Апаратне та програмне забезпечення отримання та опрацювання телеметричних даних про параметри руху маневруючого пристрою

Abstract

В кваліфікаційній роботі докладно описаний керований артилерійський снаряд, його будова і специфіку управління. Виконано вибір основних апаратних елементів розроблюваної телеметричної системи керування снарядом (давачі та мікроконтролер). Розглянуто основні похибки чутливих елементів, які є найбільш вагомими у реальних задачах телеметрії. Наведено докладний опис давачів (аналогових та цифрових), які входять до складу системи збору телеметричної інформації.. Представлено описи мікроконтролера, інтерфейсу та файлової системи. Розроблено структурну схему системи, продемонстровано під’єднання давачів. Проведена оцінка необхідної ємності miсroSD-накопичувача даних та пропускної спроможності існуючого каналу запису даних. Представлено особливості процесу розробки програмного забезпечення та проведення експериментальних досліджень створеної системи. Сформульовані функції створеного програмного забезпечення мікроконтролера блоку збору телеметричної інформації, наведені основні його задачі, розроблено алгоритми функціонування. При розробці використано пакети прикладних програм. Проведено тестування на симуляційному макеті та налагодження вузлів із застосуванням спеціальної плати-налагоджувача. Оцінено вплив дрейфу та випадкових складових у вихідному сигналі давача.

The Thesis describes in detail the guided artillery projectile, its structure and control specifics. The main hardware elements of the developed telemetric projectile control system (sensors and microcontroller) are selected. The main errors of the sensitive elements, which are the most significant in real telemetry tasks, are considered. A detailed description of the sensors (analog and digital) that are part of the telemetric information collection system is given. Descriptions of the microcontroller, interface and file system are presented. A structural diagram of the system is developed, the connection of the sensors is demonstrated. The required capacity of the microSD data drive and the bandwidth of the existing data recording channel are assessed. The features of the software development process and experimental research of the created system are presented. The functions of the created software of the microcontroller of the telemetric information collection unit are formulated, its main tasks are given, and operating algorithms are developed. Application program packages were used in the development. Testing was carried out on a simulation model and debugging of the nodes using a special debugger board. The influence of drift and random components in the sensor output signal was assessed.