一种抗高过载的微型存储模块设计方法技术

本发明专利技术属于超高速模型发射、侵彻等高过载领域，公开了一种抗高过载的微型存储模块设计方法。本发明专利技术的抗高过载的微型存储模块设计方法包括存储需求分析；应用环境分析；功能逻辑设计；抗过载结构设计；模块测试。本发明专利技术的抗高过载的微型存储模块设计方法设计的微型存储模块具有独特的存储逻辑，能够实现低功耗存储；还具有独特的结构设计和加工工艺，能够微型化，并应用于有限的弹载空间。本发明专利技术的抗高过载的微型存储模块设计方法适用于在气炮、火炮、电磁炮等封闭发射条件下设计微型存储模块，获得的微型存储模块具有抗高过载、低功耗、模块化、微型化的特点，能够确保获取可靠的直接参数测量数据，具有良好的通用性和经济性。具有良好的通用性和经济性。具有良好的通用性和经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种抗高过载的微型存储模块设计方法


[0001]本专利技术属于超高速模型发射、侵彻等高过载领域，具体涉及一种抗高过载的微型存储模块设计方法。

技术介绍

[0002]发射带有测量功能的电气装置的炮弹或者模型，可以实现对弹道参数、飞行环境参数、炮弹运动或者模型运动等的实时测量，相较于光学非接触测量方法，直接测量参数的可信度高，对物理现象的描述和认识更加贴近飞行弹道的真实情况，而且能够实现全过程的持续测量，突破光学非接触测量设备位置固定、视场范围有限的局限。但是，对于具有复杂环境的高速发射环境和回收环境，数据遥测实时发送受到芯片特性、码率、多径干扰等因素，可能产生断帧或者误码现象。因此，能够抗高过载的、可靠的微型存储模块成为高采样率、高过载需求下的理想选择。
[0003]在许多高过载发射场合，受到发射设备发射能力的限制以及模型内置测量系统的空间限制，存储模块的选型、电路工艺、抗过载结构设计具有严苛的要求，同时，还要合理规划测量数据存储逻辑，降低能量消耗。
[0004]当前，基于炮弹或者模型参数测量的抗过载需求，亟需发展一种适用于有限空间的抗高过载的微型存储模块设计方法，用于获取发射炮弹或者模型以及其它极端冲击过载场合的直接参数测量数据。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种抗高过载的微型存储模块设计方法。
[0006]本专利技术的抗高过载的微型存储模块设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：存储需求分析；存储需求分析根据测试数据采集量、数据采集时长，并结合工作过程预估存储裕量，确定存储需求，设定存储模块的最低存储容量；根据炮弹或者模型的外形尺寸和内置测试系统空间需求，结合炮弹或者模型的结构，以及发射
‑
飞行
‑
回收过程的质心稳定要求和目标位置生存能力，配置内置测试系统的存储模块尺寸，确定存储模块的安装位置以及对存储模块进行二次封装所需的空间尺寸；S2：应用环境分析；对炮弹或者模型的应用环境进行分析，明晰存储模块在数据存储过程中的环境变化情况，确定存储模块的抗过载、防热及相关设计需求，具体内容如下：对炮弹或者模型的发射加载情况进行仿真，对存储模块的加载受力面过载情况进行分析，确认存储模块的受力位置以及结构设计要求；对炮弹或者模型的发射
‑
飞行
‑
回收过程中，由于气动加热、摩擦生热引起的炮弹或者模型热累积及局部温度变化过程进行分析，确定存储模块的隔热设计要求；S3：功能逻辑设计；
根据S2的应用环境分析结果确定存储模块的类型，首先确定存储模块的存储容量、外形结构，其次对系统供电和通信逻辑、数据存取模式以及存储模块与外围测试系统进行匹配分析，完成功能逻辑设计；S4：抗过载结构设计；存储模块的抗过载结构设计指从封装结构和工艺设计角度，实现存储模块的抗冲击过载性能；具体内容如下：结构上，将存储模块的存储芯片和电路板进行独立分区，避免因电路板受力变形或者电路板的模块力学影响导致芯片损伤；根据存储模块的受力位置，将存储模块的存储芯片和电路板的平面均平行于受力方向并固定在封装结构中；工作上，设置存储模块的存储容量分配逻辑，实现对触发点前后数据采集，完整采集全部试验数据；工艺上，对存储模块进行二次封装，在封装结构内灌注软材料，软材料与模型外壳、外灌封材料、封装结构、二次封装灌封材料共同组成能量吸收系统，避免高冲击过载损伤电路板；在存储模块的芯片贴片过程中，注意利用环氧树脂作为芯片屏蔽保护涂层，再将芯片紧密贴合在相应位置，确定引脚长度，引脚长度大于电路板与芯片相对运动拉扯所需的长度，有利于防止电路板与芯片相对运动拉扯引脚；供电及信号线缆采用弯曲结构，降低冲击瞬间的线缆拉力；灌封材料包括环氧树脂和聚氨酯，对灌封材料进行固化，完成二次封装；可以提前根据灌封材料特性开展固化工艺试验，确定二次封装的工艺方案和固化效果，进一步提升存储模块的抗过载性能和存储可靠性；S5：模块测试；在灌封前、灌封后，对包括存储模块在内的组合体进行测试，开展模拟存储测试，确认存储模块参数，配合外围测试系统检验存储模块的工作逻辑，监测功耗情况，最后确认存储模块设计方案。
