基于無線電測向技術的彈載記錄儀信標研制
發(fā)布時間:2021-04-29 17:50
在運載飛行器試驗飛行過程中伴隨著很多飛行參數(shù),彈載記錄儀是記錄運載飛行器諸多參數(shù)的重要設備,其記錄的振動、沖擊、飛行姿態(tài)等參數(shù)對研究運載飛行器的性能有著至關重要的作用。而記錄儀在彈著點區(qū)域落地后,能否成功回收也在很大程度上決定著龐大而費時費力的現(xiàn)場試驗的成敗。現(xiàn)階段最常見的做法是在記錄儀墜落過程中釋放飄帶,方便觀察人員對墜落目標的捕捉。但在試驗現(xiàn)場由于彈著點的偏差以及彈著點周圍環(huán)境的不確定性,使得搜索工作可能持續(xù)數(shù)周以致數(shù)月,而搜索的失敗同時也預示著整個試驗的失敗,這對一次龐大、精細、昂貴的飛行試驗的阻礙和代價是讓所有研發(fā)人員不能容忍的。因此解決彈載記錄儀在試驗后的快速回收定位難題成為目前研發(fā)設計的重點。針對這種彈載記錄儀快速回收定位的需求,本文探索性的研制了一種基于無線電測向技術的彈載記錄儀信標。對記錄儀信標的工作環(huán)境、工作特點進行了簡要闡述,選擇了適合做信標無線電發(fā)射的微帶貼片天線。分析了微帶天線的工作原理并在此基礎上選定了適合微帶線發(fā)射工作的微波波段電磁波。對信標發(fā)射機的發(fā)射天線進行了詳細的設計,并使用電磁場有限元法的全波三維電磁仿真軟件HFSS13.0對微帶天線的各關鍵參數(shù)進行...
【文章來源】:中北大學山西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題的研究背景及意義
1.1.1 選題的研究背景
1.1.2 選題的來源及研究意義
1.2 國內外定位技術的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 國內外定位技術的研究現(xiàn)狀
1.2.2 定位測向技術的發(fā)展趨勢
1.3 課題研究的主要內容
2 相關技術介紹
2.1 無線電信號傳播特性
2.1.1 無線電頻段的劃分
2.1.2 無線電傳播特性
2.2 無線電測向理論與技術
2.3 無線電測向機制
2.3.1 振幅法測向
2.3.2 相位法測向
2.4 天線技術
2.5 本章小結
3 無線電信標機方案設計
3.1 發(fā)射模塊性能要求和設計指標
3.2 無線信標機定位總體方案
3.3 功能介紹
3.4 無線電工作頻率選擇
3.5 信標機硬件電路主要元器件介紹
3.5.1 微控制SILF330芯片
3.5.2 寬帶頻率合成器ADF4350
3.5.3 ADF4350的工作參數(shù)配置
3.6 信標機硬件電路及實物
3.7 本章小結
4 信標機發(fā)射天線設計
4.1 微帶貼片天線設計
4.1.1 微帶貼片天線的模型分析
4.1.2 信標機貼片天線參數(shù)計算分析
4.1.3 微帶貼片天線的尺寸
4.2 HFSS13.0軟件對天線參數(shù)仿真驗證及優(yōu)化
4.2.1 天線參數(shù)仿真計算
4.2.2 各參數(shù)對仿真結果的影響
4.2.3 參數(shù)精確優(yōu)化仿真
4.2.4 根據優(yōu)化后的參數(shù)查看最終天線性能
4.3 天線性能測試
4.4 本章總結
5 信標機系統(tǒng)性能測試
5.1 系統(tǒng)抗沖擊性分析測試
5.1.1 ANSYS軟件仿真條件
5.1.2 記錄儀ANSYS軟件跌落仿真試驗
5.1.3 天線ANSYS軟件抗沖擊仿真試驗
5.1.4 信標機電路模塊馬歇特落錘試驗
5.2 記錄儀信標機可靠性測試
5.2.1 沖擊試驗
5.2.2 飛行試驗
5.2.3 運輸試驗
5.2.4 隨機振動試驗
5.2.5 可靠性試驗結論
5.3 記錄儀信標測向定位測試
5.3.1 記錄儀信標性能測試
5.3.2 試驗結果分析
5.3.3 模擬現(xiàn)場測向定位試驗
5.4 手持接收機性能簡介
5.5 試驗誤差說明
6 總結與展望
6.1 工作總結
