某型舰炮智能校射仪的设计与分析

论文摘要

在舰炮对目标进行射击的过程中，由于舰炮自身原因、战场环境等诸多因素的影响，舰炮的射击会出现方位和距离上的偏差。这种偏差需要在射击过程中得到及时校正，而不同的校正方法对舰炮的射击效能有不同的影响。本文针对某型舰炮的射击校正仍在采用观测水柱、人工汇报方法的情况，提出了一种新的舰炮射击校正方法。其核心思想是通过对舰炮弹丸飞行过程的采样，来获得解算弹道方程的条件，以此来快速推导计算弹丸落点，最终以这个计算出的落点来指导和修正下一发炮弹的射击过程。这种方法的最大特点是不需要等待真正的弹丸落点形成，就可以计算得到射击校正中所用到的弹丸落点信息，因此能有效提高了舰炮的战场反应速度。尤其舰炮在对岸射击时通常弹丸落点是不可见的，在此情况下应用通常的方法进行射击校正将变得困难，而这种方法仍然可行。在上述方法的指导下，本文完成了对舰炮射击校正系统的设计与分析，其主要内容为：1)介绍舰炮射击校正的相关研究现状和不同的系统处理平台特性；2)对舰炮射击校正原理进行建模分析，对建模所用的相关理论进行介绍；3)介绍舰炮雷达系统的探测原理，分析进行系统设计的初始条件；4)介绍处理核心TMS320F2812的特性和相关设计工具，完成射击校正系统的软硬件设计与分析；5)对软件设计中的主要模块进行调试分析，测试模块设计性能；6)完成系统静态实验，验证系统设计要求并分析实验结果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 舰炮射击校正的研究现状
• 1.3 论文的研究内容
• 第二章 舰炮射击校正系统的建模分析
• 2.1 弹道升弧段采样分析
• 2.1.1 海平面上的采样分析
• 2.1.2 垂直海平面上的采样分析
• 2.1.3 系统弹道的采样间隔分析
• 2.2 系统采样模型求解和数据拟合
• 2.2.1 采样点的坐标求解
• 2.2.2 弹道曲线拟合
• 2.3 弹道解算和系统的射击校正
• 2.3.1 外弹道学介绍
• 2.3.2 直角坐标系的弹丸质心运动方程组
• 2.3.3 弹道系数 c 的确定
• 2.3.4 弹丸运动方程组的求解
• 2.3.5 舰炮射击修正模型
• 2.4 本章小结
• 第三章 舰炮射击校正系统的设计和分析
• 3.1 舰炮雷达系统的特征
• 3.1.1 雷达信号的特征
• 3.1.2 雷达系统与指挥仪间的数据传输
• 3.2 系统开发平台及工具
• 3.2.1 TMS320F2812处理器的特点
• 3.2.2 CCS集成开发环境
• 3.3 系统硬件设计与分析
• 3.3.1 雷达信号处理
• 3.3.2 通信接口设计
• 3.3.3 DSP处理核心的I/O
• 3.3.4 电源转化电路设计
• 3.4 系统软件设计与分析
• 3.4.1 信号采样模块的设计与分析
• 3.4.2 数据处理模块的设计与分析
• 3.4.3 通信模块的设计与分析
• 3.5 系统初始化模块
• 3.6 本章小结
• 第四章 舰炮射击校正系统的调试与分析
• 4.1. 系统调试平台及调试方案
• 4.2 信号采样处理模块的调试
• 4.2.1 雷达模拟信号的产生
• 4.2.2 雷达信号处理模块调试结果
• 4.3 数据处理模块的调试
• 4.3.1 弹道解算时间的调试
• 4.3.2 弹道轨迹的仿真和调试
• 4.4 系统静态调试
• 4.4.1 系统静态调试方案
• 4.4.2 系统静态调试结果及分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 论文总结
• 5.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果