[发明专利]初速减退量辅助修正装置设计方法

权利要求书

1.初速减退量辅助修正装置设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：系统总体设计，在深入分析坦克炮射击过程及火控系统工作原理的基础上，采用火控计算机中的选弹信号和射击电路中的击发信号完成对弹种数目的分类和计数功能之后，检测有无击发信号产生，根据网络模型计算输出当前时刻的身管烧蚀磨损量，进而利用内弹道计算模型推算初速减退量；

S2：系统硬件设计，包括以下步骤：

S2-1：总体硬件设计，根据初速减退量辅助修正装置的工作原理和性能的相关要求，详细设计系统中的各个功能模块；

S2-2：子模块硬件设计，主要包括显示模块、声光报警电路、键盘输入电路、上位机通讯电路及存储模块；

S3：系统算法模块软件设计，包括以下步骤：

S3-1：单片机主程序设计；

S3-2：BP网络神经模型计算；

S3-3：BP网络神经模型重构；

S3-4：内弹道模型代码移植，将代码移植到设计的硬件底层驱动；

S4：子模块软件设计。

2.根据权利要求1所述的初速减退量辅助修正装置设计方法，其特征在于：在S1中，根据已构建的BP神经网络预测模型原理，以不同弹种的射弹数目作为网络的输入层，首先完成对不同弹种射弹数目的区分计数，然后将弹种射弹数目送入到单片机中已构建好的神经网络模型中，计算出当前时刻的身管烧蚀磨损量，其次根据内弹道计算模型，对当前时刻该弹种的初速减退量大小进行计算。

3.根据权利要求1所述的初速减退量辅助修正装置设计方法，其特征在于：在S1中，首先要完成火炮不同弹种射弹数目的区分计数功能，在深入分析坦克炮射击过程及火控系统工作原理的基础上，采用火控计算机中的选弹信号和射击电路中的击发信号完成对弹种数目的分类和计数功能，即以弹种选择信号作为第一个信号，用以区分射弹弹种，之后，检测有无击发信号产生，有击发信号，则该弹种计数器的值加1，并将坦克炮当前时刻“穿、破、榴”三个弹种的射弹数目输入到BP神经网络模型中，根据网络模型计算输出当前时刻的身管烧蚀磨损量，进而利用内弹道计算模型推算初速减退量。

4.根据权利要求1所述的初速减退量辅助修正装置设计方法，其特征在于：在S3中，系统软件设计主要由主控程序，键盘扫描程序、12864液晶显示程序、I2C总线对24C02的存储和读写程序、声光报警程序以及上位机通讯6大模块组成，其中包括4个初始化子程序，10个功能子程序组成。

5.根据权利要求4所述的初速减退量辅助修正装置设计方法，其特征在于：4个初始化子程序分别是：单片机I/O端口初始化子程序、单片机定时器初始化子程序、单片机串口初始化子程序和显示模块初始化子程序；10个功能子程序分别是：BP神经网络计算子程序、初速减退量计算子程序、报警子程序、键盘扫描子程序、延时子程序、12864液晶显示子程序、中断服务子程序、I2C总线操作子程序、E2PROM读写子程序和上位机通讯子程序；采用C语言编程，在Keil编译器中编译生成hex文件，通过串口将程序固化到单片机的E2PROM中，完成了对初速减退量辅助修正装置的总体软件设计。

6.根据权利要求1所述的初速减退量辅助修正装置设计方法，其特征在于：在S3中，BP神经网络中一般包括五个主要因素分别为输入值、权值、阈值、传递函数以及输出，两个运算过程，分别为BP算法的前向计算和误差的反向推导；而在五个主要因素和两个运算过程中，传递函数的作用尤为重要，在算法中如果不加入传递函数，只是简单的对输入进行加权求和，那么得到的模型仅是一个线性模型，而线性模型的表示能力非常有限，因此采用加入传递函数的方法给模型引入非线性因素，以提高模型的表示能力，所以一般情况下采用非线性函数作为传递函数，BP神经网络模型采用的传递函数为Tan-Sigmoid函数。