基于北斗-GPS雙模的火炮零時檢測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、火炮作為一種常規(guī)武器，在研發(fā)投入使用前需要對其性能作大量的測試。在火炮測試系統(tǒng)中，火炮炮彈發(fā)射零時在整個測量系統(tǒng)中起著至關(guān)的重要。根據(jù)課題需要，系統(tǒng)主要設(shè)計了炮口零時檢測模塊、核心控制器、北斗/GPS導航衛(wèi)星接收模塊、IRIG-B碼交直流信號編解碼模塊、顯示模塊和按鍵模塊。
　　系統(tǒng)根據(jù)硅光電池的光伏效應(yīng)檢測火炮炮彈發(fā)射時炮口的火焰光，從而檢測火炮發(fā)射零時，這種檢測方式具有普遍性且抗干擾能力強。在檢測火焰光前需要系統(tǒng)先適應(yīng)當前的環(huán)

2、境光，通過調(diào)節(jié)檢測電路中電壓放大電路的偏置電壓使得其輸出電壓為0V;當檢測到火炮口的強烈火焰光時，檢測電路輸出電壓瞬間跳變，此時確定火炮發(fā)射零時。為獲取高精度零時時刻，系統(tǒng)采取北斗/GPS雙模模塊提供高精度時間，加入國產(chǎn)北斗導航衛(wèi)星信號接受模式，有效的避免了單一GPS導航衛(wèi)星授時所帶來的安全隱患。當系統(tǒng)的北斗/GPS模塊無法接收導航衛(wèi)星信號時，系統(tǒng)通過IRIG-B碼接收模塊接收時間信息，同時也可以通過IRIG-B碼發(fā)射模塊輸出時間信息。

3、核心控制器采用可編程邏輯器件，通過編程設(shè)計了火炮零時脈沖檢測模塊，北斗/GPS時間解碼模塊以及IRIG-B碼的編解碼模塊。
　　實驗證明:基于北斗/GPS雙模授時火炮炮彈發(fā)射零時刻檢測系統(tǒng)能夠為后續(xù)火炮多參數(shù)檢測系統(tǒng)提供高精度火炮零時，也能夠為炮彈軌跡拍攝的多相機提供一個時間基準，系統(tǒng)北斗/GPS雙模授時精度達到100ns，核心控制器解出的IRIG-B碼直流信號的誤差小于100ns，交流信號的誤差小于5us。在火炮參數(shù)測試方面有著