远程火光瞄准与探测系统设计
发布时间：2021-11-22 09:33
在研究设计武器和测试武器性能时,需要对武器进行多个参数的测试,而在测试这些参数的同时,需要对所有测试参数的测试设备进行同步触发,为了获取所需要的同步触发信号,就要对枪口火焰进行测试,获取枪口火焰的方式有许多,大多采用的是光电探测器进行探测,将火焰信号进行A/D转换,然后通过设定阈值判定。这类方法现如今应用广泛,设计方法也有许多,通常都能够满足判定火焰的需要。本文的研究对象是枪口火焰,以研究火焰的特征为重心,分析了火焰在燃烧时辐射的光谱能量特性以及火焰目标的物理特性,提出了以研究火焰燃烧时闪烁的频率的特征为依据来判定是否为所需火焰。设计了采集火焰信号的探测试验,得到分析所用的火焰原始的时域信号,在将时域信号转换为频域信号之后,以本文所提出的两种方案（三种算法）进行计算,分别为通过进行实时数据压缩以获取特征点的计算方法,以及结合数字图像处理技术对得到的火焰频率信号波形图进行特征的提取的计算方法。分别用两种方式进行计算并分析结果。论文基于提高火焰信号探测的精确度以及提高探测实时性等方面,对火焰燃烧时闪烁频率进行了分析,试验了通过提取火焰闪烁频率的特征值,对提取不同种类火焰闪烁速率特征进行了仿...
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１单筒望远镜实物及目标放大示例图??
长约５．８｜＿ｉｍ；响应率为１００００Ｖ／Ｗ，探测率为５ｘｌ〇８该探测器的光谱响应范围包含了??８０％Ｗ上的枪口火焰红外信号光谱，且较高的响应速度可实时提取到目标信号，满足系??统的探测要求Ｕ＂。如图３．３所示，试验时所采用的ＰＢＳ探测器的最佳工作温度区间为－??４０〇Ｃ?？ＷＣ??卵?Ｉ?１?１?１?１?１?１?！?１?１???即＼｜Ｉ……１……．１……１……。Ｉ……．！ｉ……．：…．．－??提?６日－?；．＼?；?？：??ｉ?ｒ?？：?：??—??哎?：＼?：：：：；：?ｉ?：??＠５０?Ｓ?＼：?？：?；?：??：?；??—??Ｋ?：?＼?：：：！：：：??學?：?．?＼?：；：：；：；??Ｍ?Ｍ??３０?：?……?！．．．．．．．、：．?：?ｉ?；■??２。ｉ……＇Ｉ……．Ｉ……?！?Ｉ?－??１?口?Ｉ?｝?Ｉ?Ｉ?ｔ?Ｉ?ｊ?Ｉ?Ｉ?ｊ???－４０?－３０?－２０?－１０?日?１０?２０?３０?４０?胡?班??泡度／摄巧麽??图３．３?ＰＢＳ红外探测器温度特性图??试验时所采用的ＰＢＳ探测器的性能指标如表３．４所示???表３．?４?ＰＢＳ性能参数Ｗ???探测器灵敏度稳定性速度?响应光谱???工作面积??阻值?採测率?回应率时间常数?范围?峰值??（Ｑ）?ｋｍＨＺｉ＂Ｗ＂＇）?（Ｖ／Ｗ）?（ｕｓ）?（ｕｒｎ）?（ｕｍ）??６０－５００?＞５ｘ１?〇８?１００００?＜１?２．４?＞４?６＊６??在采集红外信号时，试验Ｗ?ＰＢＳ红外探测器为基础采集火焰的红外信号。为了滤除??噪声
图３．?５火光探测电路方案一电路图??当探测器采集到火光信号时，根据光电探测器的属性，探测器的电阻值会瞬间改??变。也就是图３．５电路中的Ａ点电压会在瞬间产生变化，而变化的大小决定了信号采集??系统的性能。变化的电压值Ｗ交流信号形式被电容打稱合进入放大器的同向输入端进行??处理。如果Ａ点电压变化太小，输出的电压将可能被噪声信号淹没，无法得到有效信??号。所Ｗ设计电路尽可能的将Ａ点瞬间变化的电压值越大越好，Ｗ便与噪声信号的分??离，提高系统的可靠性。影响Ａ点电压瞬间变化的主要因素是电阻艮１的取值，通??过燃放鞭炮试验，可Ｗ测得红外探测器的暗电阻为２４０Ｋｎ，因此在探测电路中选取与探??测器暗电阻相同阻值的民１作为匹配电阻。??对于放大器输出的电压信号，由模数转换器将输入的模拟电压值，经过抽样、量化??等过程变成离散的数字量。将这样的数字量存储在外扩储存器中，并调用这些数据进行??计算，获得结果并判定是否为火焰信号。??方案二我们在电路图上不使用滤波
