某型武器身管真值测量系统的设计

论文摘要

现代战争是一场高新技术的较量,武器性能作为其核心历来为视为兵器行业发展的重中之重。武器的测试评估系统要求能对武器各种参数作综合的性能测试,根据这些检测数据,最终给出武器性能评估结果。本设计为武器测试系统中的身管真值测量子系统,主要是对火炮身管的真实物理转动角度进行检测。论文结合设计提出的要求,在对传统单摩擦轮测角机理研究的基础上提出多传感器冗余测量方案以消除测角过程中各种内外因素引入误差,设计了两层信息融合模型对多传感器检测数据进行了处理。首先,对传统单摩擦轮测角方案进行了分析,根据测量中存在的各种误差源,对误差机理进行了建模,以实现对不同误差因子进行补偿。提出了多摩擦轮测量方案,根据测量方案,对系统的总体结构进行了设计。然后,根据系统总体结构组成,对系统硬件进行了设计选型,主要完成对防滑摩擦轮,机械测量头的结构设计和测量中所用到的各种传感器以及采集卡的设计选型。在确定系统硬件后对测量系统的软件进行了设计。接着,根据多传感器采集数据的特点,按照处理要求设计两层的信息融合模型。结合摩擦轮打滑信号的特征,采用相关分析的方法对采集信号中的打滑信号进行了识别和修复,并通过小波分析的方法对采集过程中的噪声和干扰进行了有效的滤除。最后,为提高处理精度和可靠性,设计人工神经网络对预处理后的检测信号进行了特征层的融合,并对融合结果进行了仿真。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景及其意义
• 1.2 国内外发展现状
• 1.2.1 国外角度测量系统的发展状况
• 1.2.2 国内测角系统的发展状况
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第2章 身管真值检测系统测量方案的确定
• 2.1 测角系统功能要求及技术指标
• 2.2 测角方案确定
• 2.2.1 单滚轮测角法
• 2.2.2 多传感器冗余测量法
• 2.3 本章小结
• 第3章 测量系统结构设计以及软硬件设计
• 3.1 多摩擦轮测量系统结构设计
• 3.2 数据采集系统的硬件设计
• 3.2.1 测量装置的机械结构设计
• 3.2.2 测角系统硬件设计与选型
• 3.3 检测系统软件的设计
• 3.3.1 开发平台的选择
• 3.3.2 数据采集软件设计
• 3.4 本章小结
• 第4章 多传感器检测系统信息融合
• 4.1 信息融合概要
• 4.2 检测系统数据层信息融合
• 4.2.1 打滑信号的修复
• 4.2.2 基于小波分析的检测信号处理
• 4.3 基于人工神经网络的特征层数据融合
• 4.3.1 BP神经网络数学模型
• 4.3.2 神经网络结构设计
• 4.3.3 仿真验证
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