基于ARM平台分布式测控终端设计

作     者：宫明广 

作者单位：南昌航空大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王幸国;王琪

授予年度：2010年

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：嵌入式 导弹测控 GPRS无线网络 Linux系统 

摘      要：导弹靶场试验是导弹研制过程中的重要环节,导弹研制成功以后要经过多次靶场试验,包括短途飞行实验,绕圈飞行试验,协同长途飞行试验等。通过各种不同实验环节了解导弹不同的技术参数和性能指标。测控系统是了解导弹各项参数和控制导弹的唯一手段,因此遥测遥控系统是导弹靶场试验中重要的组成部分之一。 目前,由于导弹测控系统的特点,测控网中的地面遥测设备既要兼顾多种型号的测控需求,又要和外侧系统,遥控系统,监控显示系统,通信系统,时间统一系统建立数据接口与通信联系,因此测控设备的复杂性高,通用性和灵活性差,稳定性也无法得到保证。由于现有导弹测控系统庞大导致反应速度慢,从准备实验到准备完毕需要较长时间。 针对以上问题本论文设计一种基于ARM、Linux的遥测遥控终端,采用分布式的测控方法实现对导弹靶场试验的遥测遥控。由于采用了嵌入式系统,设备复杂性降低,通用性、灵活性得以提高,可以实现便携式测控。不同测控终端分布测量,通过现有GPRS网络进行通信,测控成本降低。在实时性要求不高的情况下(测控中心只对数据进行准实时处理)可将必要的数据通过GPRS网络传到测控中心,实时数据则由测控终端现场运算记录和显示。采用Linux系统可以保证测控终端的软件系统的稳定性。 本文首先完成对测控终端的总体设计,然后搭建系统的软硬件平台,主要包括主控芯片选型,外围电路设计,操作系统选择和移植,引导程序移植,文件系统制作和GUI开发工具移植等。接着重点阐述了基于小波变换的数据预处理以及数据融合算法,通过对遥测数据预处理剔除数据中的坏值,利用数据融合将提高数据的精度。针对无线数据传输信道的特点,对遥测数据和遥控命令帧格式做了探讨并对遥控命令进行BCH编码,然后对整体软件结构做了设计。最后,通过实验验证了该测控终端可以满足测控的基本要求,同时具有很好的灵活性和可扩展性。