[发明专利]一种自行火炮调炮精度测试方法及设备

权利要求书

1.一种自行火炮调炮精度测试设备，包括捷联惯性测量单元(2)、存储单元(3)以及供电单元(4)，其特征在于：所述测试设备还包括安装结构单元(1)；所述捷联惯性测量单元(2)、存储单元(3)、供电单元(4)安装固定在安装结构单元(1)内；所述安装结构单元(1)外部依据火炮内膛结构将所述自行火炮调炮精度测试设备外形按照药筒结构参数进行设计，测试过程中，利用火炮关闩力将闩体前镜面与所述测试设备的安装结构单元(1)后端面压紧，所述测试设备的前端通过橡胶圈与身管内壁挤压产生摩擦力夹紧固定，使所述测试设备始终固定在身管内膛的确定位置；

所述捷联惯性测量单元(2)包括光源(5)、光纤陀螺(7)、加速度计(8)、捷联惯性测量单元电路板(9)；所述光源(5)为光纤陀螺(7)提供光信号；所述光纤陀螺(7)用来采集火炮调炮时身管转动的角速度信息；所述加速度计(8)用来采集火炮调炮时身管转动的加速度信息；所述捷联惯性测量单元电路板(9)包括惯性信号采集模块和解算模块；所述惯性信号采集模块包括陀螺信号采集板和加速度信号采集板；所述陀螺信号采集板采集光纤陀螺(7)信号，通过光电检测器将光纤陀螺信号变为电压信号，送至精密运算放大器放大后经A/D转换器变为数字信号，在FPGA芯片中，对接收到的数字信号进行信号解调、积分和阶梯波生成处理，输出的数字信号经过D/A转换器变为模拟信号，该信号经过放大器放大后输出至相位调制器完成对环路的控制，同时将FPGA寄存器中的陀螺数字信号量发送到所述解算模块进行数据处理。

2.根据权利要求1所述的一种自行火炮调炮精度测试设备，其特征在于：所述加速度计(8)信号采集板采集三个通道加速度计(8)信号；每个通道中，精密电阻采样将加速度计(8)直接输出的电流信号转换为电压信号，然后采用精密仪表放大器对所述电压信号进行放大，经过放大后的信号通过模数转换芯片后变成串行数字信号送到所述解算模块进行数据处理。

3.根据权利要求1所述的一种自行火炮调炮精度测试设备，其特征在于：所述解算模块包括高速数字信号处理器DSP、采用FPGA设计的加速度计信号接口电路、陀螺信号接口电路及对外设备接口电路、初始系统参数读入电路；解算模块中高速数字信号处理器DSP可执行系统解算及相应的控制算法程序；加速度计信号接口电路将加速度计信号采集板发送过来的串行数据转换为并行数据后送给高速数字信号处理器DSP进行数据处理；陀螺信号接口电路将接收陀螺信号采集板发送过来的数据传送给高速数字信号处理器DSP进行数据处理和存储；对外设备接口电路主完成系统对外设备的通信；所述陀螺信号接口电路把陀螺串行数据转化为并行数据，所述陀螺信号接口电路由三个单路陀螺信号接口电路组成；所述单路陀螺信号接口电路包括串并转换模块、单稳发生电路模块和总线控制模块，串并转换模块用来实现陀螺数据的串并转换，所述单稳发生电路模块用来触发控制数据串并转化，所述总线控制模块用来实现多个陀螺信号接口电路与高速数字信号处理器DSP数据总线之间的数据传输；所述初始系统参数读入电路采用串行EEPROM芯片，可将初始参数读入到高速数字信号处理器DSP中，当系统再断电重启时，高速数字信号处理器DSP可将所述串行EEPROM中存储的最新修改的零位误差以及标度因数参数读取出来，实现在线修改参数。

4.根据权利要求1所述的一种自行火炮调炮精度测试设备，其特征在于：所述供电单元(4)由锂电池组和DC-DC整流稳压模块组成；锂电池提供直流电源；DC-DC整流稳压模块包括：±12V开关稳压模块、±5V开关稳压模块、3.3V稳压模块和1.2V稳压模块，其中，±12V开关稳压模块给加速度计(8)采集单元供电；±5V开关稳压模块给三轴光纤陀螺供电；3.3V稳压模块给DSP、FPGA外设和各存储模块供电；1.2V稳压模块给DSP内核供电。

5.一种采用如权利要求1所述的自行火炮调炮精度测试设备的调炮精度测试方法，包括以下步骤：

步骤1、将待测试的火炮展开，并调转其身管至初始位置；

步骤2、打开火炮炮闩，将测试设备安装于身管内膛并关闩，利用关闩力使测试设备与身管相对位置固定；

步骤3、启动测试设备，并等待5分钟，使测试设备完成初始化；

步骤4、调转火炮身管至相应角度，并记录火控面板显示的调转高低角和方向角大小；

步骤5、打开火炮炮闩，取出调炮精度测试设备，将设备中的存储卡置于上位机中读取测试过程中的高低角和方向角指向变化；

步骤6、计算并记录调炮精度测试设备测试结果与火炮火控面板调转身管显示结果差值。