破片弹道参数测量系统的设计与实现

发布时间：2024-05-15 21:04

　　鸟撞实验中有三个重要参数需要测量,分别是鸟弹的飞行姿态、速度以及着靶坐标,本文依据项目需要利用光幕靶技术设计实现六幕光幕靶系统,再通过此系统完成这三个重要参数的测量。 针对国内现有光幕靶系统靶面小、灵敏度低、抗震防震能力弱以及不适应双管炮同时射击的缺点,对光幕靶系统进行了软硬件的重新设计与完善,同时改进和利用六幕光幕靶算法以实现对破片飞行姿态、速度以及着靶坐标的精确测量。 本文完成的主要工作如下： (1)设计和实现光幕靶的硬件系统,首先对光幕靶发射端的光源和接收端的光电转换模块进行了重新设计,使得光幕靶的覆盖面和灵敏度都有了很大提升；其次设计实现了光幕靶的光电信号对比模块和光电信号汇聚模块；最后利用浪涌保护电路解决了项目中存在的误触发等问题。 (2)实现了触发信号的采集与对比,完成了单管炮和双管炮触发时间的提取,使得各通道触发时间更加准确有效,同时改进和实现了六幕光幕靶的空间算法,完成了上位机软件界面的设计,使其能够形象直观的展示各通道的触发波形以及需要测量的各参数值。 (3)对各测量参数进行了误差分析,阐述和解决了工程实现中遇到的问题,同时通过实弹实验与其他测量方式进行了结果对比,验...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 本文研究的背景与意义
    1.2 国内外光幕靶技术研究现状
    1.3 本文研究的内容和结构安排
2 多光幕布靶及测试原理
    2.1 光幕靶测速原理简介
        2.1.1 单幕靶测速原理
        2.1.2 双幕靶测速原理
    2.2 光幕靶着靶坐标测量原理
        2.2.1 四光幕交汇立靶测量原理
        2.2.2 编码式光幕立靶测量原理
    2.3 平行六幕光幕靶测量原理
        2.3.1 双幕靶测速的缺陷
        2.3.2 平行六幕光幕靶布靶原理
        2.3.3 平行六幕靶弹丸飞行姿态测量原理
        2.3.4 平行六幕靶弹丸速度测量原理
        2.3.5 平行六幕靶弹丸着靶坐标测量原理
    2.4 交叉六幕光幕靶测量原理
        2.4.1 平行六幕光幕靶缺陷
        2.4.2 交叉六幕光幕靶布靶原理
        2.4.3 交叉六幕靶弹丸飞行姿态测量原理
        2.4.4 交叉六幕靶弹丸速度测量原理
        2.4.5 交叉六幕靶弹丸着靶坐标测量原理
    2.5 本章小结
3 系统硬件设计与实现
    3.1 光电信号产生模块设计
        3.1.1 发射端光源设计
        3.1.2 接收端光电传感器设计
    3.2 电压信号对比模块设计
    3.3 电压信号汇聚模块设计
    3.4 误触发解决方案
    3.5 本章小节
4 系统软件设计与实现
    4.1 PCI数据采集卡简介
    4.2 PCI数据采集卡主要参数简介
    4.3 PCI数据采集卡主要类和控制函数定义
    4.4 数据采集处理流程
    4.5 数据处理模块实现
        4.5.1 触发时间提取算法
        4.5.2 触发时间补偿算法
        4.5.3 双破片触发时间提取算法
    4.6 本章小结
5 系统误差分析
    5.1 弹丸飞行姿态误差分析
    5.2 弹丸速度误差分析
    5.3 弹丸着靶落点误差分析
    5.4 弹丸误差分析结论
    5.5 本章小结
6 实弹测试
    6.1 光幕测试系统实现
    6.2 二级轻气炮系统介绍
    6.3 破片速度测量分析
    6.4 破片着靶坐标测量分析
    6.5 系统界而及操作
    6.6 本章小结
7 总结与展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3974214