火工品时序信号测量技术的研究

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1、硕士学位论文火工品时序信号测量技术的研究RESEARCHONMEASURINGTECHNOLOGYOFTIMESEQUENTIALSIGNALSFORINITIATINGEXPLOSIVEDEVICES金志超哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：V423.4+3学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文火工品时序信号测量技术的研究硕士研究生：金志超导师：徐国栋教授申请学位：工学硕士学科：飞行器设计所在单位：航天学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TK413.9+2U.D.C:6

2、21.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONMEASURINGTECHNOLOGYOFTIMESEQUENTIALSIGNALSFORINITIATINGEXPLOSIVEDEVICESCandidate：JinZhichaoSupervisor：Prof.XuGuodongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：SpacecraftDesignAffiliation：SchoolofAstronauticsDateofDef

3、ence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要火工品是内部安装有火工药剂，当被能量驱动时，可以爆炸或燃烧，一般用于引爆后产生特种的效应，属于不重复使用的元器件，也可在爆炸时产生机械做功，这些装置都可称为火工品。随着军工武器、航天事业的发展，单一产品上火工品的数量也在不断增加。因此，火工品及相应的供电通路与时序指令(脉冲时序)的可靠就显得非常重要。为确保触发控制信号时序的准确性、可靠性，系统研发测试阶段需要在尽可能模拟火工品负载的前提下，

4、检测并记录触发控制信号时序，供设计人员检查判断。然而，目前所采用火工品功能检测设备，因大部分系统的实际测量、使用要求并不严格或苛刻，因此通常情况下，测试要求中不针对脉冲时序进行全面的测试，现有火工品测试设备，一般仅侧重于对产品的通路进行测试，判断火工品的线路是否导通即可。针对这一现状，本文设计了一种基于FPGA的火工品时序测量装置。本系统以嵌入式PC104主机为核心，以EP3C25F256I7N型FPGA及其外围电路实现对火工品的时序测量。本系统主要有时序处理模块、PC104总线主机系统、光隔离数字输入输出模块，另外包括键盘、指示灯、显示器等外部输入输出器件和系统

5、电源，主要实现高压时序信号的预处理和时序检测、人机交互等功能。系统采用模块化设计方式，将150路分成5组，每组30路，5个时序测量模块分别用于完成5组高压时序的预处理和时序检测，PC104总线主机读取每个时序测量模块的测量结果。自检或测试完成后，PC104总线主机通过光隔离数字输入输出模块控制前面板的指示灯显示自检和测试结果是否正常。键盘作为外部输入部件，用来实现操作员控制指令输入的功能；显示器作为输出显示部件，用来显示系统的工作过程和测试结果，实现人机交互功能。解决了包括时序采集卡同步技术、判据与标准波形描述技术、系统一步读取策略、软件实时判读算法、系统远程同步

6、策略和工艺测试网络接入技术等关键技术，在可靠性方面，进行了热设计、降额设计、耐环境设计等，实现了火工品的时序测量装置的整机设计。本论文在完成设计、生产后，对产品中涉及的硬件模块及软件（功能模块、显示模块）进行了测试和考核，并完善了相关有缺陷部分的改进工作，试验的结果表明，论文研制的产品功能正常作，符合设计指标，实现了最初-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文的设计要求。关键词：火工品；时序测量；判据；远程；PC104-II-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractExplosiveisloadedwithexplosivedevice,producedbyth

7、eexternalstimulusenergycombustionorexplosion,setofftodomechanicalworktoigniteorproducespecialeffectsofthedisposablecomponentsanddevicesingeneral.Withthedevelopmentofmilitaryweaponsandspace,thenumberofinitiatingexplosivedeviceonasingleproductisalsoincreasing.Therefore,thereliabilityofi

8、nitia