一种无人机通信天线伺服系统的构建

介绍了一种定向数据通信天线伺服系统的实现。该天线伺服系统可以用于作用半径为150km的近程无人机地面测控天线跟踪,其系统跟踪体制采用GPS引导方式,具有实现简单、工作稳定、便于维护等特点。从系统设计原理出发,阐述了GPS引导跟踪算法,说明了系统组成和控制原理,提出了一些关键性设计要点和附加功能,并根据实际使用数据进行了归纳和分析,提出了简单可行的改进措施。     

基于RSSI盲估计的MUAV双天线跟踪系统设计

天线实时精确地跟踪无人机飞行方向,是有效保证无人机扩展战术网络覆盖范围、提高通信带宽和质量的关键所在。设计了一款基于信号接收强度(RSSI)盲估计跟踪的双天线跟踪系统,使天线主波束时刻对准中继无人机,提高了地面定向天线对中继无人机的初始捕获速度,实现动态跟踪,确保通信信号强度处于优值。实验结果表明,相比单天线系统,该系统捕获灵敏度和跟踪速度明显提高。     

舰载综合数据链便携式检测系统的设计与实现

为了满足部队对舰载综合数据链通信检测实际需求,研究了舰艇作战系统网络与数据链通信及协议、舰艇网络数据发送、SharpPCap数据接收等关键技术,设计实现了舰载综合数据链便携式检测系统,为舰艇综合数据链通信数据、无线信道状态检测提供了一个便捷平台,为部队模拟训练、数据链检验验收工作的顺利实施和部队熟练使用、维护数据链提供了强有力的保障.     

基于OpenMV四旋翼无人机视觉跟踪系统设计

无人机对目标的实时跟踪是无人机领域的研究热点与难点,该文设计了一个基于OpenMV四旋翼无人机视觉跟踪系统。该系统以STM32F407VGTx为主控芯片,以姿态传感器、气压计传感器、光流传感器、激光传感器和电子罗盘等为传感器,通过高速的SPI和UART接口获取无人机姿态,构建了一个稳定的飞行控制平台。设计了基于串级PID的无人机悬停、定点和定高飞行的控制算法与程序。在四旋翼无人机稳定飞行的平台上,通过OpenMV实现了四旋翼无人机对目标色块的实时跟踪。     

小型无人直升机通信系统的设计与实现

通信系统是无人机系统中最重要的组成部分之一,为了实现小型无人直升机稳定可靠的全自主飞行控制,设计并实现了基于WIFI并运用UDP协议和SOCKET通信机制的无人机系统实验数据链,在此基础上,基于无线射频模块和WIFI,实现了用于无人机运营阶段的远程飞行数据链;首先介绍无人机的通信系统框架,再对无人机实验数据链和远程飞行数据链的数据通信协议及软硬件实现进行详细说明;该通信系统有充裕的数据载荷,数据下传和上传延迟满足系统实时显示和控制要求,可在无人机平台上稳定可靠运行.     

卫星通信天线伺服系统的离散滑模控制算法研究

船载卫星天线易受干扰而导致跟踪精度和通信质量下降。为改善天线系统的性能,实现了基于DSP的天线伺服控制器,在设计的天线伺服系统中应用基于指数趋近率的离散滑模变结构控制算法,并且进行了设计分析和实验仿真。实验结果表明,基于此算法,较容易设计满足系统稳定性的离散控制器。与传统的PID算法相比,该算法具有较好的实时适应性,伺服系统对连续或突加干扰的敏感度大大下降,鲁棒性明显增强。     

