弹道信息测量系统研究

发布时间：2021-02-05 23:38

　　在火箭弹飞行试验中，为了获得精确的事后弹道飞行数据，分析火箭弹的性能，本文针对某弹载控制系统设计研制了一套弹道信息测量装置。该装置不仅能够实时精确的测量存储弹丸飞行过程中的各项动态数据，而且还能够应用于各种复杂的气象环境中,是火箭弹飞行试验中必不可少的基本条件，也是保证飞行试验任务顺利完成的重要保障。本文在简要介绍了弹道信息测量系统组成的基础上，完成了对测量系统中地面站接收装置的设计与制作。主要包括无线传输模块的选择，采集板的设计，上位机的编程，以及接收数据的分析与处理等。对于数据的采集显示，通用方法一般选择PC机，但是由于测试环境的限制，以及PC机本身存在的功耗高，不便携，外部环境适应性差等缺点，所以本文采用一款基于AVR系列的单片机Atmega1280为内核来构建整个地面站接收系统，该系统具有功耗低，可靠性高，抗干扰能力强等特点。另外考虑到火箭弹在整个飞行试验过程中，实际弹道轨迹受环境影响的不确定性以及测量系统布站位置对弹道信息测量精度的影响，本地面站系统还增加了可以实时追踪的云台控制系统，根据某一通道数据量的大小，实时调整测量系统的方位，以便更精确的测量到整个弹道飞行试验中的所有... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 弹药发展趋势
    1.2 课题研究背景和意义
    1.3 弹道信息测量系统的总体方案
        1.3.1 系统构成
        1.3.2 课题的主要工作
    1.4 论文的结构
2 弹载信息测量系统概述
    2.1 地磁探测技术及相关理论基础
        2.1.1 地磁场概述
        2.1.2 弹体滚转姿态解算算法
    2.2 GPS 系统组成及导航定位原理
        2.2.1 GPS 系统的发展历程
        2.2.2 GPS 系统的组成
        2.2.3 GPS 定位原理
    2.3 本章小结
3 地面站系统组成及硬件电路总体方案设计
    3.1 地面站功能需求分析
    3.2 地面站实现的可行性分析
    3.3 地面站系统总体方案设计
    3.4 系统硬件电路总体设计与分析
        3.4.1 Atmega1280 微控制器概述
        3.4.2 地面站硬件电路结构
        3.4.3 数据采集和存储电路的设计
        3.4.4 无线数传接口电路设计
    3.5 本章小结
4 地面站系统软件设计
    4.1 地面站软件设计
        4.1.1 系统初始化程序设计
        4.1.2 系统主控程序的设计
        4.1.3 信号接收存储程序的设计
        4.1.4 SD 卡文件系统的设计
        4.1.5 云台控制系统的设计
    4.2 上位机通讯软件设计
        4.2.1 串行通信的基本概述
        4.2.2 MSComm 的串口编程
    4.3 本章小结
5 测试数据的误差分析与补偿方法
    5.1 地磁测姿中椭圆轨迹问题及补偿方法
    5.2 地磁测姿中的误差因素及补偿方法
        5.2.1 噪声干扰及滤波补偿
        5.2.2 磁阻传感器的零点漂移与校正
        5.2.3 磁阻传感器的时变偏置与校正
    5.3 GPS 定位随机误差及优化方法
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 后续工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文



本文编号：3019773