[发明专利]内置式炮弹动作检测系统及其动作测量分析方法

权利要求书

1.内置式炮弹动作检测系统，其特征在于，包括内置式动作测量模块和动作分析显示模块，内置式动作测量模块和动作分析显示模块之间通过无线通信模块连接；所述内置式动作测量模块设置于在模拟弹体内，包括主控制器，主控制器连接加速度传感器、角速度传感器和存储器；主控制器、加速度传感器、角速度传感器及存储器均连接移动电源；所述动作分析显示模块包括上位机，上位机连接测量管理数据库、动作姿态解算单元和可视化显示单元。

2.根据权利要求1所述内置式炮弹动作检测系统，其特征在于，所述加速度传感器、角速度传感器选用集成两者功能的九轴姿态传感器，型号为MPU9250。

3.根据权利要求1或2所述内置式炮弹动作检测系统，其特征在于，所述主控制器选用ARM主控制器，型号为STM32F767。

4.根据权利要求3所述内置式炮弹动作检测系统，其特征在于，所述存储器选用NANDFlash存储器。

5.根据权利要求3所述内置式炮弹动作检测系统，其特征在于，所述无线通信模块选用ZigBee通信模块。

6.一种内置式炮弹动作检测系统的动作测量分析方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤(1)、将内置式动作测量模块设置于在模拟弹体内，九轴姿态传感器获取弹体的线加速度信息和角速度信息；

步骤(2)、STM32F767主控制器通过IIC协议驱动MPU9250姿态传感器，读取其原始数据，并利用MPU9250自带的DMP结合MPL库实现姿态解算；

步骤(3)、在获取到姿态及加速度数据基础上，STM32F767主控制器以串行协议形式驱动非易失性NAND Flash存储器，实现对MX35LF2GE4AB型NAND Flash存储器的访问控制，写入或读取姿态和加速度数据，实现数据缓存；

步骤(4)、ZigBee通信模块通过无线传输发出指令初始化和校准MPU9250姿态传感器，并将MPU9250姿态传感器测量数据实时传输至上位机；上位机的系统内包含端口号选择、串口协议设置、指令发送单元以及文本显示区域；正确选择本地端口号，依据串口协议配置相应参数，进而输入所发指令，控制下位机各控制器。

步骤(5)、上位机将指令以十六进制的方式发送到下位机，下位机首先进行上电复位、初始化相应的配置等一系列操作，然后依据接收内容以定时器的方式产生脉冲数并使能相应的IO口，IO口与传感器相连，完成传感器数据获取和实时传输等处理。

步骤(6)、解算的姿态信息变换为三维图形的运动数据格式，输出至可视化显示单元；根据实际机构尺寸和弹体尺寸，建立仿真的三维可视化模型；加载运动数据文件，基于三维物体变换和旋转的函数，进行模型变换、视图变换、投影变换、视口变换后，最终将模型转化到窗口显示，结合自动供弹机的机构动作过程，详细分析各个动作的消耗时间，以及弹体的速度、加速度和姿态等随时间变化的运动参数。

步骤(7)、测试数据和分析结果存储到专用数据库。