便携式导引头测控台研制

发布时间：2020-04-18 18:59

【摘要】：某种型号的导引头对于导弹来说是很重要的一个组成部分,它被用于精确指导导弹的飞行动作,因此其性能的优劣将对整个导弹的运行战斗力产生直观的影响。因此,研制一台测控台,用于在开发、制作和使用过程中对导引头进行细致而总体的性能状态检测。而传统的测控台体积较大,外场试验造成极大的不便。本课题研究的便携式测控台针对于某种类型的导引头,用于完成导引头的所有测试任务。基于对特定类型的导引头的测试要求的详细分析,本文确定了导引头测控台的硬件和测试系统软件的整体设计方案。硬件设计分为三个方面:电路,固件和结构设计。对于电路设计,测控台内部本采用双层电路板结构,分为功能板和供电板,将供电板与功能板分开进行设计,这样做既具有可维护性和替换性又具有可靠性。供电板为导引头、测控台和光电转换板供电;功能板由功能核心板和功能插板两部分组成。功能核心板是由一个FPGA和嵌入式CPU模块构成。嵌入式CPU模块提供了一种计算机标准接口,其等同于工业计算机,FPGA和CPU之间通过PCIe总线高速互连,这大大降低了测量控制台的大小;极大地减小了测控台的尺寸;功能插板实现附加功能的定制,与核心板通过FMC接口进行功能扩展,使该功能板具有通用性。FPGA主要实现逻辑功能、角度计算、转发所需的协议转换和电路控制等;嵌入式CPU模块主要实现测试管理、计算和数据显示等;固件设计,主要介绍了同步RS-485通讯、光纤通讯、电流监测和脉冲计数等;结构上,为满足小型化和便携性,测控台采用一体化紧凑设计。在软件设计上,Qt软件开发平台用于开发在Win7操作系统下的测试系统软件。通信协议配置的方案被采纳,多层级和模块化的设计理念被采用。应用软件按照需求被分为用户登录区域、手动测试区域和自动测试区域三个部分;科学运用多线程技术,实现软件的实时显示和平稳的操作性能。该系统联合调试结果表明,导引头测量控制台可以完成当前的导引头的测试,满足了导引头的测试要求的所有测试项目。
【图文】：

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哈尔滨工业大学工学硕士学位论文功能板由功能核心板和功能插板两部分组成。功能核心板由 Xilinx K7 系列FPGA 芯片 XC7K325T 和研华科技公司 SOM-5894 嵌入式 CPU 模块组成，将FPGA 和 CPU 集成在一个底板上用作功能核心板，这相当于将工控机也集成进去，极大地减小了测控台的尺寸。嵌入式 CPU 模块提供了计算机标准接口，在其上可以运行 Windows 操作系统，主要实现测控台管理、网络、串口通信、界面显示以及相关的参数计算等功能。FPGA 主要实现逻辑功能、计算信息、转发所需的协议转换和电路控制等，两部分通过 PCIe 总线高速互联，实现了处理部件间的高速互联。功能插板实现附加功能的定制，与核心板通过 FMC 接口进行功能扩展，使该功能板具有通用性。根据需求本次制作了 2 块功能插板，实现了测控台与外部仪器和产品之间的 RS-485 协议数据的通讯、电流监测和 A、Z脉冲计数等功能。

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断路器27V20AETA 3120-F7系列2N-P7T1-A2OQ-16A（一次电源）27V输入插座泰兴Y50PD系列面板安装图 3-3 供电板介绍4 嵌入式模块。的嵌入式计算机模块为 SOM-5894 嵌入式模tel 第四代 Core 系列 CPU 及 Shark Bay 架构能的信号运算处理能力，作为嵌入式核心平高处理性能、丰富接口扩展等特点，，其尺寸为4 所示。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TJ765.4

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