引信动态感应装定验证系统控制器阵列设计

发布时间：2020-05-06 18:39

【摘要】：在现代智能武器系统中,引信除了实现起爆的基本功能外,还需要结合装定的目标信息和环境信息等数据,实现毁伤目标的探测和炸点的精确控制。目前,引信动态感应装定作为小口径火炮较为先进的装定模式,通过引信装定系统连接火控平台、气象设备等多个设备进行数据装定。然而,现有装定系统在高速运行环境下装定通信链路容易产生波形畸变,导致装定数据丢失等状况,从而降低了炮弹的杀伤效能。为了改善引信装定的可靠性,提高系统研制成功率,迫切需要开发一·套用于装定可靠性测试的引信动态感应装定验证系统。针对这种现状,本文主要设计了一套基于多处理器、多通信接口的引信动态感应装定验证系统控制器阵列子系统。该子系统结合软件监控平台和感应信息通信链路,实现对引信动态感应装定信息可靠性的实验验证,从而准确获取装定系统的各项技术参数。其中,基于单片机、ARM、DSP、FPGA四种处理器设计的控制器阵列子系统,在四种处理器上均设计实现 RS232、RS422、IEEE 1394、TCP/IP、CAN、USB、I2C 等 7 种通信方式。根据项目的技术需求选定主要器件型号后,通过ADS软件进行相关电路设计,搭建相关硬件平台;研究了各处理器的开发环境和编程方式,完成基于C和Verilog HDL语言的系统软件开发;同时,设计了一套辅助控制子系统,通过相关指令实现上位机对工作的处理器以及所需的通信方式的自动选择,并完成辅助控制子系统与软件监控平台通信协议的开发。通过对通信接口多次收发数据的测试,结果表明已实现的功能基本满足系统的预期设计目标。本文设计的控制器阵列子系统拥有多种工作模式,可以应用于大多数武器系统进行引信装定可靠性验证实验。这套系统的使用可以极大的缩减引信装定的开发周期和相关的经费投入,对促使引信动态感应装定验证平台趋于通用化、体系化具有重要意义。
【图文】：

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实现装定信息的传输，其工作原理是弹丸发射后，在出炮口的瞬间经过膛口的发射线圈将逡逑装定的数据发送给炮弹的接收线圈，－？般整个装定过程持续时间为ＵＳ级别，所以作用时逡逑间极短。膛１：１引信动态感应装定技术如图１．１所示。逡逑１逡逑

动态感,装定,膛口,验证系统

强了动态感应装定验证系统的灵活性和通用化。逡逑控制器阵列：由五个模块组成控制器阵列。选定了由高速嵌入式数字控制控制器阵列逡逑和超大规模可编程逻辑数字阵列构成，为系统算法的实时实现和测试评估提供了关键技术逡逑支持。控制器阵列子系统是由５１单片机控制模块、ＡＲＭ控制模块、ＤＳＰ控制模块、ＦＰＧＡ逡逑控制模块组成，四种控制模块分别提供各种复杂火控引信算法的实时在线仿真测试功能。逡逑开发人员可以通过各处理器语言实现特定功能，将其下载到相应的控制器进行仿真验证。逡逑该分系统在实际使用过程中根据具体的使用环境结合上位机操作指令完成对控制器与通逡逑信方式的选择，通过控制器的控制算法将装定信息处理后传输到感应信息通信链路进行后逡逑续处理装定。逡逑感应信息通信链路：基于ＦＰＧＡ硬件平台研制开发，包括装定器和引信接收器两部逡逑分，装定器完成信息的接收、编码、调制。在完成信息接收以后对装定信息进行差错控制逡逑编码，选取ＲＳ邋（１５，９）差错控制编码并利用Ｍｏｄｅｌｓｉｍ仿真对米用的编码算法进行验证。逡逑信息编码完成以后进行信息调制，根据项目需求采用多种调制方式，将经过调制的信息进逡逑行功率放大并加载到初级线圈上，经感应耦合的作用传输到引信接收器中的次级线圈上，逡逑进行数据的装定以及采集等处理。逡逑■
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TJ430;TP273

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