基于高G微加速度計(jì)的自適應(yīng)鉆地引信系統(tǒng)研究.pdf

1、引信系統(tǒng)是鉆地武器的重要組成部分。當(dāng)今鉆地武器快速發(fā)展，對引信系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出更高要求。隨著MEMS技術(shù)和集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，引信系統(tǒng)已朝著集成化，多功能化，實(shí)時(shí)性，可靠性的方向發(fā)展。引信用加速度計(jì)直接影響引信系統(tǒng)精度；而加速度信號調(diào)理和先進(jìn)的引信算法設(shè)計(jì)保證引信系統(tǒng)實(shí)時(shí)可靠地工作。 本文在鉆地引信用高G陣列式微加速度計(jì)的成功研制基礎(chǔ)上，首先對加速度計(jì)試驗(yàn)信號進(jìn)行特征分析，為傳感器應(yīng)用提供理論依據(jù)。重點(diǎn)研究了加速度計(jì)信號調(diào)理和信

2、號處理方案，并設(shè)計(jì)一種新型引信算法。本著實(shí)時(shí)性，可靠性，體積、功耗均小的要求，利用先進(jìn)的集成電路器件和靈活的集成電路設(shè)計(jì)方法對整個(gè)硬件系統(tǒng)進(jìn)行研究實(shí)現(xiàn)。論文主要工作如下： 1．根據(jù)微加速度計(jì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和MEMS加工工藝，對其在高G沖擊試驗(yàn)下的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，得出沖擊信號特征，為傳感器的結(jié)構(gòu)改進(jìn)和應(yīng)用提供理論依據(jù)。 2．通過鉆地武器侵徹過程分析，對現(xiàn)今國內(nèi)外的較先進(jìn)的“侵深計(jì)算”同“目標(biāo)介質(zhì)識別”兩種算法進(jìn)行融合改進(jìn)，設(shè)計(jì)

3、一種多功能自適應(yīng)引信算法，以提高引信系統(tǒng)性能。 3．前端模擬通道設(shè)計(jì)，采用集成電路芯片，對信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集和外圍電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成相關(guān)硬件PCB版圖繪制。 4．多路信號采集的控制、加速度信號數(shù)字濾波和邏輯運(yùn)算等單元模塊采用可編程邏輯器件FPGA技術(shù)設(shè)計(jì)和仿真。數(shù)據(jù)采集采用多通道同時(shí)采樣，分時(shí)轉(zhuǎn)換的方式；由FPGA控制其讀寫轉(zhuǎn)換，通道寫入等；數(shù)字濾波器選擇分布式算法實(shí)現(xiàn)。 5．本文最后給出了多用途自適應(yīng)引信硬