某轻型车载导弹武器系统之火控系统的设计与实现

论文摘要

车载导弹武器系统不仅保持了便携式导弹制导精度高、体积小、重量轻、作战和部署高度灵活、成本相对较低的特点,而且提高了导弹的机动能力、目标探测能力、多次拦截能力、全天候自动化作战能力和作战效能。为保证导弹武器系统性能的发挥,设计实现一套先进的火控系统是关键。本文描述了某轻型车载武器系统的火控系统的设计思路及实现过程。针对火控系统反应迅速、稳定性强及准确性好的要求,对WinCE嵌入式操作系统的实时性支持进行了分析,确定了在WinCE系统基础上构建火控系统软件的可行性。为了实现导弹转塔自动跟踪目标,本文提出一种简化UKF滤波算法用于估计目标在空中的运动状态。采用CA运动模型描述空中目标的运动状态,针对车载导弹转塔控制中观测方程线性的情况对标准UKF滤波进行简化。实现了车载导弹转塔自动跟踪空中目标的控制方法。以PC/104工控机为核心构建了火控系统硬件,并基于WinCE的中断机制、线程调度及良好的图形界面支持设计了火控系统软件。实际应用证明所设计实现的火控系统性能良好,满足要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 嵌入式实时操作系统
• 1.3 转塔随动控制相关技术的发展
• 1.4 本文所做主要工作
• 1.5 本文结构
• 第2章 WinCE 系统实时性研究
• 2.1 WinCE 实时性相关机制
• 2.1.1 线程调度机制
• 2.1.2 线程同步机制
• 2.1.3 中断机制
• 2.2 系统内核定制
• 2.2.1 功能定制
• 2.2.2 其他设置
• 2.3 测试分析
• 2.4 小结
• 第3 章转塔随动控制算法研究
• 3.1 随动控制的工作过程
• 3.2 坐标转换过程
• 3.3 UKF 滤波
• 3.4 滤波算法实现
• 3.4.1 建立CA 模型
• 3.4.2 简化UKF 滤波
• 3.5 实验结果及分析
• 3.6 小结
• 第4 章火控系统的设计与实现
• 4.1 火控系统硬件结构
• 4.2 火控系统工作流程
• 4.3 火控系统软件设计
• 4.3.1 火控系统软件功能分析
• 4.3.2 火控系统软件概要设计
• 4.3.3 软件任务划分
• 4.3.4 编码实现
• 4.4 火控系统相关驱动设计
• 4.4.1 CAN 总线及SJA1000
• 4.4.2 CAN 控制器流接口驱动
• 4.5 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文