0 前 言

水中兵器爆炸威力是其毁伤效能的主要指标，直接决定作战效能的判定。根据当前实战化试验鉴定需求，每种新型以及改进装药的水中兵器在研制总要求中明确了对战雷实爆威力的考核和检验，如鱼-xx 鱼雷、特-xx 水雷等。在以往水中兵器鉴定与定型试验中，爆炸威力指标考核受条件所限，导致考核不充分。观察了鱼-xx 鱼雷等爆炸毁伤后的直观效果，但无法定量描述毁伤等级，也无法为后续开展毁伤效能试验提供数据支撑，试验测量技术制约了兵器爆炸威力指标考核的可靠性。近期开展过一些舰艇的抗冲击及实装打靶试验技术研究［1-8］，但是还不具备实战化背景下动态打靶的毁伤测量能力，如动态打靶时多参数、多通道数据有效获取，兵器动态打靶时相对于运动目标的瞬时炸点位置参数确定等。研制的毁伤测量装备主要用于实战海洋环境背景条件下鱼雷、水雷及深水炸弹等水中兵器攻击动态目标的爆炸毁伤测量，兼顾水中兵器静态爆炸威力以及舰艇冲击环境与冲击响应测量。

1 动态打靶测量特点

以鱼雷攻击舰艇目标为例，鱼雷对目标的毁伤一般是通过其在弹道终点处与目标发生的撞击、爆炸等作用，将自身的动能或爆炸能或其产生的作用元（破片、射流等）对目标进行机械的、化学的、热力效应的破坏，使之暂时或永久地局部或全部丧失其正常功能，失去作战能力［9］。

鱼雷动态打靶试验中鱼雷处于航行状态，且鱼雷命中靶船的位置不确定，因此对舰船的毁伤效应存在很多不确定因素，这给测量工作带来了诸多困难，主要包括以下几方面：

1）测量设备安全防护

首先要考虑测量设备的安全问题，鱼雷在水中爆炸毁伤威力大，造成测量设备防护难，必须找到一个相对安全的位置安装测量设备，同时需要对测量设备采取可靠的缓冲措施，确保设备在剧烈的冲击作用下能够可靠工作并有效进行数据采集。

2）测量设备采集控制和数据传输

动态打靶试验危险区域大，不允许任何船只进入，这对测量设备的控制和数据传输提出了很高要求。鱼雷命中靶船后很有可能造成靶船沉没，因此必须在靶船沉没之前将采集的数据转录出来。

3）测点规模控制

动态打靶试验的危险性极大，一旦靶船沉没所有测量传感器将全部损失，耗费巨大，因此必须控制测量规模，由于船体结构的复杂性，测点布设难度大，必须考虑如何用最少的测点尽量全面反应靶船的毁伤情况，因此必须对测量传感器的种类和部位进行统筹考虑，合理布置［10］。

4）雷目交会位置判定

实航打靶试验环节多，风险高，数据获取困难，必须认真考虑每一个环节可能存在的风险点。为了准确分析测量数据，还需要知道爆炸瞬间鱼雷相对靶船的位置，因此必须采取合适的定位测量手段和解算方法对鱼雷进行精确定位。

5）试验数据分析处理

动态打靶测量信号频带宽、时间短，处理分析复杂，很难通过一种方法全面反映信号的全部特征，必须结合多种处理手段进行分析。

2 测量设备适应性要求

设备主要完成舰船在海上实爆过程中舰船船体冲击响应信号的采集、传输和分析。试验工况复杂，舰船可能着火、沉没，因此试验系统需着重考虑设备的抗冲击、防水、防火性能，以及设备解脱、回收、数据实时无线传输等功能。设备自身应该具备以下特征：

1）抗恶劣环境能力强

具有良好的抗高冲击、高过载和强振动等恶劣环境的能力。

2）可靠性高

采用小型化集成化设计，满足高可靠性要求。进行系统EMC 设计，具有良好的电磁兼容性；接口须采取隔离、过流保护、过压保护等措施，保证设备和对接系统工作的安全性；采用非易失性存储介质，避免数据掉电丢失；使用组合条件触发模式，确保获取有效数据。

3）信号多样化

采集记录电压、电荷、ICP、桥路、热电阻、热电偶等模拟信号，支持RS232、RS422、RS485、LVDS、1553B、PCM等接口形式的数字信号编码记录［11］。

4）高速大容量数据记录能力

采用并行存储技术及大容量存储器，实现高采样率、高速码流的数据存储。

5）具备编码、通信扩展能力

实现多路模拟信号的数据采编以及多路数字信号的解析、 编码，并将编码后的数据通过RS232、RS422、RS485、LVDS、USB、1553B 等通信接口发送给其他接收设备。

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