球幕投影点目标仿真的实时控制系统设计
发布时间：2022-05-03 03:02
球幕点目标仿真系统属于一种计算机控制的半实物仿真系统,是军用武器装备瞄准性能的常用测试系统。该系统能够以激光光束投射的方式生成点目标,并通过对搭载反射镜的二轴仿真转台进行实时控制,改变投射光束的方向,控制点目标在球幕上的运动。为提升仿真中运动目标点的位置精度,需实现系统各受控设备之间的同步,减小控制中的时钟误差。本文根据被测武器装备的性能测试需求以及球幕点目标仿真系统中各硬件设备的工作流程,完成了其实时控制系统的设计。本文中的主要研究工作如下:1、根据仿真系统要求,分析了RTX64实时扩展系统的硬实时功能,并进行时间精度的测试。完成了在Windows7+RTX64实时扩展环境下工作的模块化的上下位机实时控制软件结构设计方案,并完成控制软件的开发与调试。2、完成了仿真系统各设备控制信号接口的设计。根据仿真系统回路中的硬件设备的驱动控制信号需求,设计相应的信号处理板卡与接口等;搭建需要的供电与控制信号线路,实现对硬件设备的各项控制功能。3、完成了仿真系统控制网络的搭建与通讯协议的设计。搭建了CAN和以太网等局域网络,并编写相应的通讯控制网络协议,设计统一的控制参数解析格式。4、设计仿真系统...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 目标模拟仿真系统的发展与应用
1.3 半实物仿真系统控制软件的研究现状
1.4 本文主要相关工作
第2章 仿真系统的整体设计
2.1 系统组成
2.2 目标模拟系统的控制体系结构
2.2.1 工控计算机
2.2.2 硬件接口卡
2.2.3 激光目标生成单元
2.2.4 高精度二轴仿真机械转台
2.3 供电与安全防护部分
2.4 本章小结
第3章 RTX64 实时功能与性能研究
3.1 RTX实时解决方案
3.2 Windows+RTX的开发运行环境
3.2.1 RTX643.0 操作配置界面
3.2.2 Visual Studio2013 提供的RTSS开发工具
3.3 RTX643.0 的功能应用与测试
3.3.1 RTX64 定时器
3.3.2 RTSS实时子系统进程
3.3.3 RTX643.0 实时性能测试实验
3.4 本章小结
第4章 数字逻辑控制板卡设计
4.1 RS485 同步时钟信号
4.2 基于CPLD的数字逻辑控制功能
4.3 控制板卡外部电路设计
4.4 数字量输入与输出
4.4.1 PCIE-1730 数字量IO接口
4.4.2 PCIE-1730 同步时钟中断处理接口
4.5 本章小结
第5章 仿真控制软件与网络通讯协议设计
5.1 目标模拟系统通讯控制软件界面
5.1.1 通讯接口配置模块
5.1.2 仿真转台操作模块
5.1.3 激光光源状态设置模块
5.1.4 本机航迹数据生成和仿真模块
5.1.5 状态数据显示模块
5.2 本机仿真实验模式
5.2.1 本机仿真实验流程
5.2.2 本机航迹节点样条插值算法
5.3 远程通讯控制模式
5.4 网络通讯协议设计
5.4.1 以太网通讯控制协议与流程
5.4.2 CAN总线通讯控制协议与流程
5.5 本章小结
第6章 仿真实验设计及结果分析
6.1 基于同步时钟的实时CAN数据通讯实验
6.2仿真目标生成与控制实验
6.2.1 实验准备工作
6.2.2目标点投影生成实验
6.2.3目标点运动控制实验
6.3 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 工作总结
7.2 工作展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高炮跟踪瞄准系统指标计算模型研究[J]. 王歌,崔星毅,王晋安. 火炮发射与控制学报. 2018(01)
[2]飞行仿真转台的软件控制系统设计[J]. 王昱峰,张新磊,张功,高扬. 计算机测量与控制. 2017(06)
[3]基于ARM+DSP的五轴飞行仿真转台控制系统设计[J]. 张旭明,刘喜平,曾悠兵,侯伟钦. 飞航导弹. 2017(03)
[4]一种基于QNX系统的实时控制系统的设计与实现[J]. 陶立彬. 数字技术与应用. 2016(05)
[5]RTX实时系统在半实物仿真中的应用[J]. 张健楠. 计算机测量与控制. 2016(03)
[6]基于WindowsXP+RTX的模拟测试系统开发[J]. 戴哲,田颖,胡春晓. 火力与指挥控制. 2016(02)
[7]基于VxWorks的三轴转台控制系统设计与实现[J]. 吉亚平. 电子技术与软件工程. 2015(10)
[8]基于二轴转台的运动目标球幕投影联合控制[J]. 黄战华,张超,蔡怀宇,朱猛. 光电工程. 2014(09)
[9]红外双波段目标模拟器方案与光学系统设计[J]. 钱育龙,侯晴宇,王治乐,赵焕义. 应用光学. 2014(05)
[10]激光显示广角球幕投影镜头设计[J]. 康玉思,田志辉,刘伟奇,冯睿. 液晶与显示. 2014(03)
硕士论文
[1]动态红外目标模拟系统的设计与实现[D]. 杨盛.南京理工大学 2014
[2]数字沙盘系统特效技术研究[D]. 侯建峰.北方工业大学 2013
[3]红外目标模拟器系统的研究与设计[D]. 王双进.哈尔滨工业大学 2013
[4]RTX平台下半实物仿真系统实时性能研究[D]. 周林雪.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[5]面向球幕的编辑式多投影校正技术与系统[D]. 梁思毓.复旦大学 2012