【参考文献】：
期刊论文
[1]瞬态目标红外探测电路设计[J]. 郑国平. 电子科技. 2014(08)
[2]多维浮点数据的曲线拟合压缩存储方法[J]. 侯昉,陆寄远,黄承惠. 计算机工程与科学. 2014(06)
[3]DP算法在飞行参数数据压缩中的应用[J]. 邬鹏,彭晓明. 舰船电子工程. 2013(11)
[4]火焰特性识别的Matlab实现方法[J]. 熊国良,苏兆熙,刘举平,谢正侠. 计算机工程与科学. 2013(07)
[5]一种基于曲率法的曲线特征点选取方法[J]. 张栋海,黄丽娜,费立凡,任欣妮. 测绘科学. 2013(03)
[6]火焰长距离定向检测光学设计方法的研究[J]. 庄坤森. 宁德师范学院学报(自然科学版). 2013(01)
[7]基于AR模型与卡尔曼滤波的火检算法研究[J]. 肖儿良,鞠军平,毛海军,林蔚. 信息技术. 2013(02)
[8]基于PbS的枪口火焰探测系统研究[J]. 王哲,雷鸣. 电子设计工程. 2013(03)
[9]特征点提取算法性能分析研究[J]. 江铁,朱桂斌,孙奥,王田. 科学技术与工程. 2012(30)
[10]D-P算法的改进及其在飞行轨迹回放中的应用[J]. 雷祥,张少华,任凌云,王彦理. 软件. 2012(09)
硕士论文
[1]基于曲率特征信息的点云数据处理[D]. 李谦.扬州大学 2014
[2]基于波形特征的信号分类方法研究[D]. 黄佳.电子科技大学 2013
[3]基于RTDB的实时数据压缩算法研究[D]. 杨龙.南京邮电大学 2013
[4]多波段红外火焰探测器系统研究与产品开发[D]. 胡幸江.浙江大学 2013
[5]基于多特征融合的火焰识别方法研究[D]. 刘萍.西安建筑科技大学 2012
[6]轨道移频信号特征频率提取的研究[D]. 刘喜庆.哈尔滨理工大学 2012
[7]膛口流场及其对弹丸运动影响的研究[D]. 郑鑫.沈阳理工大学 2010
[8]火焰光谱数据特征提取、分析系统[D]. 王启峰.西安电子科技大学 2009
[9]矢量地图数据无损压缩算法的研究[D]. 胡艳.解放军信息工程大学 2007
[10]基于光谱和图像综合测试系统的火焰特性研究[D]. 韩溟.西安电子科技大学 2007
本文编号：3511420
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１单筒望远镜实物及目标放大示例图??
长约５．８｜＿ｉｍ；响应率为１００００Ｖ／Ｗ，探测率为５ｘｌ〇８该探测器的光谱响应范围包含了??８０％Ｗ上的枪口火焰红外信号光谱，且较高的响应速度可实时提取到目标信号，满足系??统的探测要求Ｕ＂。如图３．３所示，试验时所采用的ＰＢＳ探测器的最佳工作温度区间为－??４０〇Ｃ?？ＷＣ??卵?Ｉ?１?１?１?１?１?１?！?１?１???即＼｜Ｉ……１……．１……１……。Ｉ……．！ｉ……．：…．．－??提?６日－?；．＼?；?？：??ｉ?ｒ?？：?：??—??哎?：＼?：：：：；：?ｉ?：??＠５０?Ｓ?＼：?？：?；?：??：?；??—??Ｋ?：?＼?：：：！：：：??學?：?．?＼?：；：：；：；??Ｍ?Ｍ??３０?：?……?！．．．．．．．、：．?：?ｉ?；■??２。ｉ……＇Ｉ……．Ｉ……?！?Ｉ?－??１?口?Ｉ?｝?Ｉ?Ｉ?ｔ?Ｉ?ｊ?Ｉ?Ｉ?ｊ???－４０?－３０?－２０?－１０?日?１０?２０?３０?４０?胡?班??泡度／摄巧麽??图３．３?ＰＢＳ红外探测器温度特性图??试验时所采用的ＰＢＳ探测器的性能指标如表３．４所示???表３．?４?ＰＢＳ性能参数Ｗ???探测器灵敏度稳定性速度?响应光谱???工作面积??阻值?採测率?回应率时间常数?范围?峰值??（Ｑ）?ｋｍＨＺｉ＂Ｗ＂＇）?（Ｖ／Ｗ）?（ｕｓ）?（ｕｒｎ）?（ｕｍ）??６０－５００?＞５ｘ１?〇８?１００００?＜１?２．４?＞４?６＊６??在采集红外信号时，试验Ｗ?ＰＢＳ红外探测器为基础采集火焰的红外信号。为了滤除??噪声
