新型半主動(dòng)激光制導(dǎo)實(shí)物仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

LM361為高速差動(dòng)電壓比較器，輸出為TTL電平信號(hào)，是SE529／NE529的增強(qiáng)型。其傳輸速度快，具有通用的電源電壓，有獨(dú)立的選通端，具有延遲很小的兩個(gè)互補(bǔ)TTL電平信號(hào)輸出，輸入失調(diào)電壓小，在過(guò)驅(qū)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)換速度小。1和6腳為±12 V電源輸入端，3和4腳為模擬電壓信號(hào)輸入端，9和11腳為輸出端，8和13腳為選通端。LM318為工作在閉環(huán)狀態(tài)下的開(kāi)環(huán)增益運(yùn)算放大器。
圖5中，1路信號(hào)P1與電位器分壓得到的電壓作為L(zhǎng)M361的輸入端，U21的輸出端作為U22的選通信號(hào)。P1信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)放LM318后，作為U22的輸入信號(hào)。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74HC123將U22輸出的TTL電平信號(hào)進(jìn)行峰值保持，其輸出作為單片機(jī)的中斷輸入，進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換。
ADC電路將峰值保持電路的輸出信號(hào)進(jìn)行模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)選用ANALOG DEVICE的AD7994BRU-0作為AD轉(zhuǎn)換芯片。AD7994BR U-0芯片擁有4通道，具有10和12位的數(shù)模轉(zhuǎn)換，兼容I2C，16位引腳，最快采樣周期為2μs。

3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的單片機(jī)應(yīng)用程序主要包括四元定位、脫靶量計(jì)算、串口通信等模塊，采用C語(yǔ)言進(jìn)行模塊化編程。四元定位是程序的重要模塊，基于四象限的和差電路結(jié)構(gòu)，通過(guò)AD轉(zhuǎn)換，將單片機(jī)采集到的數(shù)字信號(hào)，利用和差電路算法解算出目標(biāo)的方位信息。將解算出的目標(biāo)方位信息與四象限遠(yuǎn)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，計(jì)算出目標(biāo)脫靶量。單片機(jī)通過(guò)MAX3232串口通信模塊，將偏差量傳送給伺服控制系統(tǒng)，完成對(duì)目標(biāo)的跟蹤。單片機(jī)程序流程如圖7所示。

4 結(jié)束語(yǔ)
文中簡(jiǎn)介了系統(tǒng)的工作原理，并對(duì)處理電路的關(guān)鍵電路進(jìn)行詳細(xì)的描述，根據(jù)實(shí)際的情況，通過(guò)選擇合適的處理芯片，完成對(duì)探測(cè)器輸出信號(hào)的放大、鑒別、保持和AD轉(zhuǎn)換，最后通過(guò)單片機(jī)的CPU處理電路解算出誤差，通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)伺服控制機(jī)構(gòu)完成對(duì)模擬激光源的穩(wěn)定跟蹤。電路設(shè)計(jì)合理，實(shí)際中進(jìn)行了反復(fù)測(cè)試。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，系統(tǒng)工作穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，性能良好。