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用于飛行器分離測速的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)
摘要：一種多路實(shí)時測速系統(tǒng)。該系統(tǒng)能在飛行器分離時間內(nèi)把分布于分離截面的各個測速傳感器的信號采集至計算機(jī)內(nèi)存，實(shí)時分析、處理得出飛行器分離過程的速度、加速度參數(shù)并得到整個的設(shè)計思想。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有良好的和穩(wěn)定性和精度。關(guān)鍵詞：飛行器分離 測速 數(shù)據(jù)采集
飛行器飛行中的分離速度是指爆炸螺栓爆炸裂后，各級助推器之間以及助推器與載荷之間的分離速度，是飛行器的關(guān)鍵參數(shù)之一，直接決定了飛行器能否安全分離。因而在飛行器的地面試驗(yàn)研究中，需要對飛行器分離速度進(jìn)行測量分析。傳統(tǒng)的測量方法是采用高速攝像機(jī)，飛行器分離時從各個角度進(jìn)行高速攝像，事后對圖像信號進(jìn)行處理，從而獲得飛行器分離的速度、加速度信息。但這種方式存在成本高、精度低、難以操作、實(shí)時性差等缺點(diǎn)。因此，隨著飛行器試驗(yàn)研究的不斷深入，迫切需要一種高精度、高性能價格比的測速系統(tǒng)。本文介紹了一種用于飛行器地面分離實(shí)驗(yàn)的計算機(jī)測速系統(tǒng)，系統(tǒng)示意圖見圖1。該系統(tǒng)包括傳感器和計算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理分析系統(tǒng)。多通道高速大容量數(shù)據(jù)采集處理分析系統(tǒng)是飛行器分離測速系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。主要用于在飛行器分離時對均勻分布于飛行器分離截面的傳感器信息進(jìn)行6路并行零相差高速長時間不間斷采集、實(shí)時或事后數(shù)據(jù)處理分析，從而得到飛行器分離的速度及加速度曲線。數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)由6通道數(shù)據(jù)采集卡、主控微機(jī)及系統(tǒng)主控、數(shù)據(jù)處理分析軟件構(gòu)成。該系統(tǒng)已成功地用于某飛行器的地面試驗(yàn)研究。
1 多通道并行高速數(shù)據(jù)采集卡
6路并行零相差高速數(shù)據(jù)采集卡主要用來對均勻分布于分離截面的6速度傳感器信號進(jìn)行采集。它主要包括可編程衰減放大器、高速D/A轉(zhuǎn)換器、FPGA門陣列邏輯控制電路等幾部分。其原理框圖如圖2。
1.1 多通道數(shù)據(jù)采集卡的技術(shù)指標(biāo)
（1）通道數(shù)：6個；
（2）采樣頻率：1MHz；
（3）數(shù)據(jù)分辨率：12位；
（4）大容量數(shù)據(jù)緩存：2×512K×12bits乒乓緩存，連續(xù)不間斷采樣數(shù)據(jù)量以主控微機(jī)可用內(nèi)存為上限；
（5）同步接口：任意通道觸發(fā)采集，觸發(fā)電平0～12V連續(xù)可調(diào)；
（6）模擬信號帶寬：500kHz；
（7）模擬信號動態(tài)范圍：0～12V；
（8）負(fù)延時長度：0～256KB即0～256ms可選；
（9）
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