电磁炮炮管振动信号分析及处理方法*

赵 辉，郭利强，兰国峰，郝慧艳，程日炜

（1.中北大学信息与通信工程学院，太原 030051；2.上海航天技术研究院北京研发中心，北京 100081）

0 引言

电磁炮发射时会产生强烈振动，同时，电枢在轨道内高速运动时由于与轨道摩擦、碰撞也会产生剧烈的振动［1-4］，严重影响电磁炮的发射精度和稳定性。因此，在电磁炮研发阶段有必要对其炮管振动情况进行分析、研究，从而为进一步优化炮架、炮管及其固定和减振结构提供数据支持，以改善和提高电磁炮发射精度及稳定性。

目前，国内外常用测量方法主要有：光电位移测量法和加速度传感器测量法［5-6］，光电位移测量法常用于测量炮管出口位置的振动情况，精度较高；而加速度传感器测量法不仅能够测量炮口位置振动情况，而且能够测量炮身任何位置的振动情况，由于电磁炮发射和结构特点，根据测量需求，在满足测量精度要求的情况下，本文选择采用加速度传感器对炮管振动信号进行采集。

通过实验及数据分析，发现加速度传感器采集到的信号除炮管振动信号外，还有很多干扰信号，而在计算炮管振动位移参数时，干扰信号会使位移信号发生畸变，给测量结果带来很大误差。为了解决这一问题，需要对采集到的信号进行处理，目前，主要处理方法有：基于傅里叶变换的频谱分析法、基于小波变换的小波阈值去噪法及最小二乘法等，频谱分析法主要用于处理周期性明显的相对平稳信号，小波阈值去噪法适合对非平稳随机信号进行处理，而最小二乘法适用于变化缓慢、无明显周期性信号。……