弹射试验弹上数据测量系统设计

论文摘要

弹射试验弹上数据测量系统研制的目的是为了获得导弹在弹射试验过程中弹射筒的各种性能参数以及弹体在发射筒内及出筒瞬间的运动参数。该系统隶属于存储测试的技术范畴。在了解国内外弹载数据测量系统的研究现状和发展趋势的基础上,本文分析了现阶段多参数测量系统设计的优点与不足,提出了弹射试验弹上数据测量系统的总体设计方案:系统主要由固态数据记录器、传感器组、电缆网、地面检测平台以及地面计算机等五部分构成。传感器在弹体相应位置进行安装,其输出的信号通过电缆网输出至数据记录器供其采集,试验状态下,由地面计算机及地面检测平台对弹上数据记录器发送启动信号,记录器开始实时采集传感器输出的敏感信号并实时存储,试验完毕后,回收记录器并读取内部数据,从而使得实验数据得到再现与还原。文中详细介绍了采集被测参数所使用的传感器的工作原理及采集机制,对各传感器输出信号做了统一调理分析,使信号可以满足AD转换器要求的输入范围;详细论述了固态数据记录器的模块化设计思想及各组成模块,该思想实现了固态数据记录器的通用性、扩展性与互换性;简要介绍了地面检测平台各组成模块的功能及工作原理;接着介绍了数据记录器的模块化设计结构,导弹通用点火器测量装置的设计及仿真验证;然后文中对测量系统的各关键采集通道进行了试验验证,比对测量值与理论值之间的误差,以及误差引入的原因;最后对整个系统设计进行了总结与展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1.绪论
• 1.1 课题的应用背景
• 1.2 课题性质及来源
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 小型测量系统的发展
• 1.3.2 弹载测量系统的发展
• 1.4 论文的主要内容及特色
• 2.弹射试验弹上数据测量系统总体方案
• 2.1 测量系统功能
• 2.2 系统分析及整体设计
• 2.2.1 系统总体设计原则
• 2.2.2 系统分析及组成
• 2.2.3 系统工作模式设计
• 2.3 本章小结
• 3.传感器选型及输出信号调理
• 3.1 温度信号测量
• 3.1.1 测量原理
• 3.1.2 信号调理电路设计
• 3.2 噪声信号测量
• 3.2.1 测量原理
• 3.2.2 调理电路设计
• 3.3 脉动压力测量
• 3.3.1 测量原理
• 3.3.2 恒流源设计
• 3.3.3 调理电路设计
• 3.4 冲击振动信号测量
• 3.4.1 测量原理
• 3.4.2 测量方法
• 3.5 压力信号测量
• 3.5.1 测量原理
• 3.5.2 信号调理电路设计
• 3.6 角速率及过载测量
• 3.6.1 选型依据
• 3.6.2 信号调理
• 3.7 过载测量
• 3.7.1 选型依据
• 3.7.2 信号调理
• 3.8 本章小结
• 4.电路系统设计
• 4.1 固态数据记录器设计
• 4.1.1 电源管理模块设计
• 4.1.2 信号调理模块设计
• 4.1.3 主控制模块设计
• 4.1.4 存储器模块设计
• 4.2 地面检测平台设计
• 4.2.1 功能
• 4.2.2 检测平台组成
• 4.2.3 主控模块设计
• 4.2.4 信号源模块设计
• 4.3 长线传输模块设计
• 4.3.1 长线数据传输时序
• 4.3.2 长线传输抗干扰设计
• 4.4 本章小结
• 5.机械结构设计
• 5.1 固态记录器机械结构设计
• 5.1.1 整体设计
• 5.1.2 单模块设计
• 5.1.3 抗高过载存储器模块设计
• 5.2 导弹试验用点火器通用测量装置设计
• 5.2.1 设计分析
• 5.2.2 理论分析与设计
• 5.2.3 应力仿真
• 5.3 本章小结
• 6.系统试验验证及结果分析
• 6.1 测量误差及误差产生的原因
• 6.1.1 测量误差及产生的原因
• 6.1.2 误差来源
• 6.2 测试系统各通道试验验证
• 6.2.1 温度试验及验证
• 6.2.2 压力验证试验
• 6.2.3 振动验证试验
• 6.2.4 陀螺验证试验
• 6.2.5 过载传感器验证试验
• 6.2.6 点火器通用测量装置验证试验
• 6.3 本章小结
• 7.结论
• 7.1 研究总结
• 7.2 工作展望
• 附录
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及所取得的研究成果
• 致谢