基于无线电测向技术的弹载记录仪信标研制

【摘要】在运载飞行器试验飞行过程中伴随着很多飞行参数，弹载记录仪是记录运载飞行器诸多参数的重要设备，其记录的振动、冲击、飞行姿态等参数对研究运载飞行器的性能有着至关重要的作用。而记录仪在弹着点区域落地后，能否成功回收也在很大程度上决定着庞大而费时费力的现场试验的成败。现阶段最常见的做法是在记录仪坠落过程中释放飘带，方便观察人员对坠落目标的捕捉。但在试验现场由于弹着点的偏差以及弹着点周围环境的不确定性，使得搜索工作可能持续数周以致数月，而搜索的失败同时也预示着整个试验的失败，这对一次庞大、精细、昂贵的飞行试验的阻碍和代价是让所有研发人员不能容忍的。因此解决弹载记录仪在试验后的快速回收定位难题成为目前研发设计的重点。针对这种弹载记录仪快速回收定位的需求，本文探索性的研制了一种基于无线电测向技术的弹载记录仪信标。对记录仪信标的工作环境、工作特点进行了简要阐述，选择了适合做信标无线电发射的微带贴片天线。分析了微带天线的工作原理并在此基础上选定了适合微带线发射工作的微波波段电磁波。对信标发射机的发射天线进行了详细的设计，并使用电磁场有限元法的全波三维电磁仿真软件HFSS13.0对微带天线的各关键参数进行优化分析。信标发射机硬件电路由混合信号微控制器C8051F330、宽带频率合成器ADF4350和HCM245选择开关等核心器件进行搭载完成。对所研制的弹载记录仪信标搜索系统进行了可靠性测试以及多种模拟实际应用条件下的测试，试验数据显示，该测向定位系统能够实现在一定范围内的测向定位功能。
【作者】王伟；
【导师】祖静；丁永红；
【作者基本信息】中北大学，测试计量技术及仪器，2014，硕士
【关键词】信标；无线电测向；微带贴片天线；HFSS13.0；LS_DYNA；性能测试；

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