基于超声波的弹丸坐标测量装置设计

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1、分类号密级ＵＤＣｌ！＾南責建又义掌ＮＡＮＪｉＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕去专业学位论文基于超声波的弹丸坐标测量装置设计（题名和副题名）童俊杰（作者姓名）指导教师姓名狄长安教授费凡工程师学位类别工程硕去学科名称仪器仪表工程研巧方向智能传感器及测试技术论文提交时间２０１５年３月注１：注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，

2、在本学位论文中，除了加标注和致谢的部分外，不包含其他人己经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的一材稱。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：２〇Ａｉｒ年３月日学位论文使用授权声明南京理王大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可Ｗ向有关部口或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。功了月研究生

3、签名：ＡＴ年作日硕±学位论文基于超声波的弹丸坐标测量装置设计摘要一一立範密集度是评价武器精度性能的重要指标之。基于被动声定位原理，研究了种基于超声波传感器的弹丸坐标测量装置，并围绕该装置测量误差的产生机理进行了理论分析与实验研巧。通过＞＾理论波形与实测波形的对比分析，确定了可［＾１采用激波波形的上升沿中的某＊点作为激波到达时刻的特征点。通过仿真分析分别比较了Ｈ种阵列在１０ｍ１０ｍ测试祀。面内的定位精度，确定了各自的适用范围，为根据不同需求选择对应的阵型提供了依据根据激波信号产生及

4、传递的过程分析了影响声学立祀坐标测量精度的误差来源。根１２．７ｍｍ据激波的传播特性，Ｗ枪弹为例，研究了激波速度传递的衰减规律，仿真分析了视速度衰减所造成的定位误差；分析了采用闕值法提取特征点产生误差，同好试验测试了信号调理电路的同步性能，并分析了各通道相位差对定位精度的影响；分析了传感器转接件的加工及安装误差对定位精度的影响；分析激波与传感器距离远近对传感器接收信号的影响。－设计了弹丸坐标测量实验装置。基于ＮＵ４０Ｃ１０Ｔ／Ｒ１型压电式超声波传感器，采用前端两级Ｈ极管Ｗ及运算放大电路实现了对

5、超声波传感器的输出信号进行了放大，基于ＬＭ３巧设计了整形电路及触发电路ｎｅ－。基于ＣｙｃｌｏＩＥＰ１Ｃ３Ｔ１４４Ｃ８Ｎ的ＦＰＧＡ设计了时差计算模块，实现了时延计算功能。引入了Ｆ圧０模块实现了快存慢发的功能，实现了连发测试。基于ＭＳＰ４３０Ｆ１４９单片机设计了控制模块。基于ＬａｂＶ圧Ｗ编写了上位机软件，实现了弹丸坐标测量显示及数据报表的功能。通过％式冲锋枪、７．６２ｍｍ弹丸在靴道内进行实弹射击实验，在祀纸有效测试范围内取得了最大误差为１．６ｃｍ的定位精度。关键词；激波，声定位，弹着点坐标，误

6、差影响因素１Ａｂｓｔｒａｃｔ硕±学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＶｅｒｔｉｃａｌｔａｒｇｅｔｄｅｎｓｉｔｙｉｓｏｎｅｏｆ化６ｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｄｅｘｅｓｏｆｅｖａｌｕａｔｉｎｇｗｅａｏ打ａｃｃｕｒａｃｐｙｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｂａｓｅｄｏｎａｓｓｉｖｅａｃｏｕｓｔｉｃｏｓｉｔｉｏｎｉｎｒｉｎｃｉｌｅｔｈｅｔｈｅｓｉｓｈａｓｍａｉｎｌｆｏｃｕｓｅｓｐｐｐｇｐｐ，ｙ０打ｄｅｖ＊ｉｃｅｓｆｏｒｍｅａｓｕｒｉｎｒｏｅｃｔｉｌｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｗｈｉｃ

7、ｈｉｓｂａｓｅｄｏｎｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓｅｎｓｏｉｓ．ｇｐｊ，Ｍｅａｎｗｈｉｅｉｔａｌｓｏｃｏｎｔａｉｎｓｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｓｉｓａｎｄｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅｌ，ｙｐｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｅｒｒｏｒｏｆｔｈｅｄｅｖｉｃｅ．ＴｈｒｏｕｇｈｔｏａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｗａｖｅｗａｖｅｆｏｒｍａｎｄＮｔｈｅｏｒｙ，ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｔｈｅｒｉｓｅｏｆ１：ｈｅｓｈｏｃｋｗａｖｅｃａ

8、ｎｂｅｕｓｅｄａｓａｔｓｏｍｅｐｏｉｎｔａｌｏｎｔｈｅｓｈｏｃｋｗａｖｅｓｒｅａｃｈｔｈｅｍｏｍｅｎｔｏｆｇｆｅａｔｕｒｅｐｏｉｎｔｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｔｏｃｏｍｐａｒｅｔｈｅｔｈｒｅｅａｒｒａｙｓ