单兵拦截低慢小弹药的电子延时引信技术

发布时间：2021-04-09 03:01

　　低空慢速小型无人飞行器（以下简称“低慢小”）因其升空突然、易操控、反射截面小、隐蔽性强等特点,使其成为城市防空的难点和重点。单兵发现“低慢小”飞行器并实施拦截时,不宜使用现有的防空武器和枪支等杀伤性武器,需选择低附带毁伤的拦截方式。而弹药电子延时引信部分是对“低慢小”飞行器实行精确拦截的关键,传统的弹道解算多运行在大型计算机系统,结构复杂,不方便携带,因此,需要研究一种结构简单、小型化的弹道解算器,使其应用于单兵拦截“低慢小”飞行器的弹药引信装定系统中。论文通过参阅大量文献,研究了弹丸质心运动模型及其数值解法,整合外弹道实时解算和命中迭代算法,研究了设计合理提前量、在恰当位置拦截“低慢小”飞行器的精确快速弹道解算方法;设计了拦截弹药电子延时引信的整体方案,采用以STM32F407和STC89C52RC单片机为核心器件,进行弹道解算器和引信接收装置的设计;通过无线传输方式实现弹道解算器和引信接收装置的通讯,引信接收装置工作时通过读取存储器中接收到的信息来确定延时时间,搭建了硬件电路;最后,对系统进行了功能验证。本论文在原电子延时引信技术的理论基础上,完成了对弹道解算器部分的改进设计,对单... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及选题意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 拦截“低慢小”飞行器技术现状
        1.2.2 拦截“低慢小”飞行器弹道解算平台发展现状
        1.2.3 拦截“低慢小”飞行器弹道解算方法的发展
    1.3 拦截“低慢小”飞行器引信研究的必要性
    1.4 论文主要研究内容及结构安排
2 电子延时引信构成及整体方案的设计
    2.1 设计要求
    2.2 总体设计方案
    2.3 外弹道解算器设计
    2.4 引信接收器设计
    2.5 引信的通信方案比较与选择
    2.6 本章小结
3 电子延时引信的外弹道解算算法研究
    3.1 拦截飞行器提前命中目标位置分析
    3.2 弹药质心运动模型的建立及其解法
        3.2.1 质点外弹道方程组模型的建立
        3.2.2 外弹道微分方程组解算方案
    3.3 算法可行性验证
    3.4 本章小结
4 引信设计
    4.1 引信弹道解算器的设计与实现
        4.1.1 引信弹道解算器的原理框图
        4.1.2 引信弹道解算器的控制单元
        4.1.3 引信弹道解算器的通讯接口电路设计
        4.1.4 引信弹道解算器的显示模块的电路设计
        4.1.5 程序流程图
    4.2 电子延时模块的设计与实现
        4.2.1 引信接收器的原理框图
        4.2.2 引信接收器的控制单元
        4.2.3 引信接收器的通讯接口电路设计
        4.2.4 程序流程图
    4.3 本章小结
5 引信的调试与试验分析
    5.1 外弹道解算算法验证
    5.2 硬件调试
    5.3 软件测试
    5.4 测试试验
    5.5 本章小结
6 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于nRF24L01的无线温度监控系统设计[J]. 沈飞.  自动化应用. 2016(01)
[2]基于龙格—库塔的弹道微分方程解算的FPGA实现[J]. 潘艇,杨福彪,朱勇,姚小城.  计算机测量与控制. 2015(12)
[3]试论大型活动安保工作中“低慢小”目标的防范与处置[J]. 罗宏伟.  武警学院学报. 2015(09)
[4]无人机“黑飞”vs法律[J]. 李云虹.  法律与生活. 2015(12)
[5]基于nRF24L01芯片的近程无线通信系统设计[J]. 李贺,程祥,曾令国.  现代电子技术. 2014(15)
[6]无人机任务能力求分析[J]. 魏凯,史红伟,宋方超.  飞航导弹. 2014(02)
[7]PD雷达探测低慢小目标性能分析[J]. 吴聪,李海飞,王红,李剑斌.  科学技术与工程. 2013(28)
[8]反无人机策略及武器装备现状与发展动向[J]. 杨勇,王诚,吴洋.  飞航导弹. 2013(08)
[9]基于Android平台嵌入式弹道仿真系统研究与实现[J]. 吴红权,赫赤,韦宏强,王树恩,赵志明,张玉忠,赵常寿.  系统仿真学报. 2013(08)
[10]激光防御低慢小目标的关键技术分析[J]. 韩晓飞,蒙文,李云霞,李大为.  激光与红外. 2013(08)

硕士论文
[1]旋成体弹丸气动力计算与气动外弹道优化设计[D]. 陈文超.南京理工大学 2012
[2]天基布撒器弹道与布撒技术研究[D]. 陈小刚.南京理工大学 2012
[3]基于MATLAB的外弹道系统仿真[D]. 马利兵.中北大学 2006



本文编号：3126781