● 摘要
逻辑控制模块是低功耗引信全电子安全系统的重要组成部分,决定了引信系统的安全与解除保险逻辑,其性能直接影响到引信系统的安全性与可靠性。引信系统的半实物仿真,是对引信功能测试、评估引信综合性能的重要方法。高压引爆装置的冲击电流对引信系统能否可靠引爆起着决定性作用,目前业界尚无法使用常规方法对小型高压引爆装置的冲击电流精确测量。
本文在符合国军标要求的基础上,基于实验室现有的高压引爆装置、冲击片点火管,进行了低功耗引信系统逻辑控制模块的方案设计。首先选取了用于解除保险与引爆的六个环境信息,接着提出基于六个环境信息的安全与解除保险逻辑方案,并在可编程逻辑芯片CPLD中实现逻辑控制模块的设计。
本文在分析了引信半实物仿真功能需求的基础上,设计实现了一个可视化、通用和可拓展的半实物仿真平台,包括上位机控制软件、下位机控制电路及控制程序三部分。半实物仿真平台利用上位机PC控制软件模拟发送环境信息,并实时显示下位机采集到的发火电容反馈电压值。实现了通过对控制软件的操作和对反馈信号的观察,对引信系统的控制与检测。
本文研究高压引爆装置的放电回路,依据脉冲放电电路的等效电路及其微分方程,提出了基于Levenberg-Marquarat算法对主电容放电电压测试波形数据进行衰减系数识别,从而获得仿真冲击电流波形的方法。该方法克服了分流器法和Rogowski线圈法等直接测量小型高压引爆装置冲击电流时因附加电路引起的电流波形失真。为高压引爆装置进一步小型化,以及直列式引信电子安全与解除保险装置与低能冲击片雷管的优化匹配设计提供了设计工具。
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