基于高速攝影和微慣性姿態測量的人-槍運動特性測試研究

宮鵬涵，周克棟，康小勇，赫雷（.南京理工大學機械工程學院，江蘇南京0094；.軍械工程學院一系，河北石家莊050003）

基于高速攝影和微慣性姿態測量的人-槍運動特性測試研究

宮鵬涵1，2，周克棟1，康小勇2，赫雷1
（1.南京理工大學機械工程學院，江蘇南京210094；2.軍械工程學院一系，河北石家莊050003）

自動武器射擊時的人-槍運動特性是武器人機工效評價和人-槍系統動力學建模的重要依據。為了獲得某無托型自動步槍射擊時的人-槍運動特性以及定量對人-槍運動參數作出估計，探索了高速攝影與MTI慣性運動測量相結合測量人-槍運動特性的新方法。采用高速攝影機從側面獲得人-槍系統運動特征點的運動信息，經過相關處理獲得射擊過程中步槍前后及俯仰的運動特征，同時運用MTI慣性測量系統測得步槍槍管軸線三維角運動參數。結合射擊時自動機的實際運動情況，通過對高速攝影與慣性姿態測得的俯仰角運動結果進行對比與分析，驗證了高速攝影與MTI慣性運動測量結果的可信性。研究結果表明，兩種方法相互補充能更全面地反映人-槍運動特性，為人-槍運動參數的獲取提供了新的測試手段。

兵器科學與技術；人-槍系統；運動參數；高速攝影；慣性運動測量

0　引言

自動步槍抵肩射擊過程中的運動是既有轉動又有后坐平動的多自由度空間運動。由于火藥燃氣的沖擊和槍械活動機件間的碰撞使槍口偏離初始的瞄準位置，并且人體在射擊過程中受槍械后坐力的沖擊及射手對槍械的反作用力也會使槍產生運動響應[1]，因此，要深入了解射擊時人-槍系統的動力學過程及其運動規律，準確測量射擊時，人、槍水平后坐、水平側偏和垂直俯仰等運動特性參數是十分重要的。……