6.2 工作展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電氣自動化控制設備可靠性測試[J]. 張漣. 電子制作. 2013(16)
[2]電氣自動化控制設備的可靠性測試探索[J]. 王亮. 機電信息. 2013(21)
[3]一種寬頻帶高增益16單元微帶天線陣設計[J]. 倪國旗,梁軍,余白平,張濤. 電訊技術. 2013(06)
[4]基于LS-DYNA的高壓氣瓶跌落仿真分析[J]. 陳飛,岳應娟,杜小軍,杜海霞,陽建紅. 武漢科技大學學報. 2013(02)
[5]一種S波段寬帶微帶貼片天線陣列的設計[J]. 趙后亮,尹家賢. 現(xiàn)代電子技術. 2012(23)
[6]回收式固態(tài)彈載記錄儀抗高沖擊設計[J]. 劉建偉,裴東興,尤文斌,武耀艷. 傳感技術學報. 2012(08)
[7]基于HFSS的不同饋電貼片天線小型化的研究[J]. 盧露. 電腦知識與技術. 2012(16)
[8]基于ANSYS的建模及分析方法研究[J]. 劉德仿,李麗英,周臨震,顧琪. 制造業(yè)自動化. 2011(19)
[9]基于HFSS的小型寬帶微帶天線的研究與設計[J]. 惠鵬飛,夏穎,周喜權,王艷春. 沈陽理工大學學報. 2010(03)
[10]無線電測向接收機的設計與實現(xiàn)[J]. 李欣,楊軼歡. 哈爾濱理工大學學報. 2010(01)
博士論文
[1]無線電定位算法研究及目標運動分析[D]. 曹軼超.東華大學 2010
[2]組合電器局部放電非線性鑒別特征提取與模式識別方法研究[D]. 張曉星.重慶大學 2006
碩士論文
[1]基于LVDS的某武器遙測系統(tǒng)數(shù)據記錄儀研制[D]. 溫濟霞.中北大學 2013
[2]S波段雷達接收機射頻前端的設計與實現(xiàn)[D]. 王瑞華.西安電子科技大學 2013
[3]基于GPS定位的微型軌跡記錄儀的研制[D]. 劉榮.北京郵電大學 2013
[4]基于GPRS的黑匣子遠程定位系統(tǒng)的設計及實現(xiàn)[D]. 劉宇.中北大學 2012
[5]基于GPS/北斗的嵌入式黑匣子組合定位系統(tǒng)的研究[D]. 楊青青.中北大學 2011
[6]基于RF-MEMS開關的可重構微帶貼片天線分析[D]. 李林.西安電子科技大學 2011
[7]寬帶分形陣列天線的設計及其EMC分析[D]. 許文靜.天津大學 2010
[8]圓極化天線及天線小型化研究[D]. 姚凌岳.西安電子科技大學 2010
[9]基于平面分形天線的方向圖可重構天線研究[D]. 郝彥博.天津大學 2008
[10]一種BGAN系統(tǒng)微帶天線的設計與制作[D]. 曹媛.大連海事大學 2008
本文編號:3167906
【文章來源】:中北大學山西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題的研究背景及意義
1.1.1 選題的研究背景
1.1.2 選題的來源及研究意義
1.2 國內外定位技術的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 國內外定位技術的研究現(xiàn)狀
1.2.2 定位測向技術的發(fā)展趨勢
1.3 課題研究的主要內容
2 相關技術介紹
2.1 無線電信號傳播特性
2.1.1 無線電頻段的劃分
2.1.2 無線電傳播特性
2.2 無線電測向理論與技術
2.3 無線電測向機制
2.3.1 振幅法測向
2.3.2 相位法測向
2.4 天線技術
2.5 本章小結
3 無線電信標機方案設計
3.1 發(fā)射模塊性能要求和設計指標
3.2 無線信標機定位總體方案
3.3 功能介紹
3.4 無線電工作頻率選擇
3.5 信標機硬件電路主要元器件介紹
3.5.1 微控制SILF330芯片
3.5.2 寬帶頻率合成器ADF4350
3.5.3 ADF4350的工作參數(shù)配置
3.6 信標機硬件電路及實物
3.7 本章小結
4 信標機發(fā)射天線設計
4.1 微帶貼片天線設計
4.1.1 微帶貼片天線的模型分析
