炮兵作为陆军的主要火力，在未来战争中仍然会占有非常重要的一席之地。目前世界各国依然在致力于研究性能高、智能化的杀伤力大的新型火炮，新型火炮的研制要经历一个漫长的过程，如何能够缩短武器装备的研制周期、消除设计研制过程中可能存在的缺陷，对于成功研制火炮等大规模杀伤性武器至关重要。目前国内一般采用空气炮来试验研发的火炮性能。本文针对国内某款空气炮设计研发了一种放入式电子测试系统，鉴于测试环境比较特殊，对系统采取相应的保护措施，根据技术要求在设计时选取合适的原件以提高系统的可靠性，并通过理论进行验证系统的可靠性。设计研制的电子测试系统在实际试验中成功采集的空气炮的相关参数。本文应用ANSYS有限元分析软件对火炮弹丸进行模态分析，获得弹丸各阶振动模态，分析弹丸结构上的缺陷,为分析火炮弹丸在发射时发生故障提供依据；同时本文对设计的测试系统做了模态分析，获得系统的固有频率和各阶的振动模态，比较两者的结果，确保测试系统不会对测试结果造成干扰。文章利用MATLAB软件对试验中测得的数据进行处理，根据相关理论验证数据处理的可信性。综合ANSYS的模态分析结果和MATLAB数据处理结果，验证设计验证的放入式电子测试系统的可行性，并分析导致火炮弹丸发生故障的原因。