外彈道參數(shù)測試中,彈丸的飛行速度和著靶坐標(biāo)是測試的核心指標(biāo),光幕靶是常用的測試設(shè)備,由光源和接收部分組成,為了增大光敏接收范圍,通常將光敏器件排成陣列。光敏陣列的設(shè)計(jì)直接影響整個系統(tǒng)的測試精度。當(dāng)前多數(shù)光敏陣列是將若干個光敏器件并聯(lián)進(jìn)行信號輸出,無法對單個光敏器件的狀態(tài)進(jìn)行采集,且抗干擾較差。為了避免炮口火光及空氣擾動等因素的干擾,并能對每個光敏器件的狀態(tài)進(jìn)行采集,本課題提出激光投影編碼式光敏陣列設(shè)計(jì)。一字線型激光器為光源,光敏三極管組成的光敏陣列作為接收部分,配合相關(guān)電路及算法,對彈丸過幕的信號進(jìn)行采集,實(shí)現(xiàn)光敏器件編碼輸出。將其應(yīng)用在靶場測試中,能夠完成彈丸速度和著靶坐標(biāo)的測量;并且抗炮口火光、震動、煙霧干擾,能夠測試曳光彈。論文主要研究內(nèi)容包括:首先,分析了現(xiàn)有光敏陣列,在此基礎(chǔ)上對激光投影編碼式光敏陣列的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了電路結(jié)構(gòu)及整體方案,完成探測器件的選型,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其靈敏度與頻響特性。其次,本設(shè)計(jì)應(yīng)用在靶場中,不僅能夠完成彈丸速度的測量,還能進(jìn)行著靶坐標(biāo)的測量。因此,基于彈丸過幕時,系統(tǒng)輸出的編碼對彈丸的著靶坐標(biāo)公式進(jìn)行了推導(dǎo)設(shè)計(jì)。再次,針對光敏三極管的排列方式,設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路,對彈丸過幕信號進(jìn)行采集。對采集到的信號在QuartusII環(huán)境下進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換、鎖存和串行輸出,以配合后期上位機(jī)對信號的處理。最后,對測量誤差進(jìn)行分析。在室內(nèi)及靶場分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果表明系統(tǒng)的功能正常,達(dá)到課題的設(shè)計(jì)要求。
【學(xué)位單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TJ410.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2826449