彈體在飛行過程中的相關(guān)動態(tài)參數(shù)的獲取對于分析彈體性能有著重要的意義,它能為驗證、優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計、產(chǎn)品驗收提供重要的參考價值。本文以某型號火箭彈的動態(tài)參數(shù)測試要求為背景,根據(jù)測試要求和信號特點設(shè)計、研制了高動態(tài)平臺的參數(shù)測試系統(tǒng)。 首先,在對地磁場知識做了簡要介紹的基礎(chǔ)上,對幾種常用磁性傳感的原理、性能作了分析和對比,結(jié)合本系統(tǒng)的測試要求和特點,針對不同的測試環(huán)境,分別選用線圈式地磁傳感器作為系統(tǒng)的高量程轉(zhuǎn)速測量單元,選用角速度傳感器作為系統(tǒng)的低量程轉(zhuǎn)速測量單元。 其次,在對高動態(tài)的參數(shù)測試系統(tǒng)的功能進行劃分后,完成了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和參數(shù)測量系統(tǒng)的設(shè)計,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過FPGA控制模數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器對三路模擬信號進行采樣,并實時存儲至（?）Flash存儲陣列中。參數(shù)測量系統(tǒng)選用STM32為主控芯片,通過多種傳感器實現(xiàn)了對彈體轉(zhuǎn)速、加速度、姿態(tài)、環(huán)境參數(shù)的測量。 再次,設(shè)計了上位機軟件用于讀取、處理測量數(shù)據(jù),在Simulink中建立系統(tǒng)模型,分析測量數(shù)據(jù),計算彈體姿態(tài),并通過Matlab的虛擬現(xiàn)實工具箱實現(xiàn)了彈體飛行過程的虛擬演示。 最后,通過實驗對本系統(tǒng)進行了綜合測試,驗證... 

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 彈體轉(zhuǎn)速研究現(xiàn)狀
        1.2.2 彈載數(shù)據(jù)采集裝置研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作
2. 高動態(tài)平臺參數(shù)測量的基礎(chǔ)
    2.1 地磁場基本理論
    2.2 常用地磁傳感器
    2.3 MEMS陀螺儀技術(shù)
        2.3.1 MEMS陀螺儀概述
        2.3.2 MEMS陀螺儀工作原理
    2.4 數(shù)據(jù)采樣理論
        2.4.1 奈奎斯特(Nyquist)采樣定理
        2.4.2 帶通信號采樣定理
    2.5 高速ADC設(shè)計
3. 測試系統(tǒng)要求與總體方案設(shè)計
    3.1 高動態(tài)平臺測試系統(tǒng)設(shè)計要求
    3.2 高動態(tài)平臺測試系統(tǒng)設(shè)計原則
    3.3 系統(tǒng)總體方案設(shè)計
        3.3.1 主控芯片選擇
        3.3.2 非易失存儲器選擇
        3.3.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成
        3.3.4 參數(shù)測量系統(tǒng)組成
4. 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 硬件電路設(shè)計
        4.1.1 FPGA核心電路設(shè)計
        4.1.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
        4.1.3 數(shù)據(jù)存儲電路設(shè)計
        4.1.4 USB通信電路設(shè)計
        4.1.5 電源電路設(shè)計
    4.2 FPGA程序設(shè)計與調(diào)試
        4.2.1 FPGA模塊劃分
        4.2.2 LTC1405控制模塊
        4.2.3 MAX1309控制模塊
        4.2.4 NAND FLASH控制器模塊
        4.2.5 USB控制器模塊
        4.2.6 仲裁器模塊
    4.3 上位機軟件設(shè)計
5. 參數(shù)測量系統(tǒng)設(shè)計
    5.1 硬件電路設(shè)計
        5.1.1 STM32核心電路設(shè)計
        5.1.2 溫濕度傳感器電路設(shè)計
        5.1.3 氣壓傳感器電路設(shè)計
        5.1.4 實時時鐘電路設(shè)計
        5.1.5 SD卡接口電路設(shè)計
        5.1.6 NAND FLASH存儲電路設(shè)計
        5.1.7 LSM303DLH電路設(shè)計
        5.1.8 轉(zhuǎn)速測量電路設(shè)計
        5.1.9 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
        5.1.10 電源電路設(shè)計
    5.2 參數(shù)測量系統(tǒng)軟件設(shè)計
        5.2.1 參數(shù)測量系統(tǒng)總體軟件設(shè)計
        5.2.2 LSM303DLH程序設(shè)計
        5.2.3 BMP085程序設(shè)計
        5.2.4 MAX11045程序設(shè)計
        5.2.5 SD卡程序設(shè)計
        5.2.6 DS3231M程序設(shè)計
6. 實驗測試與數(shù)據(jù)處理
    6.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測試
        6.1.1 功能測試
        6.1.2 聯(lián)調(diào)測試
    6.2 參數(shù)測量系統(tǒng)測試
        6.2.1 姿態(tài)計算
        6.2.2 環(huán)境參數(shù)測試
7. 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻
附錄A
附錄B
附錄C



本文編號：3735419