摘要
飞行弹丸空间着靶坐标和飞行速度矢量是衡量身管武器损伤性能的关键指标，是靶场试验过程中的重要测量参数。光幕阵列测量方法具有原理新颖、探测灵敏度高、测量精度高的优势。在真空环境下使用光幕阵列测量弹丸飞行速度时，因真空环境限制，无法实时监测光幕阵列的工作状态。针对以上问题，本论文深入分析了光幕阵列的工作原理，在故障诊断技术的基础上，通过建立七光幕阵列故障树，根据光幕阵列的组成和工作原理，分析了造成光幕阵列故障的具体原因，通过设计故障监测电路对七光幕阵列的工作状态进行实时监测。主要研究内容与成果如下： （1）总体方案设计。依据故障树分析法理论，结合七光幕阵列构成，建立七光幕阵列故障树总树。分析了七光幕阵列状态监测的功能需求，结合技术指标确定了监测电路总体方案，设计了各功能模块。 （2）光源工作状态监测模块设计及实现。设计了七光幕阵列光源状态监测电路的各模块，实时采集7个光幕的对正电压并进行显示，主要包括系统电源模块、嵌入式控制模块、通讯电路模块、信号输入和输出模块、数据显示模块。 （3）接收装置工作状态监测模块设计及实现。依据弹丸飞行参数结合七光幕平面方程，反算弹丸穿过七光幕阵列的时刻序列，设计7路时序控制电路，按照计算获取的时序控制频闪光源依次闪烁，模拟弹丸穿过光幕阵列的状态。设计电路主要包括电源模块、串口通讯模块、反相驱动模块、频闪电路模块。 （4）监测软件的设计。设计上位机软件实时采集光幕对正电压，同时给频闪电路发送控制命令，可高效地实现对七光幕阵列工作状态的监测。 （5）试验与验证。对七光幕阵列状态监测系统进行试验验证，设计的监测硬件电路在满足七光幕阵列监测电路的技术指标的情况下可实现对七光幕阵列工作状态的监测功能。
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