【摘要】：隨著激光技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)的飛速發(fā)展,實(shí)彈打靶射擊訓(xùn)練由于成本高、安全系數(shù)低、環(huán)境污染嚴(yán)重等缺點(diǎn),逐漸被激光模擬訓(xùn)練代替。然而與世界軍事強(qiáng)國相比,我國在激光模擬訓(xùn)練方面的研發(fā)還比較薄弱,存在功能不齊全、穩(wěn)定性不高、訓(xùn)練成績信息反饋不全面等問題。當(dāng)前,國內(nèi)外的激光檢測多采用光敏管、單晶硅電池等方式,光敏管點(diǎn)式接受面小,在訓(xùn)練過程中容易因?yàn)榕K污或其他原因?qū)е虏荒軝z測;普通硅光電池由于硬質(zhì)玻璃襯底,脆弱易損。迄今為止,國內(nèi)外還沒有一種適于野外多種環(huán)境應(yīng)用且方便可靠的激光模擬打靶訓(xùn)練解決方案。為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本文設(shè)計了基于薄膜太陽能電池的應(yīng)用射擊訓(xùn)練系統(tǒng),具有發(fā)送激光編碼脈沖、實(shí)時顯示、自動報靶、隨時查詢射擊成績等多種功能。采用柔性薄膜太陽能電池作為基本光檢測器件,為濾除環(huán)境光的干擾,在其表面加裝柔性濾光膜。發(fā)射設(shè)備采用紅外激光發(fā)射器,能量集中,即使柔性太陽能電池只轉(zhuǎn)換光功率的10%,檢測電路也能有效地確定是否有紅外激光光斑照射在柔性太陽能電池板上。由于太陽能電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)特殊,響應(yīng)激光脈沖時下降沿下降緩慢,影響激光檢測,本文通過設(shè)計脈沖檢測電路、放電控制電路、放電回路等模塊對下降沿處理,檢測的紅外激光編碼脈沖頻率最高可達(dá)1KHz,響應(yīng)速度快。論文首先介紹了系統(tǒng)的整體規(guī)劃,包含需求分析、邏輯架構(gòu)設(shè)計。然后簡單分析了太陽能電池的工作特性、優(yōu)缺點(diǎn)以及光譜響應(yīng)特性,并結(jié)合系統(tǒng)需求選擇柔性單晶硅太陽能電池作為靶標(biāo)的光檢測材料。此外,根據(jù)系統(tǒng)的整體架構(gòu),確定了比較完善的通訊協(xié)議,保證系統(tǒng)各部分之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。然后介紹了發(fā)射設(shè)備、靶標(biāo)設(shè)備以及上位機(jī)軟件的具體實(shí)現(xiàn),發(fā)射設(shè)備和靶標(biāo)設(shè)備以STM32為核心,上位機(jī)軟件是基于Winform設(shè)計的應(yīng)用程序。發(fā)射設(shè)備能夠發(fā)射具有一定編碼的紅外激光信號,包含發(fā)射次數(shù)、士兵編碼以及槍支信息,確保在多人、多種設(shè)備參訓(xùn)的情況下能夠自動識別訓(xùn)練人員和訓(xùn)練武器;靶標(biāo)設(shè)備部分重點(diǎn)介紹了激光編碼脈沖的檢測方法,對太陽能電池響應(yīng)的下降沿做放電處理,使靶標(biāo)設(shè)備成功檢測出紅外激光信號并解碼,應(yīng)用AS-TTL-100無線模塊將射擊成績發(fā)送給上位機(jī)實(shí)現(xiàn)自動報靶;上位機(jī)軟件具有向下位機(jī)發(fā)送控制指令、實(shí)時顯示訓(xùn)練情況、保存射擊成績、查詢以往成績和管理訓(xùn)練人員等功能,并采用SQL Server2008對系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲,加強(qiáng)了數(shù)據(jù)的安全性。論文最后對系統(tǒng)進(jìn)行了整體測試,總結(jié)性地分析了系統(tǒng)的測試結(jié)果。結(jié)果顯示,論文的設(shè)計方案可行,系統(tǒng)運(yùn)行可靠穩(wěn)定,操作簡單,能夠滿足軍事應(yīng)用射擊模擬訓(xùn)練的基本需求。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM914.4
【圖文】：

密度分布不均勻，從而產(chǎn)生電力［１４－１５］。太陽能電池就是依據(jù)光伏效應(yīng)輸出電力的逡逑半導(dǎo)體器件，當(dāng)有光照時產(chǎn)生直流電壓或者電流，當(dāng)光照消失后，輸出的直流電逡逑壓或者電流也會消失。圖２－２為太陽能電池的工作原理示意圖。逡逑光照逡逑金屬正電極邋丨Ｉ邋ｉ邋ｉ邋ｉ邋ｉ邋ｊ邋Ｉ邋ｉ邐減反膜逡逑（＋）？中！邋Ｉ邋？邐！邐！命�。∵姡义希澹翦澹翦澹翦澹簦哌娺姡卞义希濉澹恚檫姡恚瑁姡螅幔爝姡瑁瑁檫�；逡逑Ｐ型層邐４邐逡逑碰層邐＋邐，，逡逑＼逡逑金屬背電極逡逑（－）逡逑圖２－２太陽能電池工作原理示意圖逡逑太陽能電池按制作材料的不同可分為硅形、化合物半導(dǎo)體形和有機(jī)膜形［１６］。逡逑目前市場上生產(chǎn)應(yīng)用的各太陽能電池性能分析如表２－１。逡逑表２－１常見太陽能電池性能分析逡逑[k邐？邐＾邐轉(zhuǎn)換效率逡逑單晶硅太陽能電池￣￣轉(zhuǎn)換效率高、技術(shù)成熟邐桂消耗量較大邐１６％￣２０％逡逑生產(chǎn)工藝復(fù)雜、壽命邐１0％￣１８％逡逑多晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率高、成本低廉邐低、易碎逡逑非晶硅薄膜太陽能電成本低重量輕、可大規(guī)光電轉(zhuǎn)換效率衰退邐８％￣１２％逡逑池邐模生產(chǎn)、發(fā)展?jié)摿脟?yán)重、轉(zhuǎn)換效率低逡逑轉(zhuǎn)換效率高、抗福射性價格昂貴、污染環(huán)邐a桑玻

本文編號：2713631