。目前,我国微波引信生产线上已配备了吸收箱法半实物仿真测试系统，美国针对海军北大西洋公约组织标准引信测试建立了通用引信监测试验系统(Universal Fuze Monitoring Test System，UFMTS)[3]。

引信作为一次性产品，从出厂到最后的使用往往要经过较长的贮存期，在储存过程中会受到来自周围各种环境激励因素的影响，从而引起性能参数发生变化，导致整个系统功能异常或可靠度降低[4]。为确保引信战时作用可靠性，需要利用尽量少的时间和资源对库存引信定期进行抽检，以了解其经过几年到十几年贮存后的质量状况和变化规律。库存弹头探测弹底起爆微波引信的检测管腿在引信测试完成、提交弹厂前已被去除，无法采用现成半实物仿真系统检测性能。采用靶场试验方法检测性能，费时费力，且得不到定量参数，不能实现故障再现和诊断。针对此问题，设计了库存微波引信吸收箱测试接口。

1吸收箱法半实物仿真

吸收箱即缩小了的电波暗室，可实现自由空间状态的模拟；目标模拟装置产生模拟目标信号，经调制器调制在待测产品发射出的电磁波上并返回该待测产品，为测试提供目标信号；距离调谐装置调节调制器沿产品轴线方向运动，保证测试在相同电长度的距离下进行；采集设备获取产品对激励信号的响应，回传至计算机进行分析处理，获得相关参数；计算机通过通讯总线与各测试设备连接，通过软件控制系统运行[5-6]。同一吸收箱，可满足相同频率带宽产品的测试需求。

吸收箱法半实物仿真原理框图如图1所示。

图1　吸收箱法半实物仿真原理框图Fig.1　Block diagram of semi-physical simulation based on absorption box method

生产测试时，将待测产品的检测管腿对应插入吸收箱上的薄片中空式插脚内，通过一端与插脚相通、另一端与航空插头公头的接线端子对应相通的导线传输信号；航空插头母头与其公头连接，通过与母头的接线端子对应相连的多芯屏蔽线与电源和采集设备相连。为实现引信头部与弹丸螺纹联结条件下多路信号的传输、避免装配干涉，接电测试完成后，利用工具将测试合格产品的检测管腿齐根剪去，引信头部与底部电路通过信息环连结。

弹头探测弹底起爆微波引信检测管腿剪除前、后底部示意分别如图2(a)、图2(b)。

(a)检测管腿未剪除

(b)检测管腿被剪除图2　引信底部示意图Fig.2　Schematic view of the fuze bottom

2吸收箱测试接口

库存弹头探测弹底起爆微波引信的检测管腿被齐根剪去，不能插入插脚，无法采用生产测试的插脚座传输信号。要做的工作是将插脚座中生产测试用插脚更换为弹性探针，并通过结构设计保证弹性探针顶住产品底部信息环以传输信号。

生产线用插脚传输、库存微波引信用弹性探针传输示意分别如图3(a)、图3(b)。

(a)插脚传输　　　　　　(b)弹性探针传输图3　传输示意图Fig.3　Schematic view of transmission

设计吸收箱测试接口由接电组件、连接座、支座、弹簧、定位座和多芯屏蔽线等组成。接电组件包括接电座、压板、弹性探针、定位销、导向簧、压盖和导线，弹性探针、定位销和导向簧的数量根据产品特点而定。吸收箱测试接口中还设有泄能电阻，便于在测试过程中连续、多次对库存产品性能进行检测。其示意图如图4。

应用时，将待测产品的定位孔套入定位销后下压、调节产品进入连接座内孔，保证弹性探针与产品相应信息环正确接触；旋紧连接座上的连接件固紧待测产品，确保弹性探针在弹簧抗力的作用下与产品相应信息环可靠接触。

图4　吸收箱测试接口示意图Fig.4　Test interface schematic view of absorption box

应用时，可根据测试需求更换连接压盖、支座与连接座的连接件，从而实现待测产品周向转动或不动的转换。

对于已有产品生产线用吸收箱法半实物仿真测试系统，安装上述测试接口即可实现同型号库存产品与测试系统的信号交联；针对不同型号的弹头探测弹底起爆微波引信，只需根据产品特点对接电组件进行改进、更换，即可在同一吸收箱法半实物仿真测试系统上实现多型库存产品与测试系统的信号交联。