[0007]进一步地，所述的系统供电和通信逻辑如下：主控芯片分别与供电模块、数据采集模块、存储模块、遥测发射模块进行线缆连接，通过线缆传输控制信号和数据信号，供电模块为主控芯片、数据采集模块、存储模块和遥测发射模块供电，数据采集模块通过传感器提供触发信号，开始数据采集。
[0008]进一步地，所述的二次封装的工艺流程包括顺序进行的电路、芯片和器件选型、检测，器件贴片预处理，绝缘位置环氧涂覆处理，涂层检测，贴片，功能检测，系统搭载功能测试，存储试验和工作能耗测定，二次封装灌封和产品测试应用。
[0009]本专利技术的抗高过载的微型存储模块设计方法设计的微型存储模块具有独特的存储逻辑，能够实现低功耗存储；还具有独特的结构设计和加工工艺，能够微型化，并应用于有限的弹载空间。
[0010]本专利技术的抗高过载的微型存储模块设计方法适用于在气炮、火炮、电磁炮等封闭发射条件下设计微型存储模块，获得的微型存储模块具有抗高过载、低功耗、模块化、微型化的特点，能够确保获取可靠的直接参数测量数据。
[0011]本专利技术的抗高过载的微型存储模块设计方法还能够拓展应用于其它加速度范围为1000g~50000g的高冲击过载场合，降低了微型存储模块设计成本，具有良好的通用性和
经济性。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的抗高过载的微型存储模块设计方法流程图；图2为本专利技术的抗高过载的微型存储模块设计方法获得的微型存储模块的工作逻辑框图；图3为本专利技术的抗高过载的微型存储模块设计方法获得的微型存储模块的制造工艺流程图；图4为实施例1的锥柱裙模型弹道靶回收试验加速度直接测量结果；图5为实施例2的钝头体模型弹道靶回收试验加速度直接测量结果；图6为实施例3的空气炮遥测模型试验加速度直接测量结果。
具体实施方式
[0013]为使本专利技术所述设计方法和优点更加清楚，下面将本专利技术的抗高过载的微型存储模块设计方法进行全面阐述，对不同的应用需求场景的设计方案进行分类说明，并结合实施例，对实施例中的技术方案和实施结果进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0014]实施例1：
[0015]本实施例的应用场景为二级轻气炮发射环境，以2km/s速度发射具备气动参数测量功能和数据存储能力的锥柱裙模型，锥柱裙模型的发射加速时长约60ms，飞行时长约110ms。锥柱裙模型的内置测量系统可以实现2通道壁面气压测量、1通道壁面温度测量、1通道加速度测量，自锥柱裙模型进入封闭发射环境内，试验准备时长为4小时~5小时，要求存储模块具备低功耗工作能力。如图1所示，本实施例的抗高过载的微型存储模块设计方法，包括以下步骤：S1：存储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗高过载的微型存储模块设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：存储需求分析；存储需求分析根据测试数据采集量、数据采集时长，并结合工作过程预估存储裕量，确定存储需求，设定存储模块的最低存储容量；根据炮弹或者模型的外形尺寸和内置测试系统空间需求，结合炮弹或者模型的结构，以及发射
‑
飞行
‑
回收过程的质心稳定要求和目标位置生存能力，配置内置测试系统的存储模块尺寸，确定存储模块的安装位置以及对存储模块进行二次封装所需的空间尺寸；S2：应用环境分析；对炮弹或者模型的应用环境进行分析，明晰存储模块在数据存储过程中的环境变化情况，确定存储模块的抗过载、防热及相关设计需求，具体内容如下：对炮弹或者模型的发射加载情况进行仿真，对存储模块的加载受力面过载情况进行分析，确认存储模块的受力位置以及结构设计要求；对炮弹或者模型的发射
‑
飞行
‑
回收过程中，由于气动加热、摩擦生热引起的炮弹或者模型热累积及局部温度变化过程进行分析，确定存储模块的隔热设计要求；S3：功能逻辑设计；根据S2的应用环境分析结果确定存储模块的类型，首先确定存储模块的存储容量、外形结构，其次对系统供电和通信逻辑、数据存取模式以及存储模块与外围测试系统进行匹配分析，完成功能逻辑设计；S4：抗过载结构设计；存储模块的抗过载结构设计指从封装结构和工艺设计角度，实现存储模块的抗冲击过载性能；具体内容如下：结构上，将存储模块的存储芯片和电路板进行独立分区，避免因电路板受力变形或者电路板的模块力学影响导致芯片损伤；根据存储模块的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晶，文雪忠，龙耀，柯发伟，田得阳，黄洁，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：