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磁环境信息在引信安全系统中的应用研究

作　者: 戴仔龙
导　师: 韩军
学　校: 南京理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 地磁场引信磁阻传感器原理样机环境识别 LPC2131
分类号: TJ430.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

引信安全设计准则要求引信解除保险至少需要两种不同的环境信息,为解决微旋弹药第二环境信息特征不明显,开展了磁环境信息的研究。论文主要研究模拟炮管内外的地磁信息在引信安全系统中的应用,设计了磁环境探测系统的原理样机。该原理样机由HMC1022磁阻传感器和32位微处理器LPC2131组成。当模拟炮口的磁环境信息出现时,由处理器中的识别算法进行识别同时给出作用的控制信号。根据地球磁场理论,对几种磁传感器的原理和性能进行了比较分析和研究,根据引信全电子安全系统的要求选择了磁阻传感器应用于本原理样机。基于微控制器LPC2131为核心的磁信息探测系统作为实验的原理样机。对磁信息探测系统进行了硬件和软件设计,在硬件电路成功调试的基础上加载磁环境信息的识别算法,实现磁环境信息的识别。在模拟弹丸出炮口实验和模拟弹丸不同发射方向时的出炮口实验中,实现了原理样机对环境信息的识别。通过实验数据和结果分析验证了原理样机的设计是正确的,磁环境信息作为微旋弹药第二安全环境是可行的。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-12
  1.1 选题背景和意义  7
  1.2 国内外引信电子安全系统发展概况  7-8
  1.3 国内外关于出炮口磁场变化信息提取技术研究概况  8-10
  1.4 嵌入式技术的发展推动引信技术的智能化  10-11
  1.5 本文的主要研究工作  11-12
2 地磁场及磁传感器研究  12-26
  2.1 地磁场的特性  12-16
    2.1.1 地磁场的概述  12-13
    2.1.2 地磁场的分布特征  13-14
    2.1.3 地磁场的数学描述  14-16
  2.2 炮口磁场变化的分析  16-17
  2.3 磁传感器的选用  17-25
    2.3.1 各种磁传感器比较分析  17-20
    2.3.2 磁阻传感器及其工作原理  20-23
    2.3.3 HMC1022的置/复位电路  23-25
  2.4 本章小结  25-26
3 磁信息探测系统的硬件设计  26-45
  3.1 磁探测系统的设计原则与步骤  26-30
    3.1.1 系统的设计原则  26-28
    3.1.2 系统的设计步骤  28-30
  3.2 信号调理电路的设计  30-33
  3.3 磁探测系统微控制器单元  33-38
    3.3.1 概述  33
    3.3.2 磁探测系统硬件结构功能模块  33-37
    3.3.3 LPC2131最小系统单元的实现  37-38
  3.4 磁探测系统电源模块单元  38-39
    3.4.1 概述  38
    3.4.2 系统电源电路的设计  38-39
  3.5 磁探测系统串口通讯单元  39-42
    3.5.1 概述  39-40
    3.5.2 RS-232标准  40-41
    3.5.3 RS-422与RS-485标准  41
    3.5.4 串口通讯单元的实现  41-42
  3.6 基于LPC2131磁信息探测系统的抗干扰设计  42-44
  3.7 本章小结  44-45
4 磁信息探测系统的软件设计  45-58
  4.1 上位机软件设计  45-48
    4.1.1 设计思想  45
    4.1.2 MSComm控件实现上、下位机通讯  45-48
  4.2 下位机软件设计  48-57
    4.2.1 软件总体设计  48
    4.2.2 ADS1.2开发环境  48-50
    4.2.3 系统初始化程序设计  50-53
    4.2.4 模拟炮管内外磁信息的变化规律  53
    4.2.5 引信出炮口磁环境信息的识别  53-57
  4.3 本章小结  57-58
5 系统静态实验  58-68
  5.1 实验原理与目的  58
  5.2 实验方案  58-63
    5.2.1 实验设备  58-60
    5.2.2 模拟弹丸出炮口实验  60-61
    5.2.3 模拟弹丸不同发射方向时的出炮口实验  61-63
  5.3 实验数据及分析  63-66
  5.4 误差分析与实验结论  66-67
  5.5 本章小结  67-68
总结  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-73
附录  73-74

磁环境信息在引信安全系统中的应用研究

内容摘要

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