2。1总方案设计
模拟火控系统由上下位机共同构成。上位机功能包括数据采集、解算参数和传递数据。数据采集用于输入影响弹丸飞行速度和起爆点的各种因素,如温度、当地海拔高度、风速、目标位置或者其他弹道参数。当获得各类所需的数据后,立即执行解算参数。通过参考射表,计算出弹丸引信所需的装定数据,包括飞行时间和K值等。然后通过下位机传递给装定器,使弹丸在预定时间和地点起爆。由于该系统运用在引信的研发和设计阶段,为了便于查找实验中产生非正常实验结果的原因,所以需要对装定控制器的输入状态进行监听并能显示在上位机界面上方便观察。
图2。1 模拟火控总方案设计图
总方案如上图所示,用户输入外部条件数据,程序通过PC的解算单元,计算出飞行时间和k值,再将其显示在相应的显示区。解算后的数据通过通信单元发送给下位机,上位机中通信单元与下位机的数据转发单元可以互相发送接收数据。下位机中监听单元会将监听到的数据传送给数据转发单元,数据转发单元发送给通信单元后,将其显示在相应的显示区。
作为服务于人,与人始终交互的上位机,界面要做到清晰简便友好。使用者可以直接简单地通过鼠标选择或者键盘输入相应参数,程序会自动将接下来的解算通信工作完成,并且反馈实时状态。要求上位机中多种参数是可以修改调整的,包括修改端口号、装定器种类等。为了程序的通用性,程序还应做到可以更换相关射表数据。对于下位机,下位机的数据转发和监听功能要依靠单片机来完成,因此需要一个基于单片机的硬件电路设计,满足即能与上位PC机通信,又要具备三种不同的输出接口对外与装定控制器通信。而监听部分也需要直接或间接地与上位进行通信,发送监听到的数据。最终下位机通过编写程序,来完成基于单片机的多串口的数据收发。
本文主要研究上位机部分,完成相应的vb程序设计。
2。2上位机各单元方案
2。2。1 解算单元
图2。2 解算模块工作流程文献综述
如上图所示,解算单元包括查表、计算、转换三种单元。使用者输入条件数据,程序先转到查表单元,根据相关数据查询射表,获取相应参数。获取到相应参数后,程序转到计算单元,根据内置公式计算出所需要的时间和k值。计算出时间与k值的十进制数值后,将数据转到转化单元,程序用函数将十进制转化为十六进制。十六进制数会显示到显示区中。
2。2。2 通信单元
图2。3 通信模块工作流程
通信模块主要有mscomm插件构成。解算单元解算出相应的十六进制数后,mscomm将其输出给下位机进行处理,当mscomm插件接收到数据时,将数据进行处理显示在相应显示区。
3引信装定数据查询技术
3。1数据查询射表总述
为了计算出飞行时间和k值,我们需要查询射表来获取参数进行下一步计算。
3。1。1射表功能
射表是为枪、炮、火箭武器等特定的发射装置连同配用的弹种及其装药号专门编制的,载有射角与射程以及其他弹道诸元对应关系的表册。射表的编制是理论计算与实际实验相结合而来的。根据条件,查出所需要的基本诸元和修正诸元。获取到足够的数据后,进行相应的计算等。
3。1。2射表结构
一共有三张射表,第一张是各基本诸元,包括炸点距离与射角、飞行时间、炸点速度、最大弹道高、炸点高1。5米射角增加量的关系;第二张是飞行时间的修正诸元,包括气温改变10摄氏度、气压改变10百帕、纵风10米每秒、横风10米每秒所引起的飞行时间改变的修正量;第三张是速度修正系数k的修正诸元,包括飞行时间改变对初速的改变之比、气温改变1摄氏度、气压改变1百帕、纵风1米每秒、横风1米每秒所引起的k值的变化。