【摘 要】
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超近程防护系统作为反导防御体系的最后一道防线,在反导作战中起着十分重要的作用。火控计算机在超近程防护系统中起着枢纽的作用,连接着雷达子系统、炮控子系统、引信子系统
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超近程防护系统作为反导防御体系的最后一道防线,在反导作战中起着十分重要的作用。火控计算机在超近程防护系统中起着枢纽的作用,连接着雷达子系统、炮控子系统、引信子系统以及火力子系统,因此火控计算机的性能直接影响到超近程防护系统的防护效果。本文以某型超近程防护系统的研制为背景,在分析了火控计算机的功能需求与性能需求后,提出了火控计算机的总体设计方案以及介绍了火力控制原理,阐述了去偏转换量测卡尔曼滤波算法的原理,详细推导了去偏转换量测卡尔曼滤波算法的初始值。火控计算机的硬件由DSP子板和FPGA子板两部分组成, FPGA作为定点DSP的浮点协处理器,完成计算量较大的去偏转换量测卡尔曼滤波算法。论文详细介绍了基于FPGA的去偏转换量测卡尔曼滤波的设计方法。在完成火控计算机软硬设计的基础上,论文对系统硬件、UART通信模块和点火信号输出模块等进行了调试。最后将FPGA的滤波结果与MATLAB的仿真结果相比较,证明了FPGA实现去偏转换量测卡尔曼滤波算法的正确性；以及将本文设计的基于FPGA的去偏转换量测卡尔曼滤波算法运行时间与基于DSP的去偏转换量测卡尔曼滤波算法运行时间相比较,证明了FPGA实现去偏转换量测卡尔曼滤波算法的实时性。论文最终完成了对超近程防护系统前期的实弹拦截试验,试验结果表明了火控计算机各模块功能正常,系统运行状态良好,达到了预期的设计目的。
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