【摘 要】
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射击密集度是衡量火箭炮发射系统性能的一项主要指标。发射过程初始扰动,发动机推力偏心以及动力不平衡等因素会影响到射弹散布。多炮管连续发射要比多炮管单发发射的射弹散布大得多,主要原因为火箭弹的速度和加速度均很大,加之其惯性作用,导致定向器束的激烈震颤,定向管口指向发生变化,火箭弹在飞出定向管口时会偏离预定位置,且前发炮弹引起的定向管振动增大了后发炮弹的初始扰动,因此发射过程中炮的振动是引起初始扰动的主
【基金项目】
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与某部队合作的《火箭炮发射扰动检测系统研究》项目；
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射击密集度是衡量火箭炮发射系统性能的一项主要指标。发射过程初始扰动,发动机推力偏心以及动力不平衡等因素会影响到射弹散布。多炮管连续发射要比多炮管单发发射的射弹散布大得多,主要原因为火箭弹的速度和加速度均很大,加之其惯性作用,导致定向器束的激烈震颤,定向管口指向发生变化,火箭弹在飞出定向管口时会偏离预定位置,且前发炮弹引起的定向管振动增大了后发炮弹的初始扰动,因此发射过程中炮的振动是引起初始扰动的主要原因。针对火箭炮发射时的初始扰动问题,本文设计了一套火箭炮发射扰动检测系统对初始扰动量进行了检测。论文的主要工作如下:（1）针对火箭炮武器的射击密集度问题,设计了一套扰动检测系统对扰动量进行了检测。（2）对微电子机械系统（Micro-Electro-Mechanical System,MEMS）陀螺仪的误差来源进行了分析,重点分析了温度对陀螺仪测量精度的影响,并对陀螺仪零点输出偏移的温度特性进行了补偿,从而保证了对陀螺仪采集数据处理的准确性。（3）针对低温环境对检测装置中的元器件工作状态造成影响的问题,本文基于STM32单片机设计了一个温度检测及加热模块,并将温度传感器采集到的检测装置中的温度值以无线通信方式传输至上位机中用于扰动量的计算。（4）对检测系统中数据采集模块的参数设定进行了详细的分析,介绍了各个参数的意义以及在进行测试时如何设定参数的值,并给出了本文在实验时设定的参数值及参数设定的依据。（5）在基于LabVIEW设计的上位机软件中对采集到的火箭炮扰动信号进行了分析和处理,具体实现的功能包括获取温度-陀螺仪零点输出电压拟合曲线、对扰动信号的滤波处理及实时显示、检测装置中温度变化曲线的显示、以技术数据管理流（Technical Data Management Streaming,TDMS）文件保存波形数据、选择特定时间的TDMS文件进行回放,回放过程对数据的处理包括对扰动信号的时域和频域分析、在温度补偿下计算角速度值、角位移的获取。（6）对火箭炮发射扰动检测系统进行了整体调试,通过对系统运行情况及采集数据的分析处理,验证了该火箭炮发射扰动检测系统的可行性和准确性,能够完成现场的测试实验,具有一定的应用价值。论文的创新点如下:（1）提出一套依据温度-陀螺仪零点输出电压拟合曲线对陀螺仪零点偏移温度特性进行补偿的方案。（2）针对低温环境对检测装置中元器件工作造成影响的问题,设计了一个温度检测及加热模块,并通过无线通信方式传输温度数据至上位机中用于数据处理。（3）基于LabVIEW设计了一套在线检测、离线回放处理的上位机软件系统,对扰动信号进行了分析处理。
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