导弹发射车电源和振动测试及导弹信号模拟系统设计

论文摘要

现代战争中,导弹武器发挥的作用日益显著。作为导弹武器的的地面机动设备——导弹发射车,其性能就显得至关重要。而发射车中,作为导弹武器中心控制部分的导弹发射控制系统,就像“大脑”一样,接收和发送各种控制信号和指令,实时的控制导弹的发射状态。为保证导弹武器的良好状态和正常工作,就必须首先确保导弹发射车以及发控系统的可靠性。本文开篇对导弹测试设备的研究现状做了简要分析,针对目前军用自动测试系统的发展方向和存在的主要问题,基于对发射车和发控系统可靠性的考虑,提出了基于虚拟仪器技术的发射车电源、振动信号测试以及导弹信号模拟平台的构想。在此基础上,本文的研究分为两个大的模块:导弹发射车供电电源、振动信号的测试模块和导弹信号的模拟模块。分别从测试原理、硬件电路以及软件编程三个方面对这两个模块做了具体的分析和阐述。两大模块使用相同的虚拟仪器硬件基础平台和软件编程环境。硬件平台由PXI-1042Q机箱、PXI-8106嵌入式控制器、PXI-6251多功能数据采集卡以及键盘、鼠标、显示器等一些外围设备组成。软件编程环境选用基于C语言的虚拟仪器专用的开发软件LabWindows/CVI。导弹发射车电源和振动测试模块主要包括以下几个单元:交流电源测试、直流电源测试、离散量测试和振动测试。着重介绍了各测试项目的测量原理,设计了各自的信号调理电路,以满足数据采集卡的输入范围。利用LabWindows/CVI软件对采集到的信号进行分析处理,并给出测试结果。导弹信号模拟模块用于模拟导弹工作过程中发送给发控系统的各种信息信号。主要包括以下几个单元:导弹在位信号模拟、起转切除频率模拟、起转电流测试信号模拟、松锁门限模拟、抗干扰测试信号模拟、截断测试信号模拟和制导电压上限模拟。对各单元的含义、原理和需模拟信号的指标做了详细说明。该部分功能是以软件为核心实现的,硬件方面只涉及到PXI的基础平台。这种设计方法充分发挥了虚拟仪器的优势,只需利用软件就可以方便的改变性能指标和参数,而无需额外的硬件开销,从而大大提高了可移植性和减少了开发费用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景和意义
• 1.2 发射车测试及导弹信号模拟装置研究现状
• 1.3 课题主要研究内容及安排
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 系统方案
• 1.3.3 内容安排
• 第2章 系统总体设计
• 2.1 引言
• 2.2 虚拟仪器简介
• 2.2.1 虚拟仪器的特点
• 2.2.2 虚拟仪器的软硬件构架
• 2.2.3 PXI 总线简介
• 2.3 系统硬件总体设计
• 2.4 系统软件总体设计
• 2.4.1 软件设计规程
• 2.4.2 虚拟仪器软件开发平台
• 2.4.3 软件所需实现的功能
• 2.5 本章小结
• 第3章 发射车电源和振动测试模块组成及原理
• 3.1 引言
• 3.2 硬件基础
• 3.2.1 模拟输入通道
• 3.2.2 数字输入通道
• 3.3 交流供电电源测试
• 3.3.1 交流电频率测试
• 3.3.2 交流电压有效值测试
• 3.4 直流供电电源测试
• 3.5 离散量测试
• 3.6 振动测试
• 3.7 本章小结
• 第4章 导弹信号模拟模块组成及原理
• 4.1 引言
• 4.2 硬件基础
• 4.2.1 模拟输出通道
• 4.2.2 数字输出通道
• 4.3 导弹在位信号模拟单元
• 4.4 起转切除频率模拟单元
• 4.5 起转电流测试信号模拟单元
• 4.6 松锁门限模拟单元
• 4.7 抗干扰功能测试信号模拟单元
• 4.8 截断功能测试信号模拟单元
• 4.9 制导电压上限测试单元
• 4.10 本章小结
• 第5章 软件设计及实验结果
• 5.1 引言
• 5.2 交流电源测试单元
• 5.3 直流电源测试单元
• 5.4 离散量测试单元
• 5.5 振动测试单元
• 5.6 导弹在位信号模拟单元
• 5.7 起转切除频率模拟单元
• 5.8 起转电流测试信号模拟单元
• 5.9 松锁门限测试单元
• 5.10 抗干扰功能测试单元
• 5.11 截断功能测试单元
• 5.12 制导电压上限测试单元
• 5.13 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