电子安全与起爆控制系统设计研究
发布时间：2023-10-12 01:26
为了适应现代以及未来战争需求,高新技术武器装备迅速发展,弹药新原理、新技术层出不穷,促使引信在进一步提高使用安全性和作用可靠性的同时,朝着灵巧化、智能化和小型化的方向快速发展。为此,本文以弹道修正榴弹为研究背景,开展弹道修正引信电子安全与起爆控制系统研究。本文主要内容如下:根据应用背景和功能需求,分析了安全执行和起爆执行方式,提出安全-起爆执行一体化设计方法。采用“阈值+时序+时间窗的”方法,设计了具有全弹道安全特点的电子安全与起爆控制逻辑。根据弹道修正弹发射条件,确定了目标基解除保险的启动条件。在此基础上,提出系统整体设计方案。研究了基于卫星导航定位的目标基解除保险控制技术,分析了卫星定位接收机导航定位协议,建立了弹道定位数学解算模型,为目标基解除保险环境信息获取提供理论指导。针对导航定位数据在引信高过载和高速旋转环境下容易产生信号失锁问题,设计了定位信息断点补充算法。设计研究了引信电子安全与起爆控制系统硬件电路。利用阻容滤波网络和组合指令控制方法提高了安全起爆执行机构安全性。建立了安全起爆执行机构作用过程数学模型,为电路参数选取提供了理论依据。分析了影响安全起爆执行机构的可靠性因素...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 弹道修正引信概述
1.3 机电安全系统研究现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 引信电子起爆控制系统发展
1.5 研究目的与内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
2 引信电子安全与起爆控制系统分析和方案设计
2.1 引信环境信息分析
2.2 安全-起爆执行一体化
2.3 电子安全与起爆控制逻辑
2.4 目标基解除保险启动条件
2.5 整体设计方案
2.6 本章小结
3 基于卫星导航定位的弹道环境信息解算与应用研究
3.1 卫星导航定位原理
3.2 导航定位信息协议分析
3.3 弹道定位数学解算模型
3.3.1 坐标系定义
3.3.2 数学解算模型
3.4 定位信息断点补充算法
3.4.1 牛顿等距向前插值算法
3.4.2 算法应用分析
3.5 本章小结
4 系统硬件及主要电路设计
4.1 系统硬件整体结构
4.1.1 硬件电路方案
4.1.2 硬件整体结构
4.2 数据处理模块
4.3 接口电路模块
4.3.1 电源接口电路
4.3.2 定位信息接收接口电路
4.4 目标基解除保险模块
4.4.1 解除保险电路原理性设计
4.4.2 解除保险电路安全性设计
4.4.3 解除保险电路可靠性设计
4.4.4 解除保险电路作用过程数学模型
4.4.5 解除保险电路参数选择
4.4.6 解除保险电路可靠性计算
4.5 起爆执行模块
4.5.1 起爆电路设计
4.5.2 多用途起爆电路设计
4.5.3 多用途起爆电路参数选择
4.6 自失能电路模块
4.7 系统小型化和低功耗设计
4.8 本章小结
5 系统软件设计
5.1 系统软件总体设计
5.1.1 嵌入式实时操作系统引入的意义
5.1.2 设计思路
5.1.3 设计要点
5.1.4 层次化软件设计模型
5.2 硬件抽象层
5.2.1 系统初始化与寄存器映射
5.2.2 底层软件接口
5.3 软件系统层
5.3.1 实时操作系统的移植
5.3.2 实时操作系统的配置
5.4 软件应用层
5.4.1 主函数与开始任务
5.4.2 装定数据
5.4.3 数据提取及转换
5.4.4 定位解算
5.4.5 输出控制
5.4.6 中断
5.5 本章小结
6 电子安全与起爆控制系统实验测试与数据分析
6.1 电路功能验证
6.1.1 实验平台搭建
6.1.2 实验验证主要内容
6.1.3 实验流程与结果分析
6.2 定位信息应用算法验证
6.2.1 实验方案与设备
6.2.2 实验分析
6.3 本章小结
7 总结与展望
7.1 本文总结
7.2 论文创新点
7.3 展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3853178
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 弹道修正引信概述
1.3 机电安全系统研究现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 引信电子起爆控制系统发展
1.5 研究目的与内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
2 引信电子安全与起爆控制系统分析和方案设计
2.1 引信环境信息分析
2.2 安全-起爆执行一体化
2.3 电子安全与起爆控制逻辑
2.4 目标基解除保险启动条件
2.5 整体设计方案
2.6 本章小结
3 基于卫星导航定位的弹道环境信息解算与应用研究
3.1 卫星导航定位原理
3.2 导航定位信息协议分析
3.3 弹道定位数学解算模型
3.3.1 坐标系定义
3.3.2 数学解算模型
3.4 定位信息断点补充算法
3.4.1 牛顿等距向前插值算法
3.4.2 算法应用分析
3.5 本章小结
4 系统硬件及主要电路设计
4.1 系统硬件整体结构
4.1.1 硬件电路方案
4.1.2 硬件整体结构
4.2 数据处理模块
4.3 接口电路模块
4.3.1 电源接口电路
4.3.2 定位信息接收接口电路
4.4 目标基解除保险模块
4.4.1 解除保险电路原理性设计
4.4.2 解除保险电路安全性设计
4.4.3 解除保险电路可靠性设计
4.4.4 解除保险电路作用过程数学模型
4.4.5 解除保险电路参数选择
4.4.6 解除保险电路可靠性计算
4.5 起爆执行模块
4.5.1 起爆电路设计
4.5.2 多用途起爆电路设计
4.5.3 多用途起爆电路参数选择
4.6 自失能电路模块
4.7 系统小型化和低功耗设计
4.8 本章小结
5 系统软件设计
5.1 系统软件总体设计
5.1.1 嵌入式实时操作系统引入的意义
5.1.2 设计思路
5.1.3 设计要点
5.1.4 层次化软件设计模型
5.2 硬件抽象层
5.2.1 系统初始化与寄存器映射
5.2.2 底层软件接口
5.3 软件系统层
5.3.1 实时操作系统的移植
5.3.2 实时操作系统的配置
5.4 软件应用层
5.4.1 主函数与开始任务
5.4.2 装定数据
5.4.3 数据提取及转换
5.4.4 定位解算
5.4.5 输出控制
5.4.6 中断
5.5 本章小结
6 电子安全与起爆控制系统实验测试与数据分析
6.1 电路功能验证
6.1.1 实验平台搭建
6.1.2 实验验证主要内容
6.1.3 实验流程与结果分析
6.2 定位信息应用算法验证
6.2.1 实验方案与设备
6.2.2 实验分析
6.3 本章小结
7 总结与展望
7.1 本文总结
7.2 论文创新点
7.3 展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3853178
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