[发明专利]一种基于SoC FPGA的简易弹道修正弹载计算机系统及解算方法

权利要求书

1.一种基于SoC FPGA的简易弹道修正弹载计算机系统，其特征在于，包括电源系统、装定模块、储存模块和主控模块，其中：所述电源系统用于为主控模块、存储模块和装定模块供电，所述装定模块用于在弹丸发射前预先接收目标的位置坐标信息，所述储存模块用于配合主控模块存储运算数据，所述主控模块采用SoCFPGA单块芯片集成设计，包括弹道程序串行逻辑控制子模块、通用接口和弹道微分硬件求解器，三者分别通过AXI总线相互连接，其中弹道程序串行逻辑控制子模块采用SoCFPGA内部PS设计，与装定模块和存储模块分别通过数据线连接，通用接口和弹道微分硬件求解器采用SoC FPGA内部PL设计，其中弹道微分硬件求解器用于在每次解算微分方程时被弹道程序串行逻辑控制子模块调用；

具体的，简易弹道修正解算方法的步骤为：

第一步：发射前，将目标位置的坐标信息(x_T,y_T)预先设定至装定模块；

第二步：弹道程序串行逻辑控制子模块从装定模块中读取目标位置坐标(x_T,y_T)；

第三步：发射后，通用接口接收来自定位与姿态数据采集系统的弹体定位坐标信息(x,y,z)、弹体姿态信息弹体速度信息(v_x,v_y,v_z)和弹体转速信息v_s，将上述数据发送至弹道程序串行逻辑控制子模块，完成一次单位姿态传感过程；

第四步：结合弹体定位与姿态信息，弹道程序串行逻辑控制子模块进行信息的缓存、分组与解算，当弹道解算过程中需要求解微分方程时，弹道程序串行逻辑控制子模块将计算变量与迭代要求发送给弹道微分求解器，控制其进行硬件加速计算，待微分方程求解完成后，弹道微分求解器将计算结果送至弹道程序串行逻辑控制子模块；

第五步：利用微分解算结果，弹道程序串行逻辑控制子模块完成一个周期的弹道诸元解算过程，得到该次解算状态下的弹道预测落点坐标(x_i,y_i)，将目标坐标(x_T,y_T)与预测落点坐标(x_i,y_i)进行作差，得到弹目偏差(Δx,Δy)；

第六步：通用接口接收来自执行机构的状态传感量H，并传递给弹道程序串行逻辑控制子模块，弹道程序串行逻辑控制子模块根据弹目偏差(Δx,Δy)、执行机构当前状态H，运用控制策略运算生成修正指令，通过通用接口将修正指令输出至执行机构，同时将一个周期中的测量、计算与执行信息发送至储存模块，完成一次制导修正工作；

第七步：在弹丸未落地之前，重复执行步骤二至步骤七，以完成连续制导修正工作。