迫弹引信环境信息智能处理及控制电路设计

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针对82mm迫弹的应用环境,本文设计了一种引信安全系统的环境信息处理与控制电路,分别选用CPLD与ARM微处理器作为系统的安全控制器与主控制器,能够在保证迫弹作用可靠性的同时提高其在勤务处理、装填以及发射过程中的安全性。本文分析了迫弹的勤务处理及使用时的环境信息,结合迫弹引信安全系统的特点,分别选取了后坐冲击加速度信息以及迫弹出炮口磁环境信息作为本电路系统的两种独立的环境激励。经过筛选,分别选择了适于引信复杂环境要求的相应传感器;结合国内外的微处理器在引信安全系统上的应用,提出了系统的整体设计框架及流程:双环境信息经信号处理后送入双微控制器中,按“双阈值+时间窗+时间域”算法以及阈值跳变算法对信号进行处理、识别,同时ARM主控制器采用SSP控制SPI的方式与CPLD安全控制器进行通信,当双微控制器同时满足算法和时序逻辑判别时由主控制器发出延期解保信号。按照低功耗、小型化设计原则对硬件电路部分进行设计,整个电路部分由2块直径为24mm的双面PCB板叠加而成,经灌封后高度18mm、直径25mm。最后对电路板进行调试,通过函数发生器模拟双环境信息验证了双微控制器的算法的准确性;最后模拟出炮口磁环境信息以及通过冲击台模拟后坐力加速度环境信息对系统进行试验,验证了整个系统的响应准确性及抗冲击能力,证明了本设计具有可行性与可靠性。
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