發(fā)布時間：2021-03-01 08:05

　　彈丸飛行速度測試,對于考察武器系統(tǒng)性能有著十分重要的意義。針對陰影照相系統(tǒng)的應(yīng)用背景,在分析了基于光幕測速靶的工作原理基礎(chǔ)上,提出了基于半導(dǎo)體激光器作為發(fā)射光源的窄幕面反射式光電區(qū)截靶的結(jié)構(gòu),構(gòu)建了基于反射式光電區(qū)截靶的測速系統(tǒng)。反射式光電測速系統(tǒng)由光發(fā)射模塊、光接收模塊和信號處理模塊三個部分組成。光源采用波長為830nm的半導(dǎo)體激光二極管（LD）發(fā)射激光,經(jīng)柱透鏡射向原向反射屏,光經(jīng)反射屏返回到光接收模塊；高速彈丸通過光幕時會引起光通量的變化,使處于反射光視場的光電二極管產(chǎn)生微弱的電流變化信號,微弱的電流變化信號經(jīng)過電流電壓轉(zhuǎn)換電路、信號放大電路、電壓比較電路、FPGA信號濾波電路進(jìn)行信號處理,得到彈丸穿過光電區(qū)截靶時刻的位置信號和經(jīng)歷的時間值,可以解算出彈丸的速度。用Verilog HDL語言編寫了計時器模塊和顯示模塊,并通過ModelSim軟件對其進(jìn)行仿真,仿真的數(shù)據(jù)與預(yù)期的結(jié)果相吻合。系統(tǒng)對炮口火焰、蚊蟲、沖擊波等干擾信號進(jìn)行了分析,確定了干擾信號的規(guī)律,并通過抗干擾電路濾除其干擾信號。調(diào)試階段采用彈弓彈射小鋼珠模擬子彈進(jìn)行大量實驗,模擬實驗驗證了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。通過7.... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外光幕靶研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)光幕靶研究現(xiàn)狀
    1.3 課題主要工作
2 反射式光電測速系統(tǒng)總體方案設(shè)計
    2.1 反射式光電測速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.1.1 發(fā)射光源
        2.1.2 光電探測器
        2.1.3 原向反射屏
    2.2 反射式光電測速系統(tǒng)工作原理
    2.3 反射式光電測速系統(tǒng)模塊化設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
3 反射式光電測速系統(tǒng)硬件設(shè)計
    3.1 系統(tǒng)光路機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.2 半導(dǎo)體激光二極管驅(qū)動電源設(shè)計
    3.3 光電轉(zhuǎn)換電路及放大電路設(shè)計
        3.3.1 光電轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
        3.3.2 放大電路設(shè)計
    3.4 模擬信號變化顯示電路設(shè)計
    3.5 信號整形電路設(shè)計
    3.6 抗干擾電路設(shè)計
        3.6.1 抗干擾電路模塊設(shè)計
        3.6.2 FPGA簡介及選型
        3.6.3 FPGA電源電路設(shè)計
        3.6.4 FPGA下載配置
        3.6.5 復(fù)位和時鐘電路
        3.6.6 JTAG接口
        3.6.7 輸出電平轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
        3.6.8 系統(tǒng)內(nèi)部干擾分析
    3.7 計時電路設(shè)計
        3.7.1 串行通信接口電路設(shè)計
        3.7.2 速度顯示電路設(shè)計
    3.8 本章小結(jié)
4 反射式光電測速系統(tǒng)軟件設(shè)計及仿真
    4.1 FPGA基本設(shè)計流程
    4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計
        4.2.1 FPGA內(nèi)嵌PLL設(shè)計
        4.2.2 抗干擾模塊設(shè)計
        4.2.3 時間測量模塊設(shè)計
        4.2.4 串口通信模塊設(shè)計
    4.3 系統(tǒng)工作流程
    4.4 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)調(diào)試
    5.1 研發(fā)階段系統(tǒng)聯(lián)調(diào)
        5.1.1 光路調(diào)試
        5.1.2 放大電路與整形電路調(diào)試
        5.1.3 抗干擾電路調(diào)試
        5.1.4 計時電路調(diào)試
        5.1.5 模擬子彈調(diào)試
    5.2 實驗系統(tǒng)調(diào)試和結(jié)果
    5.3 測速誤差分析
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]收發(fā)一體化光幕靶測試技術(shù)研究[D]. 石林.西安工業(yè)大學(xué) 2010
[4]基于紅外光幕靶的曳光彈測試技術(shù)研究[D]. 信強(qiáng).西安工業(yè)大學(xué) 2010
[5]反射式光幕精密測速系統(tǒng)研究[D]. 王文濤.天津大學(xué) 2009
[6]基于反射式的光電測速系統(tǒng)及某型破片速度衰減規(guī)律研究[D]. 龐忠根.南京理工大學(xué) 2009
[7]基于FPGA的數(shù)據(jù)實時無損壓縮系統(tǒng)設(shè)計[D]. 李雷定.中北大學(xué) 2009
[8]六幕光幕靶測試技術(shù)研究[D]. 田會.西安工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：3057190