3实测验证

3.1测试方法

将吸收箱测试接口固连在同一型号产品已鉴定生产线用吸收箱法半实物仿真测试系统的吸收箱上，系统加电预热30 min后，取10发去除检测管腿的产品依次在系统上测试。按同样的顺序循环测试10次，循环间隔不小于10 min。考虑到噪声是一个随机过程，采用统计方法进行数据处理[7]。样品参数的原始测试数据，按产品设计定型时的测试方法和测试设备获取；设计定型时未测试的参数，取系统多次测试的平均数据。

3.2测试结果分析

根据测试系统测得数据，设测量样品的工作电流I，工作频率f，系统灵敏度S系，静态噪声V噪，仿真测试炸高H，输出幅度U0，处理测得数据，结果见表1。

表1　处理数据

由表中数据可以看出，安装了吸收箱测试接口的测试系统的测试数据与原生产线测试系统的测试数据相比，六项测试数据的平均相对均方差中前者有五项优于后者，同一参数平均相对均方差最大差距3.77%。分析测试结果，不考虑引信个体差异，

吸收箱测试接口的弹性探针在弹力作用下与待测产品接触较生产线测试系统待测产品检测管腿插入插脚接触更为紧密可靠，利于降低系统噪声的叠加影响、提高测试数据的一致性；吸收箱测试接口用柱状弹性探针的电传输物理性能优于生产线测试系统用薄片中空式插脚的电传输物理性能，利于降低电信号的传输损耗。

4结论

本文提出库存微波引信吸收箱测试接口。该接口将生产测试用插脚更换为弹性探针，并通过结构设计保证弹性探针顶住产品底部信息环以传输信号。实验室检测表明：库存微波引信吸收箱测试接口具有良好的信号传输可靠性，可解决库存弹头探测弹底起爆微波引信采用半实物仿真方法检测性能的问题，可直接在同型号产品生产线用吸收箱法半实物仿真测试系统上应用，实现对库存产品的定期抽检以了解其贮存后的质量状况和变化规律。

参考文献:

[1]徐清泉,程受浩.近炸引信测试技术[M].北京:北京理工大学出版社,1996:24,40.

[2]张龙山.引信技术概论[Z].西安:西安机电信息技术研究所,2011:88.

[3]Jason Koonts.Universal Fuze Monitoring Test System[C]//US 55thAnnual NDIA Fuze Conference.Saltlake,US:NDIA,2011.

[4]齐杏林,任亮亮,崔平,等.库存近炸引信电性能仿真测试方法综述[J].指挥控制与仿真,2010,32(4):8.

[5]Wedel John O,City Ellicott.Electronic Target Radar Simulator:US,5117230[P].1992.

[6]郭东敏,郑晨皓.智能弹药引信虚拟测试技术[C]//制造业数字化技术论坛论文集.北京：中国兵器工业集团公司,2014:458-459.

[7]中国兵器工业总公司.GJB573.34-1993 引信环境与性能试验方法 同轴线试验[S].北京:中国标准出版社，1993.

[8]崔鹏飞.无线电引信参数综合测试仪鉴定报告[R].西安:西安机电信息技术研究所,2013.

*收稿日期:2016-01-03

作者简介:石彩玲(1972—),女，陕西西安人，高级工程师，研究方向：引信总体技术。E-mail：23316880@qq.com。

中图分类号:TJ430.6

文献标志码:A

文章编号：1008-1194(2016)03-0079-03

Absorption Box Test Interface for Stockpile Microwave Fuze

SHI Cailing，NING Xiaobin，ZHENG Chenhao

(Xian Institute of Electromechanical Information Technology，Xian 710065，China)

Abstract:Because the semi-physical simulation test method was unable to detect the performance of stockpile point detecting and base detonating microwave fuze whose test pin had been removed，a test interface of absorption box for stockpile microwave fuze was designed. The interface replaced test tube used for production line with elastic probe，the elastic probe stand up to the information ring of the product bottom reliably by structure design to transmit signal. The laboratory test showed that the test interface of absorption box had good reliability for signal transmission, and could be used directly on the semi-physical simulation test system based on absorption box method for production line of the same model.

Key words:stockpile；microwave fuze；test interface