基于ARM和WIFI的旋转弹转速和位置测量系统设计(2)

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3.4 信号比较与处理电路 16

3.5 无线通信模块 17

3.6 主控ARM电路 20

3.7 本章小结 24

4 软件程序设计 25

4.1 RVMDK简介 25

4.2 AT语言简介 25

4.3 程序功能简介 25

4.4 本章小结 29

5 实验过程与测试结果 30

5.1 实验过程 30

5.2 实验结果 32

5.3 本章小结 35

结论 37

致谢 38

参考文献39

1 引言

1.1 课题背景及意义

弹丸转速和位置的测量是修正弹的重要技术，修正弹的弹载计算机要根据转速和位置等弹体姿态信息计算出弹载执行机构的控制指令，计算这些弹体姿态信息需要在弹药发射前装定目标坐标等信息。针对弹载存储和测试系统拆装不便，装定时间过长等问题，需要一款自动化无线装定设备来实现高速装定的要求。

无线局域网（WIFI）是通过对数字信号的调制解调，通过微波信道进行数据传输，实现无线通信。无线路由器电波覆盖范围内的任何终端设备都可以通过路由器热点进行联网，所以本文使用WIFI技术作为系统无线通信手段，以实现无线装定与上位机监控的无线局域网。

光电测量法作为一种成熟的测量法精确度较高，经过精巧设计的方法分辨率能够达到nm级，因此很多领域的测量都采用了光电测量法。但是光电测量法也有一定的弊端，其受天气雾霾等测量环境的影响较大。

1.1.1 灵巧弹药简介

常规弹药的成本低廉但精确度差，性价比不高，精确制导弹药（譬如导弹）的价格昂贵，且发射限制较多，所以近年来科研人员们发展出了一种介于无控常规弹药和精确制导弹药之间的弹药——灵巧弹药，并且这项技术得到了迅速发展。灵巧弹药是以精确打击与高效毁伤为技战术目标，以高效费比为要求，涉及到传统弹药技术、爆炸力学、空气动力学、目标探测与识别技术、光电子技术、微机电技术等多个学科与技术。常见的灵巧弹药有末敏弹、弹道修正弹、简易制导弹等。

1.1.2 弹道修正弹简介

通过弹载或其它探测器检测出弹药的位置转速等相关的重要姿态信息，通过计算机主控系统利用一定算法计算出弹的理论弹道,在发射之后,通过不同手段探测出弹药的实时弹道,并将理论与实际的弹道进行比较、利用弹载计算机或其它设备计算出弹道偏差。修正是基于实际弹道与理想弹道之间的偏差给出，弹药根据偏差，结合自身的修正执行机构（譬如鸭舵，脉冲发动机等）计算出指令并发送执行命令，进行修正，从而使弹药更好地导向目标,实现精确打击目标的功能。

1.2 旋转弹转速及位置测量国内外研究现状

2 总体方案与原理

针对高速旋转弹测试平台上被测件拆装不便，弹载存储和测试系统无法实时监控，也难以远程控制等问题，设计基于ARM和WIFI的旋转弹体转速和位置测量系统。本系统采用光敏二极管为传感器系统作为转速和位置测量器，通过无线充电模块对电路进行供电，以ARM为控制核心，设计了包括电源管理电路、信号比较与处理电路、标准时间计数器、脉冲计时电路以及串口接口电路，并将测量信息通过WIFI模块进行无线通信