基于GPS的无人机天线自动跟踪系统

针对解决无人机飞行探测中定向天线跟踪问题,设计一种新型的基于GPS和单片机的天线自动跟踪控制系统。通过详细比较GPS跟踪的三种算法,确定圆球模型算法对于一定跟踪精度范围,可完全替代平面模型和椭球模型,减少了计算量。根据圆球模型算法对系统软硬件进行开发与设计,系统通过无人机通信数据链获取无人机的位置信息,结合系统自身的GPS位置信息、罗盘的方位信息,运用圆球模型算法计算出天线需转动的方位角和俯仰角,通过单片机控制天线对准无人机。实验测试结果表明,对于10公里范围内的跟踪,系统的跟踪精度满足设计的要求,具有较强的实用价值和推广意义。     

机载SAR天线稳定平台测试模块

文章简述了机载SAR天线稳定平台的结构以及国内第一个针对机载SAR稳定平台的自动化测试系统的结构,设计并实现了专用于该系统的基于PXI总线的测试模块的电路以及计算机端驱动、数据处理等软件,它模拟惯导姿态信号给平台伺服系统,采集平台跟踪误差信号并通过PXI总线传到主机中进行分析、处理和显示;试验证明,该模块能够圆满完成预定功能.     

基于ESO的遥控武器站伺服控制研究

针对船用遥控武器站伺服控制系统在稳定、跟踪和射击时,受到平台摇摆、射击振动与冲击等因素的影响,该文设计了一种基于扩张状态观测器的伺服控制算法,实现伺服系统非线性因素的实时动态补偿,有效改善遥控武器站伺服系统的抗干扰性,提高跟踪与射击的精度。数字仿真结果表明,可有效提高伺服系统的稳定与跟踪精度,并通过设备实际验证,可满足遥控武器站的使用需求。     

舰载天线稳定平台伺服控制器研究

采用高性能32位DSP TMS320LF2812,以速率光纤陀螺和水平倾角仪为传感器,研究位置环+速度环的双闭环舰载天线稳定平台控制器;针对舰船主桅杆顶的大振动、强冲击以及长天线倒单摆式惯量负载等干扰跟踪精度因素,在速度环,设计一种PID和模糊控制的多模结构复合型控制方案;在平台上安装倒单摆式仿制天线进行实验,实验结果表明该稳定平台控制器的动、静态特性很好,稳定隔离精度小于1°。     

双数字信号处理器光电跟踪伺服控制系统的设计

为解决光电跟踪伺服系统中的计算资源不足的问题.分析了光电跟踪伺服系统跟踪回路的结构,设计了基于双数字信号处理器的数字伺服控制硬件平台,以完成光电跟踪系统的通信、扰动隔离以及目标跟踪等功能,介绍了其硬件与软件实现方法;对各DSP任务进行了合理规划,以McBsP接口作为双DSP的数据交换接口,保证了通讯的实时性.以方位轴跟踪回路为例,构建了脱靶量预测滤波算法,实现了等效复合控制.     

基于VxWorks的成像跟踪系统随动控制研究

实现目标跟踪系统的实时跟踪，重点是实现视频处理部分(包括目标识别与采信以及目标方位计算)与伺服控制(随动系统)在网络间的实时通讯和随动系统的实时响应。VxWorks的高可靠性和强实时性在应用中得到了充分的验证，在VxWorks平台的支持下，编写PCI设备的驱动程序和网络通讯程序，完成了视频处理系统和伺服系统在网络之间的实时通讯和随动系统的实时响应，达到实时目标跟踪。     

一种基于空中平台中继的通信系统的设计

论文针对一种基于小型无人机作为空中中继平台的点对多点无线通信系统进行了适应性设计。设计中结合空中平台的飞行特性,对使用空中转发通信时所需的技术和体制进行了研究和论证,并通过计算和仿真,提出了利用空中平台中继通信时的天线、抗多径、抗衰落和系统的设计要求。本设计的正确性和有效性在相关通信系统的研制和试验中得到了验证。     

