基于无线电测向技术的弹载记录仪信标研制
发布时间：2021-04-29 17:50
在运载飞行器试验飞行过程中伴随着很多飞行参数，弹载记录仪是记录运载飞行器诸多参数的重要设备，其记录的振动、冲击、飞行姿态等参数对研究运载飞行器的性能有着至关重要的作用。而记录仪在弹着点区域落地后，能否成功回收也在很大程度上决定着庞大而费时费力的现场试验的成败。现阶段最常见的做法是在记录仪坠落过程中释放飘带，方便观察人员对坠落目标的捕捉。但在试验现场由于弹着点的偏差以及弹着点周围环境的不确定性，使得搜索工作可能持续数周以致数月，而搜索的失败同时也预示着整个试验的失败，这对一次庞大、精细、昂贵的飞行试验的阻碍和代价是让所有研发人员不能容忍的。因此解决弹载记录仪在试验后的快速回收定位难题成为目前研发设计的重点。针对这种弹载记录仪快速回收定位的需求，本文探索性的研制了一种基于无线电测向技术的弹载记录仪信标。对记录仪信标的工作环境、工作特点进行了简要阐述，选择了适合做信标无线电发射的微带贴片天线。分析了微带天线的工作原理并在此基础上选定了适合微带线发射工作的微波波段电磁波。对信标发射机的发射天线进行了详细的设计，并使用电磁场有限元法的全波三维电磁仿真软件HFSS13.0对微带天线的各关键参数进行...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题的研究背景及意义
1.1.1 选题的研究背景
1.1.2 选题的来源及研究意义
1.2 国内外定位技术的研究现状及发展趋势
1.2.1 国内外定位技术的研究现状
1.2.2 定位测向技术的发展趋势
1.3 课题研究的主要内容
2 相关技术介绍
2.1 无线电信号传播特性
2.1.1 无线电频段的划分
2.1.2 无线电传播特性
2.2 无线电测向理论与技术
2.3 无线电测向机制
2.3.1 振幅法测向
2.3.2 相位法测向
2.4 天线技术
2.5 本章小结
3 无线电信标机方案设计
3.1 发射模块性能要求和设计指标
3.2 无线信标机定位总体方案
3.3 功能介绍
3.4 无线电工作频率选择
3.5 信标机硬件电路主要元器件介绍
3.5.1 微控制SILF330芯片
3.5.2 宽带频率合成器ADF4350
3.5.3 ADF4350的工作参数配置
3.6 信标机硬件电路及实物
3.7 本章小结
4 信标机发射天线设计
4.1 微带贴片天线设计
4.1.1 微带贴片天线的模型分析
4.1.2 信标机贴片天线参数计算分析
4.1.3 微带贴片天线的尺寸
4.2 HFSS13.0软件对天线参数仿真验证及优化
4.2.1 天线参数仿真计算
4.2.2 各参数对仿真结果的影响
4.2.3 参数精确优化仿真
4.2.4 根据优化后的参数查看最终天线性能
4.3 天线性能测试
4.4 本章总结
5 信标机系统性能测试
5.1 系统抗冲击性分析测试
5.1.1 ANSYS软件仿真条件
5.1.2 记录仪ANSYS软件跌落仿真试验
5.1.3 天线ANSYS软件抗冲击仿真试验
5.1.4 信标机电路模块马歇特落锤试验
5.2 记录仪信标机可靠性测试
5.2.1 冲击试验
5.2.2 飞行试验
5.2.3 运输试验
5.2.4 随机振动试验
5.2.5 可靠性试验结论
5.3 记录仪信标测向定位测试
5.3.1 记录仪信标性能测试
5.3.2 试验结果分析
5.3.3 模拟现场测向定位试验
5.4 手持接收机性能简介
5.5 试验误差说明
6 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 工作展望
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]电气自动化控制设备可靠性测试[J]. 张涟. 电子制作. 2013(16)
