膛内惯性测速系统设计

弹丸的膛内运动参数可以反映火炮工作状态特性,针对常规火炮弹丸内弹道运动测速需求,设计了基于MEMS加速度传感器和姿态传感器的膛内惯性测速系统;采用Kalman滤波和四元数姿态解算算法对传感器数据进行FPGA片上处理,实现了从弹丸挤进到出膛运动过程的时间记录,成功获取弹丸内弹道运动过程中加速度、速度和位移变化;实验结果表明,相对激光区截测速方法,该系统出膛速率测量误差小于2.93%;相对火炮身管原参数,出膛位移测量误差小于1.85%,为内弹道过程弹丸运动参数测量获取提供了技术支持,对火炮系统设计评估具有重要意义。     

金属磨屑在线检测电子系统

针对机械设备运转油液中存在的金属磨屑检测设备复杂、检测步骤繁琐、实时性差等问题,设计了基于电磁感应原理的油液金属磨屑在线检测电子系统。通过研究电感式系统检测磨屑的原理,设计了磨屑检测传感器、激励控制器、调理采集电路和磨屑识别程序。在8 mm的油路管径中进行试验测试,铁磁磨屑的信号波形主峰呈“W”型感应增大,最小检测磨屑150μm的信号电压差133.301 mV;铜磁磨屑的信号波形主峰呈“M”型感应减小,最小检测磨屑300μm的信号电压差-96.378 mV。结果表明,系统具有检测效率高、体积小的特点,对机械设备运作性能评估和故障预防诊断有重要意义。     

无线多通道冲击波采集存储技术

针对存储式爆炸冲击波超压测试系统需要实时反馈测试状态的需求,设计了一种基于数传电台组网的无线多通道冲击波超压采集存储系统。该系统以XC6SLX16为核心,可同时进行四路冲击波超压数据的采集存储,每通道采样速率1 MSPS,触发阈值可设置,同时以数传电台进行组网,可实现15 km以内、1 Mbps通信的实时监测。并对系统进行了集成化设计,提高了系统的适应性,适用于多种实验环境。在靶场进行了小当量静爆试验验证,系统成功获取到了准确的冲击波超压数据,与HBM标准设备比较,误差在5%以内。试验结果证明该系统获取数据的准确性,为新型武器的毁伤评估提供一种测试技术。     

基于软总线的卫星跟踪控制系统设计与实现

卫星跟踪控制是卫星通信技术中的一项重要技术;设计了一种基于软总线机制的卫星跟踪控制系统,给出了关键的设计方案;硬件平台方面处理芯片采用FPGA+ARM的ZYNQ处理平台,保障系统中处理资源和接口扩展的需求;软件方面通过构建软总线的数据管理机制和通信代理机制,解决传统系统中耦合度高及触发条件难以精准把控等问题,使跟踪系统软件架构清晰明朗,各功能模块接口高效、便捷、易扩展;跟踪流程设计中,优化了跟踪角度调节处理时机,使跟踪算法和外设控制得以并行处理,充分利用处理资源,最终搭建测试环境验证了系统能力;结果表明,该设计有效可靠,其中软总线机制还可应用于其他外部设备复杂的环境,具有较高的应用及推广价值。     

基于51单片机的无线充电智能控制设计

设计无线充电电路系统,控制部分以单片机AT89S51为核心,设计蓝牙单片机接口,以手机／PC的蓝牙调试助手为人机交互界面．对无线充电开始或结束进行控制,并设计语音提示、液晶屏显示功能。该设计系统具有可控制,无线充电,能量传输效果好,无需布线等优势,有着广泛的应用前景。     

基于磁散射的线膛炮内表面磨损检测技术

针对线膛炮使用过程对身管内表面磨损检测的需求，建立线膛炮内表面磨损磁散射模型，研究一种线膛炮内表面磨损检测方法。在地磁环境中，基于磁偶极子模型分析阴线双侧膛线壁的二维磁偶极子模型，推导内膛、导转侧、烧蚀沟、镀层等磨损的散射磁场分布模型，通过仿真得到身管内表面磨损的磁场分布变化规律，对膛线磨损检测进行了半实物模拟试验。实验结果表明：当阳线无磨损时，阴线与阳线磁场强度差值为17.6 A/m；当阳线磨损为56.15%时，磁场强度差值减小到1.78 A/m；该方法为身管出厂和使用提供一种膛线磨损检查理论与方法。