【摘要】：為實(shí)現(xiàn)對(duì)中小型目標(biāo)的水平彈道飛行軌跡的實(shí)時(shí)跟蹤拍攝,以此獲取飛行目標(biāo)的各種重要技術(shù)指標(biāo)。論文設(shè)計(jì)了一種基于中小型目標(biāo)的水平彈道飛行軌跡的實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過可旋轉(zhuǎn)跟蹤架帶動(dòng)平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤飛行目標(biāo),經(jīng)過相機(jī)高速拍攝轉(zhuǎn)鏡反射得到的目標(biāo)圖像,以實(shí)現(xiàn)對(duì)水平彈道飛行目標(biāo)在外彈道的飛行姿態(tài)的連續(xù)跟蹤拍攝與記錄。論文在分析水平彈道跟蹤系統(tǒng)跟蹤原理的基礎(chǔ)上,從已有的跟蹤方法入手,對(duì)比分析了各種跟蹤方法的跟蹤原理及優(yōu)缺點(diǎn),確定了本課題基于中小型飛行目標(biāo)的水平彈道飛行軌跡的跟蹤方法,并對(duì)該方法進(jìn)行了從理論知識(shí)到試驗(yàn)驗(yàn)證的深入分析與研究,完成了對(duì)水平彈道跟蹤系統(tǒng)的硬件組件的布局設(shè)計(jì)以及相關(guān)測(cè)速系統(tǒng)軟件的程序調(diào)試。在硬件布局方面完成了對(duì)系統(tǒng)彈道儀器分布參數(shù)設(shè)計(jì)、激光測(cè)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及轉(zhuǎn)鏡系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。對(duì)跟蹤轉(zhuǎn)鏡的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模,對(duì)轉(zhuǎn)鏡的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與計(jì)算,主要包括轉(zhuǎn)鏡掃描速率的計(jì)算及仿真等。本文利用MATLAB軟件對(duì)轉(zhuǎn)鏡的掃描速率曲線進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,建立了轉(zhuǎn)鏡轉(zhuǎn)動(dòng)速度以及轉(zhuǎn)動(dòng)位移與被跟蹤物體飛行速度的數(shù)學(xué)關(guān)系。同時(shí),為達(dá)到對(duì)飛行目標(biāo)實(shí)時(shí)跟蹤的目的,彈道跟蹤系統(tǒng)中的步進(jìn)電機(jī)采取開環(huán)方式驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)鏡,電機(jī)的控制程序是采用KEIL軟件進(jìn)行編寫的,通過試驗(yàn)的方式驗(yàn)證了轉(zhuǎn)鏡的掃描速率曲線控制方式的可行性。通過對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的多次調(diào)試,驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可行性。對(duì)本課題設(shè)計(jì)的彈道跟蹤系統(tǒng),在使用尼康V3型號(hào)相機(jī)的前提下,該跟蹤系統(tǒng)可檢測(cè)飛行目標(biāo)飛行速度的范圍在百米每秒內(nèi)。在對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)整體性能分析驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)可達(dá)到的跟蹤指標(biāo)為：系統(tǒng)可檢測(cè)飛行目標(biāo)最高飛行速度的2512m/s,對(duì)目標(biāo)的有效跟蹤范圍為90°。
【圖文】：

（ａ）邋ＳＩＴＴ彈道跟蹤架整體圖邐（ｂ）邋Ｓ１ＴＴ彈道跟蹤架主體圖逡逑圖１．１邋ＳＩＴＴ彈道跟蹤架逡逑國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀逡逑對(duì)國(guó)外提出的適合同步跟蹤拍攝小型高速的飛行物體的技術(shù)是有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值逡逑雖然該技術(shù)的在國(guó)外己經(jīng)很成熟，但此類產(chǎn)品的技術(shù)也被進(jìn)行了嚴(yán)格的封鎖，目前國(guó)逡逑沒有相類似功能的產(chǎn)品投入實(shí)際使用的過程中，而國(guó)內(nèi)的許多相關(guān)領(lǐng)域都對(duì)該項(xiàng)技術(shù)逡逑十分迫切的需求。逡逑在飛行器的測(cè)試研究上，，我國(guó)的重點(diǎn)化及成就還是在飛行目標(biāo)的測(cè)速上。對(duì)飛行器的逡逑穩(wěn)定性及安全性，姿態(tài)解析，飛行器與日標(biāo)的交么過程的記錄等方面的研究考慮，用逡逑成對(duì)飛行器的轉(zhuǎn)速、攻角、加速度、速度等參數(shù)的記錄與分析，徏就使得在試驗(yàn)過程逡逑飛行器飛行圖像的記錄變得越發(fā)的重要。因?yàn)楦鶕?jù)相關(guān)的科學(xué)研究手段，可Ｗ從飛行逡逑的運(yùn)動(dòng)視圖中提取到許多與飛行目標(biāo)實(shí)施運(yùn)動(dòng)過程的相關(guān)量，Ｗ供試驗(yàn)之后的研究與逡逑，為飛行目標(biāo)的性能評(píng)定、故障分析提供充分的資料。逡逑一，

＇邐－…，娜的Ｉ邋■＇逡逑圖３．邋４光電二極管的實(shí)物圖逡逑其性能指標(biāo)如下：逡逑（１）光的波長(zhǎng)探測(cè)范圍：３００－ｌｌ（Ｋ）ｎｍ逡逑（句光的波長(zhǎng)探測(cè)峰值：７２０ｎｍ逡逑（３）
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TJ06

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2629586