图３．?５火光探测电路方案一电路图??当探测器采集到火光信号时，根据光电探测器的属性，探测器的电阻值会瞬间改??变。也就是图３．５电路中的Ａ点电压会在瞬间产生变化，而变化的大小决定了信号采集??系统的性能。变化的电压值Ｗ交流信号形式被电容打稱合进入放大器的同向输入端进行??处理。如果Ａ点电压变化太小，输出的电压将可能被噪声信号淹没，无法得到有效信??号。所Ｗ设计电路尽可能的将Ａ点瞬间变化的电压值越大越好，Ｗ便与噪声信号的分??离，提高系统的可靠性。影响Ａ点电压瞬间变化的主要因素是电阻艮１的取值，通??过燃放鞭炮试验，可Ｗ测得红外探测器的暗电阻为２４０Ｋｎ，因此在探测电路中选取与探??测器暗电阻相同阻值的民１作为匹配电阻。??对于放大器输出的电压信号，由模数转换器将输入的模拟电压值，经过抽样、量化??等过程变成离散的数字量。将这样的数字量存储在外扩储存器中，并调用这些数据进行??计算，获得结果并判定是否为火焰信号。??方案二我们在电路图上不使用滤波
【参考文献】：
期刊论文
[1]瞬态目标红外探测电路设计[J]. 郑国平. 电子科技. 2014(08)
[2]多维浮点数据的曲线拟合压缩存储方法[J]. 侯昉,陆寄远,黄承惠. 计算机工程与科学. 2014(06)
[3]DP算法在飞行参数数据压缩中的应用[J]. 邬鹏,彭晓明. 舰船电子工程. 2013(11)
[4]火焰特性识别的Matlab实现方法[J]. 熊国良,苏兆熙,刘举平,谢正侠. 计算机工程与科学. 2013(07)
[5]一种基于曲率法的曲线特征点选取方法[J]. 张栋海,黄丽娜,费立凡,任欣妮. 测绘科学. 2013(03)
[6]火焰长距离定向检测光学设计方法的研究[J]. 庄坤森. 宁德师范学院学报(自然科学版). 2013(01)
[7]基于AR模型与卡尔曼滤波的火检算法研究[J]. 肖儿良,鞠军平,毛海军,林蔚. 信息技术. 2013(02)
[8]基于PbS的枪口火焰探测系统研究[J]. 王哲,雷鸣. 电子设计工程. 2013(03)
[9]特征点提取算法性能分析研究[J]. 江铁,朱桂斌,孙奥,王田. 科学技术与工程. 2012(30)
[10]D-P算法的改进及其在飞行轨迹回放中的应用[J]. 雷祥,张少华,任凌云,王彦理. 软件. 2012(09)
硕士论文
[1]基于曲率特征信息的点云数据处理[D]. 李谦.扬州大学 2014
[2]基于波形特征的信号分类方法研究[D]. 黄佳.电子科技大学 2013
[3]基于RTDB的实时数据压缩算法研究[D]. 杨龙.南京邮电大学 2013
[4]多波段红外火焰探测器系统研究与产品开发[D]. 胡幸江.浙江大学 2013
[5]基于多特征融合的火焰识别方法研究[D]. 刘萍.西安建筑科技大学 2012
[6]轨道移频信号特征频率提取的研究[D]. 刘喜庆.哈尔滨理工大学 2012
[7]膛口流场及其对弹丸运动影响的研究[D]. 郑鑫.沈阳理工大学 2010
[8]火焰光谱数据特征提取、分析系统[D]. 王启峰.西安电子科技大学 2009
[9]矢量地图数据无损压缩算法的研究[D]. 胡艳.解放军信息工程大学 2007
[10]基于光谱和图像综合测试系统的火焰特性研究[D]. 韩溟.西安电子科技大学 2007
本文编号：3511420
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