遠程火光瞄準與探測系統(tǒng)設計
發(fā)布時間:2021-11-22 09:33
在研究設計武器和測試武器性能時,需要對武器進行多個參數的測試,而在測試這些參數的同時,需要對所有測試參數的測試設備進行同步觸發(fā),為了獲取所需要的同步觸發(fā)信號,就要對槍口火焰進行測試,獲取槍口火焰的方式有許多,大多采用的是光電探測器進行探測,將火焰信號進行A/D轉換,然后通過設定閾值判定。這類方法現如今應用廣泛,設計方法也有許多,通常都能夠滿足判定火焰的需要。本文的研究對象是槍口火焰,以研究火焰的特征為重心,分析了火焰在燃燒時輻射的光譜能量特性以及火焰目標的物理特性,提出了以研究火焰燃燒時閃爍的頻率的特征為依據來判定是否為所需火焰。設計了采集火焰信號的探測試驗,得到分析所用的火焰原始的時域信號,在將時域信號轉換為頻域信號之后,以本文所提出的兩種方案(三種算法)進行計算,分別為通過進行實時數據壓縮以獲取特征點的計算方法,以及結合數字圖像處理技術對得到的火焰頻率信號波形圖進行特征的提取的計算方法。分別用兩種方式進行計算并分析結果。論文基于提高火焰信號探測的精確度以及提高探測實時性等方面,對火焰燃燒時閃爍頻率進行了分析,試驗了通過提取火焰閃爍頻率的特征值,對提取不同種類火焰閃爍速率特征進行了仿...
【文章來源】:西安工業(yè)大學陜西省
【文章頁數】:54 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.1單筒望遠鏡實物及目標放大示例圖??
長約5.8|_im;響應率為10000V/W,探測率為5xl〇8該探測器的光譜響應范圍包含了??80%W上的槍口火焰紅外信號光譜,且較高的響應速度可實時提取到目標信號,滿足系??統(tǒng)的探測要求U"。如圖3.3所示,試驗時所采用的PBS探測器的最佳工作溫度區(qū)間為-??40〇C??WC??卵?I?1?1?1?1?1?1?!?1?1???即\|I……1…….1……1……。I…….。椤骸??提?6日-?;.\?;??:??i?r??:?:??—??哎?:\?::::;:?i?:??@50?S?\:??:?;?:??:?;??—??K?:?\?:::。海海??學?:?.?\?:;::;:;??M?M??30?:?……?。、:.?:?i?;■??2。i……'I…….I……?!?I?-??1?口?I?}?I?I?t?I?j?I?I?j???-40?-30?-20?-10?日?10?20?30?40?胡?班??泡度/攝巧麼??圖3.3?PBS紅外探測器溫度特性圖??試驗時所采用的PBS探測器的性能指標如表3.4所示???表3.?4?PBS性能參數W???探測器靈敏度穩(wěn)定性速度?響應光譜???工作面積??阻值?採測率?回應率時間常數?范圍?峰值??(Q)?kmHZi"W"')?(V/W)?(us)?(urn)?(um)??60-500?>5x1?〇8?10000?<1?2.4?>4?6*6??在采集紅外信號時,試驗W?PBS紅外探測器為基礎采集火焰的紅外信號。為了濾除??噪聲
