基于光敏管阵列激光靶的数据通信和数据处理

【摘要】在武器试验中，为了评估毁伤威力与效果，常需测试高速飞行目标的速度、坐标、体积（质量）和形状等参数，譬如，枪械及火炮弹丸速度和立靶坐标的测试、战斗部破片速度、坐标和体积的测试、爆炸成型弹丸EFP的成型过程中弹丸形状的测试等。基于光敏管阵列的激光光幕测试技术因其测试精度高、抗干扰能力强、性价比高等特点在该领域获得越来越高的重视。基于光敏管阵列激光靶采用激光作光源，光束整形产生激光光幕，采用光敏管阵列进行光电检测，区截交汇光幕构建光电传感模块，基于FPGA进行密集并行高速数据采集和存储，因采样频率高、数据量大、测试参数算法复杂，上位机的数据通信与数据处理对于系统的可靠性和测试精度至关重要。论文在研究基于光敏管阵列激光靶原理的基础上，分析其下位机采集存储数据的格式，研究了高速飞行目标的运动速度、空间坐标、体积大小、三维形状重构的处理算法，采用LabVIEW虚拟仪器软件编程设计了光敏管阵列激光靶的数据通信和数据处理系统，并通过仿真和实测实验，验证了算法的正确性。论文主要进行的工作如下：1.根据光敏二极管阵列激光靶的设计原理和总体构成，确定了数据通信和数据处理系统的整体设计方案，主要包括上下位机间的数据通信、坐标计算、速度计算、体积估算和三维重构。2.利用LabVIEW中的VISA函数模块对FT245RL的USB接口进行编程实现上位机与下位机之间的数据通信。3.利用LabVIEW编程设计了基于光敏二极管阵列的坐标计算模块、速度计算模块、体积估算模块和三维重构模块。4.通过实验，验证了数据通信程序的正确性；通过模拟产生物体飞行穿过光幕时的实验数据和实验测试验证了坐标计算、速度计算、体积估算、三维重构程序的可行性。
【作者】王磊；
【导师】赵冬娥；
【作者基本信息】中北大学，电子与通信工程，2014，硕士
【关键词】光敏管阵列激光靶；数据通信；数据处理；虚拟仪器；

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