曳光彈測(cè)試系統(tǒng)主要用于曳光彈飛行速度的測(cè)量,測(cè)試系統(tǒng)所用測(cè)速光幕由測(cè)光靶和常規(guī)測(cè)速光幕靶組成。測(cè)光靶在測(cè)試彈尾曳光強(qiáng)弱變化大的曳光彈時(shí)易失效,常規(guī)測(cè)速光幕靶測(cè)試覆蓋的彈丸口徑范圍窄且手動(dòng)調(diào)節(jié)增益不便。針對(duì)曳光彈測(cè)速系統(tǒng)中電路測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍不足的問題,本文著重采用對(duì)數(shù)放大器設(shè)計(jì)了測(cè)光靶信號(hào)處理電路以拓寬電路的測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍,同時(shí)利用數(shù)字電位器設(shè)計(jì)了常規(guī)靶增益調(diào)節(jié)控制電路。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:第一,總結(jié)了彈丸速度測(cè)量方法和曳光彈測(cè)速技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,分析了光幕探測(cè)接收視場(chǎng)的分布特點(diǎn),結(jié)合曳光彈構(gòu)造及發(fā)光原理以及實(shí)彈射擊試驗(yàn)過幕信號(hào)波形,分析了現(xiàn)有曳光彈測(cè)速系統(tǒng)的不足,提出改善測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍的總體方案。第二,依據(jù)可靠性原理和規(guī)范設(shè)計(jì)了電壓型和電流型兩種具有對(duì)數(shù)放大功能的測(cè)光靶信號(hào)處理電路以及常規(guī)靶增益調(diào)節(jié)控制電路。選定電路設(shè)計(jì)方案,在Altium Designer軟件中繪制了電路原理圖和PCB圖,進(jìn)行了實(shí)物制作,并對(duì)制作的電路進(jìn)行了測(cè)試。第三,設(shè)計(jì)并搭建了曳光彈測(cè)速系統(tǒng)測(cè)光靶試驗(yàn)平臺(tái),利用該測(cè)試平臺(tái)驗(yàn)證測(cè)光靶的對(duì)數(shù)輸出特性和測(cè)時(shí)效果。對(duì)引入對(duì)數(shù)變換后的測(cè)速誤差進(jìn)行了分析,并在MATLAB中進(jìn)行仿真驗(yàn)證。第四,對(duì)電子元器件進(jìn)行了失效機(jī)理分析,對(duì)設(shè)計(jì)的測(cè)光靶信號(hào)處理電路進(jìn)行可靠性分析,包括可靠性模型的建立,可靠性指標(biāo)的提出、分配及檢驗(yàn),并對(duì)電路進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)和優(yōu)化。最后,在室內(nèi)對(duì)設(shè)計(jì)的曳光彈測(cè)速電路進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證,并在靶場(chǎng)進(jìn)行了實(shí)彈射擊比對(duì)試驗(yàn),結(jié)果表明設(shè)計(jì)的電路應(yīng)用在現(xiàn)有曳光彈測(cè)速系統(tǒng)中,工作穩(wěn)定,使動(dòng)態(tài)范圍由15dB拓展到60dB。
【學(xué)位單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TJ410.6
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和研究動(dòng)態(tài)
        1.2.1 靶場(chǎng)測(cè)速技術(shù)的發(fā)展
        1.2.2 曳光彈測(cè)速現(xiàn)狀與存在的問題
        1.2.3 改善動(dòng)態(tài)范圍的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文工作及內(nèi)容安排
2 總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 探測(cè)光幕及彈尾曳光信號(hào)分析
        2.1.1 探測(cè)光幕視場(chǎng)分析
        2.1.2 曳光彈構(gòu)造及發(fā)光原理
        2.1.3 曳光彈過幕信號(hào)特征
        2.1.4 曳光彈測(cè)速失效分析
    2.2 曳光彈速度測(cè)試總體方案
    2.3 本章小結(jié)
3 對(duì)數(shù)放大電路設(shè)計(jì)
    3.1 光電轉(zhuǎn)換部分設(shè)計(jì)
        3.1.1 光電探測(cè)器件的選型
        3.1.2 光電二極管搭接方式選擇
        3.1.3 光電二極管接收陣列
    3.2 前級(jí)耦合放大電路
    3.3 對(duì)數(shù)放大電路設(shè)計(jì)
        3.3.1 電壓型對(duì)數(shù)放大電路
        3.3.2 電流型對(duì)數(shù)放大電路
    3.4 后級(jí)放大跟隨
        3.4.1 儀表放大器
        3.4.2 跟隨驅(qū)動(dòng)
    3.5 信號(hào)處理電路電源設(shè)計(jì)
    3.6 自動(dòng)調(diào)零電路
        3.6.1 自動(dòng)調(diào)零電路設(shè)計(jì)
        3.6.2 自動(dòng)調(diào)零程序設(shè)計(jì)
    3.7 本章小結(jié)
4 增益控制電路設(shè)計(jì)
    4.1 增益控制電路設(shè)計(jì)
    4.2 程序功能實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 增益自適應(yīng)
        4.2.2 增益控制
    4.3 本章小結(jié)
5 電路測(cè)試與測(cè)速誤差分析
    5.1 對(duì)數(shù)特性測(cè)試
        5.1.1 電壓型對(duì)數(shù)處理電路對(duì)數(shù)特性測(cè)試
        5.1.2 電流型對(duì)數(shù)處理電路對(duì)數(shù)特性測(cè)試
    5.2 電路動(dòng)態(tài)范圍測(cè)試
        5.2.1 電壓型對(duì)數(shù)放大電路動(dòng)態(tài)范圍測(cè)量
        5.2.2 電流型對(duì)數(shù)放大電路動(dòng)態(tài)范圍測(cè)量
    5.3 電壓型對(duì)數(shù)放大電路與電流型對(duì)數(shù)放大電路的比較
    5.4 曳光信號(hào)模擬裝置設(shè)計(jì)
    5.5 曳光測(cè)速測(cè)量誤差分析
        5.5.1 時(shí)間相關(guān)算法分析
        5.5.2 MATLAB信號(hào)仿真計(jì)算
    5.6 實(shí)彈射擊試驗(yàn)
        5.6.1 室內(nèi)氣槍彈測(cè)試
        5.6.2 7.62mm實(shí)彈測(cè)試
    5.7 本章小結(jié)
6 信號(hào)處理電路的可靠性分析
    6.1 信號(hào)處理電路的可靠性設(shè)計(jì)方法
        6.1.1 確定可靠性指標(biāo)
        6.1.2 建立可靠性模型
        6.1.3 元件計(jì)數(shù)法檢驗(yàn)可靠性指標(biāo)
    6.2 測(cè)光靶信號(hào)處理電路可靠性分析
        6.2.1 電路工作原理
        6.2.2 可靠性模型的建立
        6.2.3 元件計(jì)數(shù)法可靠性預(yù)計(jì)
    6.3 電子元器件失效機(jī)理分析
        6.3.1 電阻器的失效機(jī)理
        6.3.2 電容器的失效機(jī)理
        6.3.3 集成塊的失效模式與失效機(jī)理
    6.4 小結(jié)
7 結(jié)論
    7.1 總結(jié)
    7.2 下一步工作和展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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