随着各类高端武器不断发展,弹药的毁伤性越来越大,使得弹药在贮存、维护以及使用的过程中,合理地保存变得尤为重要。弹药在受到意外热刺激、直接受到火焰烤燃或者在战场上受到爆炸影响后吸收大量热福射等情况下,可能出现意外引燃的危险,进而发生不可控的化学反应。当弹药受到热刺激时,弹体内压力因温度变化会急剧增加,进而发生弹体引爆的可能,这不仅会导致弹药丧失正常功能,而且可能进一步造成生命财产的严重损失。因此,对实弹进行热感度烤燃实验、弹药热安定性检测、弹内压力检测,从而了解弹内含能材料反应的剧烈程度,以及检测弹体在受热过程中弹内温度、压力的变化,对弹药系统进行安全性和环境适应性的研究,具有重要的现实意义。本文围绕面向弹药内部热安全检测中进行弹内压力监测的实际应用需求,研究了改善高温环境下光纤光栅固体压力传感性能的因素。首先,设计和构建了能够实现固体压力传感的封装结构模型,优化了传感器的温度补偿效果,并进行温度、压力以及不同温度环境下的压力标定;其次,通过对所设计传感器的温度、压力标定数据进行数据处理,提高了传感器的温度补偿效果及压力检测精度。全文的研究要点如下:(1)本文结合弹药热安全检测环境下,弹内温度、压力所呈现出的特点,系统地针对光纤光栅固体压力检测的传感机理进行了分析,建立了高温压力传感模型及温度补偿方法。通过对理论模型的仿真计算,为传感器结构及相关参数设计提供了理论支持。(2)针对封装材料在不同温度下材料参数变化的问题,通过对封装结构与材料参数的理论分析与模型仿真相结合,得出压力灵敏度在不同温度的变化趋势。通过建立高温压力检测实验平台,在不同温度环境下,对设计的传感器进行压力标定实验,验证了耐高温光纤光栅传感器进行高温压力检测的可行性,为高温固体压力检测技术提供了一种新的研究手段。(3)针对光栅解调仪转换精度问题,有效地提取光纤Bragg光栅检测数据中的静态信息以及动态信息,应用希尔伯特—黄变换对数据进行滤波、重构,提高了压力检测精度。针对传感器在检测环境中温度变化范围大,温度补偿存在偏差的特点,采用极限学习机模型,对压敏光栅及温补光栅的温度实验数据进行训练,建立波长—温度的非线性模型,预测当前实验温度,然后对压敏光栅温度数据的训练集样本进行训练,建立温度—波长的非线性模型,预测压敏的输出波长,达到了改进温度补偿方法的目的。(4)针对传感器压力灵敏度随温度出现非线性变换的特点,建立了多元回归分析模型,在对其进行了线性化处理的基础上,使用python3.6对线性化后的模型进行了求解,实现了对所有测试数据,预测压力绝对误差全部小于0.5Mpa的检测效果。