基于APT控制技术的Ku/Ka双频机载动中通系统设计

随着航空用户对上网需求的逐步增加,结合航天制造、卫星通信及惯性稳定平台技术,设计了一种基于APT控制技术的Ku/Ka双频机载动中通系统。该系统具有较高的高动态响应及精准卫星捕获、跟踪能力；APT控制技术融合陀螺稳定、漂移补偿、多数据融合及精准伺服控制关键技术,系统采用程序跟踪、动态跟踪控制策略,可根据ModMan控制指令在不同载体扰动情况下迅速完成Ku、Ka天线切换及对星,保障链路通信正常,以最佳带宽服务理念为航空用户提供多层次通信服务保障。目前已完成样机研制和地面跑车模拟、摇摆台试验,技术指标符合总体设计要求具有良好的应用前景。     

四旋翼无人机可视化轨迹跟踪仿真系统

为了便于对四旋翼无人机控制算法进行实验仿真和验证,联合Solidworks和Matlab/SimMechanics工具箱设计了一种四旋翼无人机可视化轨迹跟踪仿真系统;利用Solidworks搭建了四旋翼无人机三维实体模型,并通过Solidworks和Matlab转换接口将该实体模型导入到Matlab/SimMechanics中;Matlab/SimMechanics提供了了三维可视化窗口,可以显示无人机的实时仿真状态;仿真平台在Matlab/SimMechanics环境中实现,与Matlab/Simulink通信方便,可方便的将Simulink设计好的控制算法添加到仿真系统中,以进行验证和参数整定,还具有姿态分析和数据分析等功能;轨迹跟踪仿真结果表明,四旋翼无人机可视化轨迹跟踪仿真系统直观可视,准确可靠,能较好地对控制算法进行研究和测试,对四旋翼无人机以及控制算法的研究和开发具有重要价值。     

锚泊状态下船载测控系统对塔相位标校研究

航天器海上测量船是搭载着船载测控系统的海上平台,主要完成对目标的海上测控任务。测量船在新建之时或大修之后均要对搭载的测控系统进行标校,主要是进行海上合作目标校飞。海上校飞过程中锚泊状态下天线对塔相位标校必不可少,对此进行研究有助于提高锚泊状态下对塔相位标校过程的认识,提升船载测控系统的标校精度。研究过程首先分析了我国测量船所采用的差模双通道单脉冲雷达的跟踪原理和天线对塔校相原理,然后再结合锚泊状态下大型海上测量船的运动规律,建立了船体运动对锚泊状态下对塔校相精度影响的数学模型,最后在远场条件下对数学模型进行了的仿真,分析了测量船锚泊时不同运动模式对相位标校的影响,并进一步给出了锚泊状态下船载测控天线对塔校相的建议。     

基于工程化参数优化的遥测伺服系统仿真分析

针对试凑法研制的XX设备的天线伺服系统无法得到最优化的PID参数情况,研究该设备伺服系统的PID参数优化。首先从设备原始资料及说明书着手,分析设备的组成原理、各元器件的性能以及天线伺服系统指定角度跟踪的机理,其次查阅相关资料,分析该系统关键部件的传递函数模型从而建模整套天线伺服系统,从系统的三环结构依次按照工程化设计的原则对天线伺服系统的参数进行理论优化,最后,采用Matlab/Simulink软件对优化后的整套伺服系统进行仿真分析。仿真分析结果表明采用工程设计优化后参数其总体天线伺服系统的阶跃动态响应性能相比于当前天线的伺服系统性能更佳。该方法从理论上对天线伺服系统的控制性能优化提出了一定的指导作用,对设备到的优化和性能提升提供了一定的实用价值。     

基于SPI接口的陀螺芯片应用

串行外围接口（SPI）是一种高速、全双工、同步通信接口,它具有电路简单,速度快、通信可靠等优点。介绍了一种具有SPI接口的陀螺芯片ADIS16255,简单描述了芯片的特点,给出了其与单片机C8051F040的硬件接口电路,重点介绍了数据通信编程的软件设计,给出了用c语言实现该接口通信的部分程序。该程序已经在工程实践中通过验证,并成功应用于车载天线的伺服跟踪系统中。