[6]红外动态场景仿真中小目标轨迹模拟系统的设计[D]. 陈亮.南京理工大学 2012
[7]可见光目标模拟系统分析及结构优化设计[D]. 王涛.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2010
[8]目标运动模拟系统设计[D]. 闫波.北京交通大学 2009
[9]脉冲雷达目标模拟器研究[D]. 李海顺.华中科技大学 2005
本文编号：3650499
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 目标模拟仿真系统的发展与应用
1.3 半实物仿真系统控制软件的研究现状
1.4 本文主要相关工作
第2章 仿真系统的整体设计
2.1 系统组成
2.2 目标模拟系统的控制体系结构
2.2.1 工控计算机
2.2.2 硬件接口卡
2.2.3 激光目标生成单元
2.2.4 高精度二轴仿真机械转台
2.3 供电与安全防护部分
2.4 本章小结
第3章 RTX64 实时功能与性能研究
3.1 RTX实时解决方案
3.2 Windows+RTX的开发运行环境
3.2.1 RTX643.0 操作配置界面
3.2.2 Visual Studio2013 提供的RTSS开发工具
3.3 RTX643.0 的功能应用与测试
3.3.1 RTX64 定时器
3.3.2 RTSS实时子系统进程
3.3.3 RTX643.0 实时性能测试实验
3.4 本章小结
第4章 数字逻辑控制板卡设计
4.1 RS485 同步时钟信号
4.2 基于CPLD的数字逻辑控制功能
4.3 控制板卡外部电路设计
4.4 数字量输入与输出
4.4.1 PCIE-1730 数字量IO接口
4.4.2 PCIE-1730 同步时钟中断处理接口
4.5 本章小结
第5章 仿真控制软件与网络通讯协议设计
5.1 目标模拟系统通讯控制软件界面
5.1.1 通讯接口配置模块
5.1.2 仿真转台操作模块
5.1.3 激光光源状态设置模块
5.1.4 本机航迹数据生成和仿真模块
5.1.5 状态数据显示模块
5.2 本机仿真实验模式
5.2.1 本机仿真实验流程
5.2.2 本机航迹节点样条插值算法
5.3 远程通讯控制模式
5.4 网络通讯协议设计
5.4.1 以太网通讯控制协议与流程
5.4.2 CAN总线通讯控制协议与流程
5.5 本章小结
第6章 仿真实验设计及结果分析
6.1 基于同步时钟的实时CAN数据通讯实验
6.2仿真目标生成与控制实验
6.2.1 实验准备工作
6.2.2目标点投影生成实验
6.2.3目标点运动控制实验
6.3 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 工作总结
7.2 工作展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高炮跟踪瞄准系统指标计算模型研究[J]. 王歌,崔星毅,王晋安. 火炮发射与控制学报. 2018(01)
[2]飞行仿真转台的软件控制系统设计[J]. 王昱峰,张新磊,张功,高扬. 计算机测量与控制. 2017(06)
[3]基于ARM+DSP的五轴飞行仿真转台控制系统设计[J]. 张旭明,刘喜平,曾悠兵,侯伟钦. 飞航导弹. 2017(03)
[4]一种基于QNX系统的实时控制系统的设计与实现[J]. 陶立彬. 数字技术与应用. 2016(05)
[5]RTX实时系统在半实物仿真中的应用[J]. 张健楠. 计算机测量与控制. 2016(03)
[6]基于WindowsXP+RTX的模拟测试系统开发[J]. 戴哲,田颖,胡春晓. 火力与指挥控制. 2016(02)
[7]基于VxWorks的三轴转台控制系统设计与实现[J]. 吉亚平. 电子技术与软件工程. 2015(10)
[8]基于二轴转台的运动目标球幕投影联合控制[J]. 黄战华,张超,蔡怀宇,朱猛. 光电工程. 2014(09)
[9]红外双波段目标模拟器方案与光学系统设计[J]. 钱育龙,侯晴宇,王治乐,赵焕义. 应用光学. 2014(05)
[10]激光显示广角球幕投影镜头设计[J]. 康玉思,田志辉,刘伟奇,冯睿. 液晶与显示. 2014(03)
硕士论文
[1]动态红外目标模拟系统的设计与实现[D]. 杨盛.南京理工大学 2014
[2]数字沙盘系统特效技术研究[D]. 侯建峰.北方工业大学 2013
[3]红外目标模拟器系统的研究与设计[D]. 王双进.哈尔滨工业大学 2013
[4]RTX平台下半实物仿真系统实时性能研究[D]. 周林雪.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[5]面向球幕的编辑式多投影校正技术与系统[D]. 梁思毓.复旦大学 2012
[6]红外动态场景仿真中小目标轨迹模拟系统的设计[D]. 陈亮.南京理工大学 2012
[7]可见光目标模拟系统分析及结构优化设计[D]. 王涛.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2010
[8]目标运动模拟系统设计[D]. 闫波.北京交通大学 2009
[9]脉冲雷达目标模拟器研究[D]. 李海顺.华中科技大学 2005
本文编号：3650499
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3650499.html