4.1.2 信標機貼片天線參數(shù)計算分析
4.1.3 微帶貼片天線的尺寸
4.2 HFSS13.0軟件對天線參數(shù)仿真驗證及優(yōu)化
4.2.1 天線參數(shù)仿真計算
4.2.2 各參數(shù)對仿真結果的影響
4.2.3 參數(shù)精確優(yōu)化仿真
4.2.4 根據優(yōu)化后的參數(shù)查看最終天線性能
4.3 天線性能測試
4.4 本章總結
5 信標機系統(tǒng)性能測試
5.1 系統(tǒng)抗沖擊性分析測試
5.1.1 ANSYS軟件仿真條件
5.1.2 記錄儀ANSYS軟件跌落仿真試驗
5.1.3 天線ANSYS軟件抗沖擊仿真試驗
5.1.4 信標機電路模塊馬歇特落錘試驗
5.2 記錄儀信標機可靠性測試
5.2.1 沖擊試驗
5.2.2 飛行試驗
5.2.3 運輸試驗
5.2.4 隨機振動試驗
5.2.5 可靠性試驗結論
5.3 記錄儀信標測向定位測試
5.3.1 記錄儀信標性能測試
5.3.2 試驗結果分析
5.3.3 模擬現(xiàn)場測向定位試驗
5.4 手持接收機性能簡介
5.5 試驗誤差說明
6 總結與展望
6.1 工作總結
6.2 工作展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電氣自動化控制設備可靠性測試[J]. 張漣. 電子制作. 2013(16)
[2]電氣自動化控制設備的可靠性測試探索[J]. 王亮. 機電信息. 2013(21)
[3]一種寬頻帶高增益16單元微帶天線陣設計[J]. 倪國旗,梁軍,余白平,張濤. 電訊技術. 2013(06)
[4]基于LS-DYNA的高壓氣瓶跌落仿真分析[J]. 陳飛,岳應娟,杜小軍,杜海霞,陽建紅. 武漢科技大學學報. 2013(02)
[5]一種S波段寬帶微帶貼片天線陣列的設計[J]. 趙后亮,尹家賢. 現(xiàn)代電子技術. 2012(23)
[6]回收式固態(tài)彈載記錄儀抗高沖擊設計[J]. 劉建偉,裴東興,尤文斌,武耀艷. 傳感技術學報. 2012(08)
[7]基于HFSS的不同饋電貼片天線小型化的研究[J]. 盧露. 電腦知識與技術. 2012(16)
[8]基于ANSYS的建模及分析方法研究[J]. 劉德仿,李麗英,周臨震,顧琪. 制造業(yè)自動化. 2011(19)
[9]基于HFSS的小型寬帶微帶天線的研究與設計[J]. 惠鵬飛,夏穎,周喜權,王艷春. 沈陽理工大學學報. 2010(03)
[10]無線電測向接收機的設計與實現(xiàn)[J]. 李欣,楊軼歡. 哈爾濱理工大學學報. 2010(01)
博士論文
[1]無線電定位算法研究及目標運動分析[D]. 曹軼超.東華大學 2010
[2]組合電器局部放電非線性鑒別特征提取與模式識別方法研究[D]. 張曉星.重慶大學 2006
碩士論文
[1]基于LVDS的某武器遙測系統(tǒng)數(shù)據記錄儀研制[D]. 溫濟霞.中北大學 2013
[2]S波段雷達接收機射頻前端的設計與實現(xiàn)[D]. 王瑞華.西安電子科技大學 2013
[3]基于GPS定位的微型軌跡記錄儀的研制[D]. 劉榮.北京郵電大學 2013
[4]基于GPRS的黑匣子遠程定位系統(tǒng)的設計及實現(xiàn)[D]. 劉宇.中北大學 2012
[5]基于GPS/北斗的嵌入式黑匣子組合定位系統(tǒng)的研究[D]. 楊青青.中北大學 2011
[6]基于RF-MEMS開關的可重構微帶貼片天線分析[D]. 李林.西安電子科技大學 2011
[7]寬帶分形陣列天線的設計及其EMC分析[D]. 許文靜.天津大學 2010
[8]圓極化天線及天線小型化研究[D]. 姚凌岳.西安電子科技大學 2010
[9]基于平面分形天線的方向圖可重構天線研究[D]. 郝彥博.天津大學 2008
[10]一種BGAN系統(tǒng)微帶天線的設計與制作[D]. 曹媛.大連海事大學 2008
本文編號:3167906
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