用于飛行器分離測(cè)速的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)

時(shí)間：2023-05-01 12:28:27 電子通信論文我要投稿

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摘要：一種多路實(shí)時(shí)測(cè)速系統(tǒng)。該系統(tǒng)能在飛行器分離時(shí)間內(nèi)把分布于分離截面的各個(gè)測(cè)速傳感器的信號(hào)采集至計(jì)算機(jī)內(nèi)存，實(shí)時(shí)分析、處理得出飛行器分離過程的速度、加速度參數(shù)并得到整個(gè)的設(shè)計(jì)思想。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有良好的和穩(wěn)定性和精度。

關(guān)鍵詞：飛行器分離測(cè)速數(shù)據(jù)采集

飛行器飛行中的分離速度是指爆炸螺栓爆炸裂后，各級(jí)助推器之間以及助推器與載荷之間的分離速度，是飛行器的關(guān)鍵參數(shù)之一，直接決定了飛行器能否安全分離。因而在飛行器的地面試驗(yàn)研究中，需要對(duì)飛行器分離速度進(jìn)行測(cè)量分析。傳統(tǒng)的測(cè)量方法是采用高速攝像機(jī)，飛行器分離時(shí)從各個(gè)角度進(jìn)行高速攝像，事后對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行處理，從而獲得飛行器分離的速度、加速度信息。但這種方式存在成本高、精度低、難以操作、實(shí)時(shí)性差等缺點(diǎn)。因此，隨著飛行器試驗(yàn)研究的不斷深入，迫切需要一種高精度、高性能價(jià)格比的測(cè)速系統(tǒng)。本文介紹了一種用于飛行器地面分離實(shí)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)測(cè)速系統(tǒng)，系統(tǒng)示意圖見圖1。該系統(tǒng)包括傳感器和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理分析系統(tǒng)。多通道高速大容量數(shù)據(jù)采集處理分析系統(tǒng)是飛行器分離測(cè)速系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。主要用于在飛行器分離時(shí)對(duì)均勻分布于飛行器分離截面的傳感器信息進(jìn)行6路并行零相差高速長(zhǎng)時(shí)間不間斷采集、實(shí)時(shí)或事后數(shù)據(jù)處理分析，從而得到飛行器分離的速度及加速度曲線。數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)由6通道數(shù)據(jù)采集卡、主控微機(jī)及系統(tǒng)主控、數(shù)據(jù)處理分析軟件構(gòu)成。該系統(tǒng)已成功地用于某飛行器的地面試驗(yàn)研究。

1 多通道并行高速數(shù)據(jù)采集卡

6路并行零相差高速數(shù)據(jù)采集卡主要用來對(duì)均勻分布于分離截面的6速度傳感器信號(hào)進(jìn)行采集。它主要包括可編程衰減放大器、高速D/A轉(zhuǎn)換器、FPGA門陣列邏輯控制電路等幾部分。其原理框圖如圖2。

1.1 多通道數(shù)據(jù)采集卡的技術(shù)指標(biāo)

（1）通道數(shù)：6個(gè)；

（2）采樣頻率：1MHz；

（3）數(shù)據(jù)分辨率：12位；

（4）大容量數(shù)據(jù)緩存：2×512K×12bits乒乓緩存，連續(xù)不間斷采樣數(shù)據(jù)量以主控微機(jī)可用內(nèi)存為上限；

（5）同步接口：任意通道觸發(fā)采集，觸發(fā)電平0～12V連續(xù)可調(diào)；

（6）模擬信號(hào)帶寬：500kHz；

（7）模擬信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍：0～12V；

（8）負(fù)延時(shí)長(zhǎng)度：0～256KB即0～256ms可選；

（9）