[2]电气自动化控制设备的可靠性测试探索[J]. 王亮. 机电信息. 2013(21)
[3]一种宽频带高增益16单元微带天线阵设计[J]. 倪国旗,梁军,余白平,张涛. 电讯技术. 2013(06)
[4]基于LS-DYNA的高压气瓶跌落仿真分析[J]. 陈飞,岳应娟,杜小军,杜海霞,阳建红. 武汉科技大学学报. 2013(02)
[5]一种S波段宽带微带贴片天线阵列的设计[J]. 赵后亮,尹家贤. 现代电子技术. 2012(23)
[6]回收式固态弹载记录仪抗高冲击设计[J]. 刘建伟,裴东兴,尤文斌,武耀艳. 传感技术学报. 2012(08)
[7]基于HFSS的不同馈电贴片天线小型化的研究[J]. 卢露. 电脑知识与技术. 2012(16)
[8]基于ANSYS的建模及分析方法研究[J]. 刘德仿,李丽英,周临震,顾琪. 制造业自动化. 2011(19)
[9]基于HFSS的小型宽带微带天线的研究与设计[J]. 惠鹏飞,夏颖,周喜权,王艳春. 沈阳理工大学学报. 2010(03)
[10]无线电测向接收机的设计与实现[J]. 李欣,杨轶欢. 哈尔滨理工大学学报. 2010(01)
博士论文
[1]无线电定位算法研究及目标运动分析[D]. 曹轶超.东华大学 2010
[2]组合电器局部放电非线性鉴别特征提取与模式识别方法研究[D]. 张晓星.重庆大学 2006
硕士论文
[1]基于LVDS的某武器遥测系统数据记录仪研制[D]. 温济霞.中北大学 2013
[2]S波段雷达接收机射频前端的设计与实现[D]. 王瑞华.西安电子科技大学 2013
[3]基于GPS定位的微型轨迹记录仪的研制[D]. 刘荣.北京邮电大学 2013
[4]基于GPRS的黑匣子远程定位系统的设计及实现[D]. 刘宇.中北大学 2012
[5]基于GPS/北斗的嵌入式黑匣子组合定位系统的研究[D]. 杨青青.中北大学 2011
[6]基于RF-MEMS开关的可重构微带贴片天线分析[D]. 李林.西安电子科技大学 2011
[7]宽带分形阵列天线的设计及其EMC分析[D]. 许文静.天津大学 2010
[8]圆极化天线及天线小型化研究[D]. 姚凌岳.西安电子科技大学 2010
[9]基于平面分形天线的方向图可重构天线研究[D]. 郝彦博.天津大学 2008
[10]一种BGAN系统微带天线的设计与制作[D]. 曹媛.大连海事大学 2008
本文编号：3167906
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题的研究背景及意义
1.1.1 选题的研究背景
1.1.2 选题的来源及研究意义
1.2 国内外定位技术的研究现状及发展趋势
1.2.1 国内外定位技术的研究现状
1.2.2 定位测向技术的发展趋势
1.3 课题研究的主要内容
2 相关技术介绍
2.1 无线电信号传播特性
2.1.1 无线电频段的划分
2.1.2 无线电传播特性
2.2 无线电测向理论与技术
2.3 无线电测向机制
2.3.1 振幅法测向
2.3.2 相位法测向
2.4 天线技术
2.5 本章小结
3 无线电信标机方案设计
3.1 发射模块性能要求和设计指标
3.2 无线信标机定位总体方案
3.3 功能介绍
3.4 无线电工作频率选择
3.5 信标机硬件电路主要元器件介绍
3.5.1 微控制SILF330芯片
3.5.2 宽带频率合成器ADF4350
3.5.3 ADF4350的工作参数配置
3.6 信标机硬件电路及实物
3.7 本章小结
4 信标机发射天线设计
4.1 微带贴片天线设计
4.1.1 微带贴片天线的模型分析
4.1.2 信标机贴片天线参数计算分析
4.1.3 微带贴片天线的尺寸
4.2 HFSS13.0软件对天线参数仿真验证及优化