圖3.?5火光探測電路方案一電路圖??當探測器采集到火光信號時,根據光電探測器的屬性,探測器的電阻值會瞬間改??變。也就是圖3.5電路中的A點電壓會在瞬間產生變化,而變化的大小決定了信號采集??系統(tǒng)的性能。變化的電壓值W交流信號形式被電容打稱合進入放大器的同向輸入端進行??處理。如果A點電壓變化太小,輸出的電壓將可能被噪聲信號淹沒,無法得到有效信??號。所W設計電路盡可能的將A點瞬間變化的電壓值越大越好,W便與噪聲信號的分??離,提高系統(tǒng)的可靠性。影響A點電壓瞬間變化的主要因素是電阻艮1的取值,通??過燃放鞭炮試驗,可W測得紅外探測器的暗電阻為240Kn,因此在探測電路中選取與探??測器暗電阻相同阻值的民1作為匹配電阻。??對于放大器輸出的電壓信號,由模數轉換器將輸入的模擬電壓值,經過抽樣、量化??等過程變成離散的數字量。將這樣的數字量存儲在外擴儲存器中,并調用這些數據進行??計算,獲得結果并判定是否為火焰信號。??方案二我們在電路圖上不使用濾波
【參考文獻】:
期刊論文
[1]瞬態(tài)目標紅外探測電路設計[J]. 鄭國平. 電子科技. 2014(08)
[2]多維浮點數據的曲線擬合壓縮存儲方法[J]. 侯昉,陸寄遠,黃承惠. 計算機工程與科學. 2014(06)
[3]DP算法在飛行參數數據壓縮中的應用[J]. 鄔鵬,彭曉明. 艦船電子工程. 2013(11)
[4]火焰特性識別的Matlab實現方法[J]. 熊國良,蘇兆熙,劉舉平,謝正俠. 計算機工程與科學. 2013(07)
[5]一種基于曲率法的曲線特征點選取方法[J]. 張棟海,黃麗娜,費立凡,任欣妮. 測繪科學. 2013(03)
[6]火焰長距離定向檢測光學設計方法的研究[J]. 莊坤森. 寧德師范學院學報(自然科學版). 2013(01)
[7]基于AR模型與卡爾曼濾波的火檢算法研究[J]. 肖兒良,鞠軍平,毛海軍,林蔚. 信息技術. 2013(02)
[8]基于PbS的槍口火焰探測系統(tǒng)研究[J]. 王哲,雷鳴. 電子設計工程. 2013(03)
[9]特征點提取算法性能分析研究[J]. 江鐵,朱桂斌,孫奧,王田. 科學技術與工程. 2012(30)
[10]D-P算法的改進及其在飛行軌跡回放中的應用[J]. 雷祥,張少華,任凌云,王彥理. 軟件. 2012(09)
碩士論文
[1]基于曲率特征信息的點云數據處理[D]. 李謙.揚州大學 2014
[2]基于波形特征的信號分類方法研究[D]. 黃佳.電子科技大學 2013
[3]基于RTDB的實時數據壓縮算法研究[D]. 楊龍.南京郵電大學 2013
[4]多波段紅外火焰探測器系統(tǒng)研究與產品開發(fā)[D]. 胡幸江.浙江大學 2013
[5]基于多特征融合的火焰識別方法研究[D]. 劉萍.西安建筑科技大學 2012
[6]軌道移頻信號特征頻率提取的研究[D]. 劉喜慶.哈爾濱理工大學 2012
[7]膛口流場及其對彈丸運動影響的研究[D]. 鄭鑫.沈陽理工大學 2010
[8]火焰光譜數據特征提取、分析系統(tǒng)[D]. 王啟峰.西安電子科技大學 2009
[9]矢量地圖數據無損壓縮算法的研究[D]. 胡艷.解放軍信息工程大學 2007
[10]基于光譜和圖像綜合測試系統(tǒng)的火焰特性研究[D]. 韓溟.西安電子科技大學 2007
本文編號:3511420
【文章來源】:西安工業(yè)大學陜西省
【文章頁數】:54 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.1單筒望遠鏡實物及目標放大示例圖??
