矩阵式野外移动热目标模拟器技术研究

矩阵式野外移动热目标模拟器技术研究

论文摘要

红外技术在武器中的广泛应用,对靶场的试验考核手段提出了新的要求。为了全面考核武器的性能,靶场试验时要提供尽可能多的具有不同红外特征的目标,本课题正是针对该需要,从以下几方面研究了可方便野外使用的矩阵式热目标模拟器。本文首先以某型坦克为例,通过建立背景及目标的红外模型,研究论述了目标/背景的生成技术,并将目标温度分布与图像灰度对应起来;其次对热靶靶元构造进行了设计,利用电热原理设计了一种加热板,即在PCB板上蚀刻出有一定阻值、一定排列密度的铜线,这种方法保证了热靶温度均匀性;然后研究了靶元点对点加热时的温度控制系统,设计了一种Fuzzy-PID复合控制器,并利用MATLAB进行了仿真;最后以7×7原理靶温度测试数据为依据,采用最小二乘法原理对热靶的控制温度进行了修正,实现了热靶温度的均匀性标定。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景与意义
  • 1.2 国外热目标模拟器研制的情况
  • 1.3 国内红外目标模拟研制的情况
  • 1.4 课题来源
  • 1.5 研究内容与安排
  • 1.5.1 研究内容
  • 1.5.2 内容安排
  • 第二章 红外目标/背景生成技术
  • 2.1 红外目标/背景红外灰度图生成
  • 2.1.1 目标/背景的热辐射特性
  • 2.1.2 目标与背景的合成及红外灰度图生成
  • 2.2 红外灰度图平滑处理
  • 2.3 小结
  • 第三章 移动热靶设计
  • 3.1 红外辐射原理
  • 3.2 靶元设计
  • 3.2.1 靶元构造
  • 3.2.2 靶元的加热方法
  • 3.2.3 靶元铜丝电阻的计算
  • 3.2.4 温度传感器选取
  • 3.3 移动机构
  • 3.3.1 二维旋转台
  • 3.3.2 四轮移动式液压升降台
  • 3.4 小结
  • 第四章 热靶靶元温度控制系统
  • 4.1 靶元温度控制系统电路设计
  • 4.1.1 单路靶元温度控制电路设计
  • 4.2 靶元温度的FUZZY—PID 控制
  • 4.2.1 控制对象分析
  • 4.2.2 PID 控制理论
  • 4.2.3 模糊控制理论
  • 4.2.4 Fuzzy—PID 控制器设计
  • 4.3 FUZZY—PID 控制仿真
  • 4.3.1 MATLAB 及其 Fuzzy Logic Toolbox 和Simulink
  • 4.3.2 Fuzzy—PID 控制仿真
  • 4.3.3 实验结果
  • 4.3.4 靶元温度测试误差分析
  • 4.4 小结
  • 第五章 热靶温度非均匀性标定
  • 5.1 红外测温原理及测温系统组成
  • 5.1.1 红外测温原理
  • 5.1.2 红外测温系统组成
  • 5.2 热靶温度非均匀性标定
  • 5.2.1 7×7 原理热靶温度均匀性测试
  • 5.2.2 非均匀性产生的原因分析
  • 5.2.3 热靶温度非均匀性标定方法
  • 5.3 小结
  • 第六章 结束语
  • 6.1 论文主要成果
  • 6.2 论文主要的创新点
  • 6.3 论文需要进一步解决的问题
  • 致谢
  • 参考文献
  • 在读期间主要研究成果
  • 附录
  • 相关论文文献

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