4.2.1 天线参数仿真计算
4.2.2 各参数对仿真结果的影响
4.2.3 参数精确优化仿真
4.2.4 根据优化后的参数查看最终天线性能
4.3 天线性能测试
4.4 本章总结
5 信标机系统性能测试
5.1 系统抗冲击性分析测试
5.1.1 ANSYS软件仿真条件
5.1.2 记录仪ANSYS软件跌落仿真试验
5.1.3 天线ANSYS软件抗冲击仿真试验
5.1.4 信标机电路模块马歇特落锤试验
5.2 记录仪信标机可靠性测试
5.2.1 冲击试验
5.2.2 飞行试验
5.2.3 运输试验
5.2.4 随机振动试验
5.2.5 可靠性试验结论
5.3 记录仪信标测向定位测试
5.3.1 记录仪信标性能测试
5.3.2 试验结果分析
5.3.3 模拟现场测向定位试验
5.4 手持接收机性能简介
5.5 试验误差说明
6 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 工作展望
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]电气自动化控制设备可靠性测试[J]. 张涟. 电子制作. 2013(16)
[2]电气自动化控制设备的可靠性测试探索[J]. 王亮. 机电信息. 2013(21)
[3]一种宽频带高增益16单元微带天线阵设计[J]. 倪国旗,梁军,余白平,张涛. 电讯技术. 2013(06)
[4]基于LS-DYNA的高压气瓶跌落仿真分析[J]. 陈飞,岳应娟,杜小军,杜海霞,阳建红. 武汉科技大学学报. 2013(02)
[5]一种S波段宽带微带贴片天线阵列的设计[J]. 赵后亮,尹家贤. 现代电子技术. 2012(23)
[6]回收式固态弹载记录仪抗高冲击设计[J]. 刘建伟,裴东兴,尤文斌,武耀艳. 传感技术学报. 2012(08)
[7]基于HFSS的不同馈电贴片天线小型化的研究[J]. 卢露. 电脑知识与技术. 2012(16)
[8]基于ANSYS的建模及分析方法研究[J]. 刘德仿,李丽英,周临震,顾琪. 制造业自动化. 2011(19)
[9]基于HFSS的小型宽带微带天线的研究与设计[J]. 惠鹏飞,夏颖,周喜权,王艳春. 沈阳理工大学学报. 2010(03)
[10]无线电测向接收机的设计与实现[J]. 李欣,杨轶欢. 哈尔滨理工大学学报. 2010(01)
博士论文
[1]无线电定位算法研究及目标运动分析[D]. 曹轶超.东华大学 2010
[2]组合电器局部放电非线性鉴别特征提取与模式识别方法研究[D]. 张晓星.重庆大学 2006
硕士论文
[1]基于LVDS的某武器遥测系统数据记录仪研制[D]. 温济霞.中北大学 2013
[2]S波段雷达接收机射频前端的设计与实现[D]. 王瑞华.西安电子科技大学 2013
[3]基于GPS定位的微型轨迹记录仪的研制[D]. 刘荣.北京邮电大学 2013
[4]基于GPRS的黑匣子远程定位系统的设计及实现[D]. 刘宇.中北大学 2012
[5]基于GPS/北斗的嵌入式黑匣子组合定位系统的研究[D]. 杨青青.中北大学 2011
[6]基于RF-MEMS开关的可重构微带贴片天线分析[D]. 李林.西安电子科技大学 2011
[7]宽带分形阵列天线的设计及其EMC分析[D]. 许文静.天津大学 2010
[8]圆极化天线及天线小型化研究[D]. 姚凌岳.西安电子科技大学 2010
[9]基于平面分形天线的方向图可重构天线研究[D]. 郝彦博.天津大学 2008
[10]一种BGAN系统微带天线的设计与制作[D]. 曹媛.大连海事大学 2008
本文编号：3167906
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3167906.html
