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[硕士论文] 张君龙
检测技术与自动化装置 山东大学 2018(学位年度)
摘要:轻武器的打靶射击训练是单兵训练的基础,能否保证这一训练的效率和质量将直接影响到部队训练的效果。目前我国在这方面仍然比较落后,仍沿用传统的实弹射击方法,这种射击训练存在开支大、危险性高、组织和实施繁琐等问题,难以保证部队单兵打靶射击训练的高效和有序进行。
  光电技术、微电子技术、网络通信技术、多媒体技术以及传感器技术的发展,为各种新式的单兵打靶训练模式创造了条件。本文针对实弹射击训练的不足,进行了基于线阵CCD的激光模拟射击光线检测定位的研究。该研究以激光代替实弹,以CCD光标靶代替传统的实弹纸靶。这样不仅提高了部队训练的安全性,节约了训练成本,而且由于引入了网络通讯技术、多媒体技术等,使得轻武器的射击训练更具信息化、智能化,保证了部队训练的效率和质量。
  论文首先介绍了基于线阵CCD的激光模拟射击光线检测定位研究的总体框架,包括上下位机的总体布局和各个模块的相互关系。其次介绍了论文的核心原理,包括CCD传感器的采集原理和光标靶的定位原理。最后对论文的主体部分进行介绍。
  论文主要分为上位机和下位机部分,上位机的控制模块实现对下位机的控制和对下位机传输数据的显示。下位机控制器模块分为FPGA模块和STM32模块。其中STM32模块为下位机的主控制器模块,FPGA模块为下位机的从控制器模块。主控制器模块主要完成上下位机的数据通讯,接收从控制器传输的数据并进行处理以及向从控制器发送操作指令。从控制器模块完成的任务是驱动线阵CCD传感器、驱动模数转换芯片AD9822、驱动SRAM存储器芯片,以及实例化FIFO的IP核等。上位机部分主要用c#语言,在.NET平台上开发,并且运行于指挥中心的PC端。
  论文最后是算法介绍部分和各模块的功能测试部分。算法部分包括滑动累加平均、双边缘中心定位法等。各个模块的功能测试部分包括上位机控制功能测试、数据存储与显示功能测试,以及下位机CCD传感器模拟信号图像测试等。测试结果显示各个模块达到了需求效果。
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