弹道修正火箭弹飞行控制系统半实物仿真

发布时间：2023-12-17 13:18

　　制导弹药的研究工作从提出新原理、设想新结构到生产定型，中间需要经历许多验证性试验。在研究初期需要进行实验室实验和靶场试验，弹药研制具有一定的风险性，所以，进行靶场实验前地面仿真和测试试验非常重要。以弹道修正火箭弹为背景，旨在为研究初期建立一个用于半实物仿真和测试平台。提出了用硬件定时器满足实时性要求的仿真思想，确定了仿真平台总体方案，包括工业控制计算机、操作系统和仿真软件三大部分，在分析仿真和测试需求的同时介绍了系统的工作原理。 论文定义了弹道仿真中常用的坐标系，并推出了它们之间的转换矩阵，在分析弹丸飞行过程中受力的基础上，建立了火箭弹道模型，最后仿真得到了弹道轨迹数据，然后将得到的弹道轨迹数据按照GPS接收机数据格式转换成符合要求的数据作为仿真样本数据，利用串口通信类完成了基于MFC多线程串口通信软件的开发，该软件用于发送仿真数据和其它设备通信，测试结果证实软件能正常运行且可以完成GPS接收机数据信息的仿真。为研究地磁导航技术在弹道修正弹药中的应用，提出了一种用于实验室测试地磁导航系统的设计方案，研究了地磁场计算模型并编制程序计算了弹道轨迹上的地磁场各要素值，并开发了D/A转换卡应用...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 弹药发展趋势
    1.2 课题研究背景
    1.3 弹道修正弹半实物仿真平台总体方案
        1.3.1 系统构成
        1.3.2 工作原理
    1.4 论文结构
2 弹道修正火箭弹弹道模型
    2.1 常用坐标系定义及转换
        2.1.1 坐标系定义
        2.1.2 坐标系转换
    2.2 作用于弹丸上的力和力矩
        2.2.1 控制力及力矩
        2.2.2 其它主要力及力矩
    2.3 弹道模型
    2.4 弹道轨迹数据仿真
3 GPS 接收机定位信息仿真
    3.1 GPS 系统导航原理概述
        3.1.1 GPS 系统组成
        3.1.2 GPS 定位原理
    3.2 GPS 接收机数据结构
        3.2.1 NMEA 协议
        3.2.2 常用协议类型解释
    3.3 仿真数据产生
    3.4 多线程串口通信软件开发
        3.4.1 串口通信方法介绍
        3.4.2 CSerialPort 类多线程串口通信编程
        3.4.3 GPS 仿真数据测试
4 旋转地磁矢量场弹道环境仿真
    4.1 测试系统方案设计
    4.2 地磁场基本概述
        4.2.1 地磁测姿原理
        4.2.2 弹体滚转姿态解算算法
    4.3 全球地磁场模型
        4.3.1 地磁场模型研究
    4.4 解算地磁场模型
    4.5 仿真软件开发
        4.5.1 旋转地磁矢量场算法
        4.5.2 硬件板卡介绍
        4.5.3 主要函数说明
        4.5.4 软件编程
    4.6 软件测试
5 弹箭控制系统时序控制软件开发
    5.1 概述
    5.2 板卡介绍
    5.3 软件开发与测试
        5.3.1 信号连接
        5.3.2 软件测试
6 弹载控制系统信息采集
    6.1 概述
    6.2 板卡介绍
    6.3 模拟量采集触发模式及时钟源
        6.3.1 触发模式
        6.3.2 时钟源
    6.4 模拟量采集软件开发
    6.5 软件测试
7 结束语
    7.1 工作总结
    7.2 有待进一步研究的问题
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



本文编号：3873949