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1.2 引信火控系统的结构和作用过程

火控系统是武器系统的一个子系统，对于非制导武器而言，配备火控系统的目的是提高 瞄准、设计目标的快速性和准确性。火控系统中最核心的部分是火控计算机，它的作用如同 人类的大脑，也是直接跟引信装定器相连的环节。在作战中，火控计算机实时接收搜索跟踪 系统采集到的目标诸元，如弾头的外弹道特性、实时气象条件以及地理环境，根据目标的运 动状态和配置火炮的弹道射表，预测命中点，解算射击诸元，同时完成引信装定，实现对目 标有效的射击。不同类型的武器火控系统虽然在作战和控制的任务上有所不同，但它们的功 能与系统组成却大致相同。火控系统的分系统组成与信息传递关系如图1.1所示。

图1.1 火力控制系统信息传递关系

图1.1所示的分系统并不是所有的火控系统都要具备的，也是可以增减的。

1.3 本文的研究内容

本论文在完成过程中主要包括下面几项任务：

1.数据多协议转发与监听方案的设计：查阅文献、调研，对比各种数据传输方式的优缺点， 确定数据转发方案、实时监听方案； 2.系统硬件电路设计：根据确定好的方案，通过查阅文献，分析火控系统在弹丸发射过程中 的功能要求和时效，确定本设计中硬件电路应具备数据多协议转发、实时监听的功能。此次 设计选择8位C8051F系列单片机为主控制器，设计外围需要电路原理图，确定各类收发器型 号，并确定CAN总线、RS422/485各自的总线电路，绘制PCB图，制作电路板。 3.系统软件编程：根据本课题中所要求具有的功能及特点，编写程序，实现通信与监听。其

本科毕业设计说明书 第 3 页 中，关于各个通信协议的制定，如下位机与上位机的通信、下位机与装定器的通信以及双CPU 之间的通信，这些通信过程都需有指定的通信协议，系统才能正确完成数据的发送与接收过论文网

程。 4.与上位机联合调试：通过Keil软件将写好的程序下载入单片机里，并通过USB接口将上下 位机连接。试给模拟的CAN口和串口发送数据，在上位机的界面上观察收到和反馈的数据是 否正确并进行调试。

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2 系统总体设计方案

2.1 模拟火控系统的结构组成和原理

信息化弹药的引信装定数据通常由火控计算机解算得到，通过特定的通信接口传输给装 定控制器。而在引信及装定系统的研制阶段，通常需要用模拟装置替代火控系统为装定控制 器提供测试数据。模拟火控系统由上下位机共同构成。

上位机包括数据采集和解算参数两大部分。数据采集用于输入影响弹丸飞行速度和起爆 点的各种因素，如温湿度、当地经纬度、重力加速度、目标位置或者其他弹道参数。当采集 完各类所需的数据后，立即执行解算参数。通过参考射表，计算出弹丸引信所需的装定数据， 包括飞行时间和 K 值等。然后通过下位机传递给装定器，使弹丸在预定时间和地点起爆。 2.2 模拟火控系统总体方案

引信的模拟火控系统需要完成从输入目标诸元（如外界环境信息、气象条件或弹道信息 等）、解算射击诸元获得装定数据到转发装定数据等一系列工作。由于该系统运用在引信的 研发和设计阶段，为了便于查找试验中产生非正常实验结果的原因，所以需要对装定控制器 的输入状态进行监听并能显示在上位机界面上方便观察。模拟火控系统的总体框图如图2.1所 示。