STM32弹载信号记录仪研制(2)
1．2 国内外研究现状 作为一种存储测试技术，早在上世纪七十年代末、八十年代初，国外就逐渐出现相关文献报道。1981 年，美国 Lawrence liversore 国家实验室报道了他们的弹道数据记录仪用于硬目标武器的情况，该装置体积为Φ4.25"×Φ0.25"，采样频率为 200kHz，存储容量为 2k 字节，此装置被用于一些恶劣环境的测试；同时 Louis R.Szabo 等人提出了数字式存储测试仪的概念，并研究了存储测试的实现方法及可能面临的问题，并将存储测试仪与无线电遥测仪在性能上作了对比，指出存储测试仪具有结构简单，不需要发射天线，微体积，低功耗，可重复使用等优点[1]。此后，各国都逐渐开始相应的弹载信号记录仪研制，其中美国、以色列、法国取得了较大的进展。1983年-1987年， 美国德法研究所完成了和无线电遥测系统兼容的小型存储遥测系统。 近几年国外弹载测试系统发展迅猛，以 L-3 communications 公司为例，他是一家以指挥、控制通讯、情报、监视侦察、飞机的现代化建设和维修等业务为主的大型研制生产厂家。L-3 communications 在弹载、机载数据记录器领域也有很多世界领先的产品[1]。源]自=优尔-^论-文"网·www.youerw.com/ 早期的开发是在 20 世纪 60 年代，设计哲学融合了记录器的文件管理，数据下传的纠检错，寿命末期性能下降程度小，单粒子事件的保护，控制块和电源的备份等。记录器产品已经应用于气象卫星、地球资源探测卫星、空间探测、载人飞船的领域。L-3 communications 公司研制的型号 BLU-109 弹载记录器，采用 FLASH MEMORY作为存储介质；BLU-109 记录器测试三个轴向的加速度，最大g值 100000g，另外该公司最新推出一款名 NetDAS 的机载可编程高速数据记录仪，该产品把所有最常用的功能封装在一个非常小的模块里，使用了先进的高密度芯片，大幅度提高了性能、生存能力与可维修性[2]。 美军研制的CM346 弹载记录器采用一体化技术，以 FRAM 为存储介质，采样率为 1Mbps，用在直径为 25mm 的炮弹侵彻实验中，采用电池供电，将电路灌封在模具里，使其成为一个整体，这样就可以经受 100000g 的冲击，采用外部读数器将记录器中的数据读出并存储到电脑中进行分析[3]。 国内的相关研制工作虽然起步较晚，但是经过近几年的发展，技术也逐渐趋于成熟。我国在弹载测试系统方面的研究始于 80 年代，曾于 1985 年首次将该技术成功地应用于火箭扫雷弹道加速度的测试[4]。国内的哈尔滨工业大学、北京理工大学、中北大学、南京航空航天大学以及南京理工大学都研制了满足不同系统要求的弹载信号记录仪，并实际应用于不相同的炮弹、导弹测试系统。其采样频率与存储容量因不同系统而有所差异，在数据获取上也不断出现了很多新的手段，比如哈尔滨工业大学曾设计采用以太网进行采样数据的实时传输来获取数据。从实现方法上，多采用DSP作为控制与采样器件。南京理工大学作为国内较早开始末敏弹系统研究的单位，已多次为科研单位研制相应的末敏弹系统，相应的弹载测试系统也有着较成熟的技术。
1．3 主要研究内容与论文结构 本论文详细介绍了一种某型号末敏弹弹载信号记录仪的实现方法与研制过程。通过分析与比较以往的实现方法，结合实际系统要求，利用现阶段电子技术与信息处理手段的新进展，完成整个弹载测试系统的设计工作。 本论文的主要内容安排如下： 第一章主要介绍课题的背景与意义，研究课题的来源，以及国内外相关研究的发展现状。 第二章全面介绍系统的总体设计方案，设计过程中要解决的几个关键技术问题。分析了信号记录仪的组成以及应用于弹载系统具有的特点，同时进行了所选用主控与采集器件的概述。 第三章介绍系统的硬件设计方案，根据系统的组成框图，将硬件设计分为模拟调理模块、采样与控制模块、存储模块、电源模块。人机交互模块与下载调试模块等部分。针对每一部分，从理论上分析其设计方法，并给出相应的设计原理图。 第四章介绍系统的软件设计方案，根据软件设计流程图，分为高低速采集通用模块编程、高速采集模式编程与低速采集模式编程三个大部分。针对每一部分，详细介绍其软件的设计流程。 第五章介绍采集系统的工作情况，系统的验证方法，并给出使用典型信号进行采集后所得数据的波形。同时将记录仪放入到整个末敏弹系统中，测试了其在整个系统中的工作情况。 第六章对全文进行一定的总结，并在总结各种弹载信号记录仪实现方法与实际应用环境特点的基础上，提出一些改进建议。
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