長約5.8|_im;響應率為10000V/W,探測率為5xl〇8該探測器的光譜響應范圍包含了??80%W上的槍口火焰紅外信號光譜,且較高的響應速度可實時提取到目標信號,滿足系??統(tǒng)的探測要求U"。如圖3.3所示,試驗時所采用的PBS探測器的最佳工作溫度區(qū)間為-??40〇C??WC??卵?I?1?1?1?1?1?1?!?1?1???即\|I……1…….1……1……。I…….。椤骸??提?6日-?;.\?;??:??i?r??:?:??—??哎?:\?::::;:?i?:??@50?S?\:??:?;?:??:?;??—??K?:?\?:::。海海??學?:?.?\?:;::;:;??M?M??30?:?……?。、:.?:?i?;■??2。i……'I…….I……?!?I?-??1?口?I?}?I?I?t?I?j?I?I?j???-40?-30?-20?-10?日?10?20?30?40?胡?班??泡度/攝巧麼??圖3.3?PBS紅外探測器溫度特性圖??試驗時所采用的PBS探測器的性能指標如表3.4所示???表3.?4?PBS性能參數W???探測器靈敏度穩(wěn)定性速度?響應光譜???工作面積??阻值?採測率?回應率時間常數?范圍?峰值??(Q)?kmHZi"W"')?(V/W)?(us)?(urn)?(um)??60-500?>5x1?〇8?10000?<1?2.4?>4?6*6??在采集紅外信號時,試驗W?PBS紅外探測器為基礎采集火焰的紅外信號。為了濾除??噪聲
圖3.?5火光探測電路方案一電路圖??當探測器采集到火光信號時,根據光電探測器的屬性,探測器的電阻值會瞬間改??變。也就是圖3.5電路中的A點電壓會在瞬間產生變化,而變化的大小決定了信號采集??系統(tǒng)的性能。變化的電壓值W交流信號形式被電容打稱合進入放大器的同向輸入端進行??處理。如果A點電壓變化太小,輸出的電壓將可能被噪聲信號淹沒,無法得到有效信??號。所W設計電路盡可能的將A點瞬間變化的電壓值越大越好,W便與噪聲信號的分??離,提高系統(tǒng)的可靠性。影響A點電壓瞬間變化的主要因素是電阻艮1的取值,通??過燃放鞭炮試驗,可W測得紅外探測器的暗電阻為240Kn,因此在探測電路中選取與探??測器暗電阻相同阻值的民1作為匹配電阻。??對于放大器輸出的電壓信號,由模數轉換器將輸入的模擬電壓值,經過抽樣、量化??等過程變成離散的數字量。將這樣的數字量存儲在外擴儲存器中,并調用這些數據進行??計算,獲得結果并判定是否為火焰信號。??方案二我們在電路圖上不使用濾波
【參考文獻】:
期刊論文
[1]瞬態(tài)目標紅外探測電路設計[J]. 鄭國平. 電子科技. 2014(08)
[2]多維浮點數據的曲線擬合壓縮存儲方法[J]. 侯昉,陸寄遠,黃承惠. 計算機工程與科學. 2014(06)
[3]DP算法在飛行參數數據壓縮中的應用[J]. 鄔鵬,彭曉明. 艦船電子工程. 2013(11)
[4]火焰特性識別的Matlab實現方法[J]. 熊國良,蘇兆熙,劉舉平,謝正俠. 計算機工程與科學. 2013(07)
[5]一種基于曲率法的曲線特征點選取方法[J]. 張棟海,黃麗娜,費立凡,任欣妮. 測繪科學. 2013(03)
[6]火焰長距離定向檢測光學設計方法的研究[J]. 莊坤森. 寧德師范學院學報(自然科學版). 2013(01)
[7]基于AR模型與卡爾曼濾波的火檢算法研究[J]. 肖兒良,鞠軍平,毛海軍,林蔚. 信息技術. 2013(02)
[8]基于PbS的槍口火焰探測系統(tǒng)研究[J]. 王哲,雷鳴. 電子設計工程. 2013(03)
[9]特征點提取算法性能分析研究[J]. 江鐵,朱桂斌,孫奧,王田. 科學技術與工程. 2012(30)
[10]D-P算法的改進及其在飛行軌跡回放中的應用[J]. 雷祥,張少華,任凌云,王彥理. 軟件. 2012(09)
碩士論文
[1]基于曲率特征信息的點云數據處理[D]. 李謙.揚州大學 2014
[2]基于波形特征的信號分類方法研究[D]. 黃佳.電子科技大學 2013
[3]基于RTDB的實時數據壓縮算法研究[D]. 楊龍.南京郵電大學 2013
[4]多波段紅外火焰探測器系統(tǒng)研究與產品開發(fā)[D]. 胡幸江.浙江大學 2013
[5]基于多特征融合的火焰識別方法研究[D]. 劉萍.西安建筑科技大學 2012
[6]軌道移頻信號特征頻率提取的研究[D]. 劉喜慶.哈爾濱理工大學 2012
[7]膛口流場及其對彈丸運動影響的研究[D]. 鄭鑫.沈陽理工大學 2010
[8]火焰光譜數據特征提取、分析系統(tǒng)[D]. 王啟峰.西安電子科技大學 2009
[9]矢量地圖數據無損壓縮算法的研究[D]. 胡艷.解放軍信息工程大學 2007
[10]基于光譜和圖像綜合測試系統(tǒng)的火焰特性研究[D]. 韓溟.西安電子科技大學 2007
本文編號:3511420
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