水平弹道跟踪系统的研究与设计

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1、密级尘王程硕±学位论文水平弹道跟踪系统的研究与设计毒宏胜指导教师王译民副教授刘星研究员级高级工程师申请学位级别工程硕去工程领域电子与通信巧呈２０１日年５月１０日鷄Ｌ：立乐少掌工程硕±学位论文水平弹道跟踪系统的研究与设计岑宏胜指导教师王泽民副教授刘星研究员级高级工程师申请学位级别工程硕壬工程领域电子与通信工程２０１５年５月１０日水平弹道跟踪系统的研究与设计工程领域：电子与通信工程研究生签字：化学校导师签字：

2、企业导师签字；摘要为实现对中小型目标的水平弹道飞行轨迹的实时跟踪拍摄，Ｗ此获取飞行目标的各种一种基于中小型目标的水平弹道飞行轨迹的实时跟踪系统重要技术指标。论文设计了。该系统通过可旋转跟踪架带动平面镜转动实时跟踪飞行目标，经过相机高速拍摄转镜反射得到的目标图像，Ｗ实现对水平弹道飞行目标在外弹道的飞行姿态的连续跟踪拍摄与记录。论文在分析水平弹道跟踪系统跟踪原理的基础上，从已有的跟踪方法入手，对比分析了各种跟踪方法的跟踪原理及优缺点，确定了本课题基于中小型飞行目标的水平弹道飞斤轨迹

3、的跟踪方法，并对该方法进行了从理论知识到试验验证的深入分析与研究，完成了对水平弹道跟踪系统的硬件组件的布局设计化及相关测速系统软件的程序调试。在硬件布局方面完成了对系统弹道仪器分布参数设计、激光测速系统的设计Ｗ及转镜系统的设计等。对跟踪转镜的运动状态进行了数学建模，主要，对转镜的关键技术参数进行了设计与计算包括转镜扫描速率的计算及仿真等。本文利用ＭＡＴＬＡＢ软件对转镜的扫描速率曲线进行了仿真验证，建立了转镜转动速度Ｗ及转动位移与被跟踪物体飞行速度的数学关系。同时，为达到对飞行目标实时跟踪

4、的目的，弹道跟踪系统中的步进电机采取开环方式驱动转镜，电机的控制程序是采用ＫＥＩＬ软件进行编写的，通过试验的方式验证了转镜的扫描速率曲线控制方式的可行性。通过对整个系统的多次调试，验证了该系统的可行性。对本课题设计的弹道跟踪系统，在使用尼康Ｖ３型号相机的前提下，该跟踪系统可检测飞行目标飞行速度的范围在百米每秒内。在对所设计的系统整体性能分析验证的基础上，系统可达到的跟踪指标为：系统可检测飞行目标最高飞行速度的２５１２ｍ／ｓ，对目标的有效跟踪范围为０９〇。关键词：同步跟踪；反射转锭；外

5、弹道；扫描速率；高速相机ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｓｉｇｎｏｆＨｏｒｉｚｏｎｔａｌＴｒａｊｅｃｔｏｒｙＴｒａｃｋｉｎｇＳｙｓｔｅｍＤｉｓｃｉｐｌｉｎｅ：ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳ化ｄｅｎｔＳｉｎａＵｉｒｅ：ｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒＩＳｉｎａｔｕｒｅ：ｐｇ从分ＳｕｅｒｖｉｓｏｒＩＩＳｉｎａｆ：ｕｒｅ：ＺＪｐｇ＾Ａｂｓｔｒａｃｔ－Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｃｈｉｅｖｅｔａｒｇｅｔｌｅｖｅｌｓｆｏｒ

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7、ｍｅｒａｓｈｏｏｔｉｎｔｕｒｎｍｉｒｒｏｒｒｅｆｌｅｃｔｉｏ打ｏｆｔａｒｅｔｉｍａｅｔｏａｃｈｉｅｖｅ化ｅｌｅｖｅｌｏｆｔａｒｅｔｇｐｇｇｇ，ｇａｎｄｏｕｔｅｒｂａｌｌｉｓｔｉｃｆｌｉｇｈｔｔｒａｅｃｔｏｒｙｏｆ幻ｉｈｔａｔｉｔｕｄｅｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｔｒａｃｋｉｎｓｈｏｏｔｉｎｇａｎｄｊｇｇｒｅｃｏｒｄｎｓｓｔｅｍｉｇｙ．民ｅｓｅａｒｃｈｃｏｎｔｅｎｔｏｆ１：ｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｉｓｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆ化ｅｒｉｎｃｉｌ

8、ｅｏｆｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｔｒａｅｃｔｏｒｐｐｊｙｔｒａｃｋｉｎｇｓｙｓｔｅｍｔｏｔｒａｃｋ，Ｆｉｒｓｔｏｆａｌｌ，ｆｒｏｍｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｔｒａｃｋｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｓｉｓｔｈｅｖａｒｉｏｕｓｔｒａｃｅｔｒａｃｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