基于高速以太网的弹道综合测试系统研制

论文摘要

高新武器研究的深入对弹道测试的数字化和综合集成化提出了更高的要求,现有弹道测试系统功能分散、参测设备相互独立、数据处理仍需人工参与,已经不能满足当前科研工作的需要。针对这一现状,展开了基于高速以太网的弹道综合测试系统研制工作,旨在建立分布式、网络化的弹道综合测试平台,将内弹道、中间弹道、外弹道以及终点弹道不同阶段的测试任务结合起来,通过数字化的处理方法对试验数据进行汇总和分析,得出试验结果的综合性评价。以系统的可靠性、可扩展性和数据传输的实时性为原则,采用了分层分布式结构,通过以太网组建测试网络,为层间的数据交换提供了传输信道。根据不同的功能定位,将弹道综合测试系统进行了细分,结合系统的拓扑结构,对系统的硬件平台实现进行了说明。对基于摄影测试技术的弹体弹道姿态测量方法作了详细的阐述并对弹体姿态测量原理进行了优化,在现有摄影测试系统的基础上,提出了全新的数字化图像数据判读方法。通过建立统一的时间和空间基准,并结合坐标转换等相关算法,实现了各阴影照相站测试结果的整合。在软件设计方面,采用了模块化的设计思路,从功能需求、程序结构和流程以及模块间的数据传输方案等方面对主要软件模块进行了详细的规划,并设计了系统界面。系统建成后,将极大的提高弹道试验的效率和自动化水平,对科研能力的拓展具有十分重要的意义。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本论文的主要工作
• 2 基于高速以太网的弹道综合测试系统总体设计
• 2.1 概述
• 2.2 系统总体设计
• 2.2.1 总体设计原则
• 2.2.2 系统组成
• 2.2.3 基于以太网的弹道综合测试系统拓扑关系
• 2.2.4 以太网总线性能分析
• 2.3 主要子系统的功能要求
• 2.4 系统软件设计要求
• 2.4.1 模块功能设计
• 2.4.2 系统接口设计
• 2.5 本章小结
• 3 基于摄影测试技术的弹体弹道姿态测量
• 3.1 概述
• 3.2 基于以太网的弹体弹道姿态测量系统
• 3.3 弹体姿态参数测量原理
• 3.3.1 空间基准系统构成
• 3.3.2 坐标转换算法
• 3.3.3 弹体姿态参数的计算
• 3.4 高速弹体阴影图像特征点判读原理
• 3.4.1 阴影图像数字处理方法
• 3.4.2 特征点识别
• 3.4.3 两种处理方法优缺点比较
• 3.4.4 实例验证
• 3.5 本章小结
• 4 基于以太网的弹道综合测试系统硬件平台实现
• 4.1 概述
• 4.2 测试网络的硬件实现
• 4.2.1 测试网络结构
• 4.2.2 主要设备选型
• 4.3 系统层硬件实现
• 4.3.1 系统层硬件构成
• 4.3.2 设备选型
• 4.4 本章小结
• 5 系统主要软件功能模块设计
• 5.1 概述
• 5.2 主控模块
• 5.2.1 功能描述
• 5.2.2 本模块与其它模块的数据交互
• 5.2.3 程序结构
• 5.2.4 逻辑结构
• 5.3 照相站姿态识别模块
• 5.3.1 功能描述
• 5.3.2 本模块与其它模块的数据交互
• 5.3.3 程序结构
• 5.3.4 逻辑结构
• 5.4 数据采集和分析模块
• 5.4.1 功能描述
• 5.4.2 本模块与其它模块的数据交互
• 5.4.3 程序结构
• 5.4.4 逻辑结构
• 5.5 用户界面设计
• 5.5.1 主控模块界面
• 5.5.2 照相站工作界面
• 5.5.3 设备参数设置
• 5.6 本章小结
• 6 结论
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录A
• 附录B
• 附录C
• 附录D