某型飞行器安控系统的设计与实现

论文摘要

随着社会的发展和科学技术的进步,发展高速飞行和远程打击的飞行器武器系统是世界各国军事建设的重要组成部分,此类飞行器向固体化、机动化、精度化等高层次发展的同时,飞行器的安全性也成为了国防建设中的重要课题。飞行器安控系统主要负责飞行器的射前准备、飞行姿态监控、飞行过程安全控制、飞行器上主要信号测量与转换、数据实时传送等工作,从而完成飞行器的安控、数据传输和实时测量任务。所以安控系统的设计生产及测试过程至关重要。为此,本文主要以某型飞行器为研究对象,对飞行器的安控系统进行了设计研发与功能实现,就相关应用技术开展攻关,并借助PXL总线的硬件设备、虚拟仪器软件技术作为测试系统集成开发平台,实现安控系统的地面测试,希望能为飞行器安控系统研制及相关领域的应用提供参考与借鉴。本系统研发工作主要包括以下几方面内容：首先,对飞行器安控系统和安控测试系统的发展及研究现状进行了综述,介绍了飞行器安控系统的工作原理和工作流程,并对安控系统的组成和功能进行说明。其次,根据飞行器安控过程可靠性和安控精度的要求,系统总体设计上采用了主、备用两种工作模式,而结构上内部采用了模块化设计,外部采用了抗振动性能及电磁兼容性能的设计。然后,分别从飞行器安控系统的硬件组成、选型及硬件资源配置等方面进行了硬件设计,最后利用LabWindows/CVI软件对安控测试系统进行了软件实现。随后,研究了飞行器动力学、运动学方程和控制系统模型,实现了飞行器安控航路的飞行仿真。并对安控系统的可靠性设计、可靠性指标、可靠性硬件试验等进行分析。最后,对本文所做的工作进行了总结,并指出有待进一步研究的方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外相关领域研究动向
• 1.2.1 国内外飞行器安控系统发展概况
• 1.2.2 安控系统的研究现状
• 1.2.3 虚拟仪器技术的发展与应用
• 1.3 飞行器概述
• 1.3.1 飞行器简介
• 1.3.2 飞行器功能与组成
• 1.3.3 工作原理与飞行过程
• 1.4 主要研究工作
• 第2章 系统总体设计
• 2.1 系统需求分析
• 2.2 系统工作原理及工作模式
• 2.2.1 安控系统的工作原理
• 2.2.2 安控系统的工作模式
• 2.3 系统工作流程
• 2.4 系统的组成与功能
• 2.4.1 系统的组成
• 2.4.2 安控系统功能
• 2.5 安控系统结构设计
• 2.5.1 电气结构
• 2.5.2 机械结构
• 2.6 本章小结
• 第3章 系统的硬件设计
• 3.1 安控系统的硬件设计
• 3.1.1 安控系统硬件组成及选型
• 3.1.2 安控方案的硬件设计
• 3.2 测试系统的硬件设计
• 3.2.1 主控机箱模块选型与配置
• 3.2.2 前端适配箱设计
• 3.3 本章小结
• 第4章 系统的软件实现
• 4.1 飞行器安控系统软件设计
• 4.1.1 软件开发环境和功能需求
• 4.1.2 设计过程中解决的关键问题
• 4.1.3 软件流程
• 4.2 安控测试系统软件设计
• 4.2.1 软件开发环境和功能需求
• 4.2.2 设计过程中解决的关键问题
• 4.2.3 测试系统的实现
• 4.3 本章小结
• 第5章 飞行器建模及可靠性分析
• 5.1 飞行器坐标系介绍
• 5.2 飞行器运动的方程
• 5.3 飞行器控制系统的数学建模
• 5.4 飞行航路仿真的实现
• 5.4.1 仿真计算流程
• 5.4.2 仿真结果
• 5.5 系统可靠性分析
• 5.5.1 可靠性试验的基本概念
• 5.5.2 安控系统的可靠性设计
• 5.5.2.1 电磁兼容性问题的解决
• 5.5.2.2 安控系统可靠性指标
• 5.5.3 安控系统硬件试验
• 5.6 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文