基于任务设备模拟的新型无人机训练模拟器研究

为了克服现有无人机训练模拟器独立于无人机系统,训练环境不能与系统测试环节相结合的不足,提出并设计实现了一种新型的基于任务设备模拟的训练模拟器;首先给出了新的架构和信号传输方式,其次给出了飞机模型、任务设备模型的实时化运行处理方法及过程,最后给出了场景编辑器的主要功能与视景的运行效果;运行过程中视景显示帧频稳定在70帧/秒,仿真步长20ms,稳定运行时间大于5小时;结果表明新型训练模拟器在满足训练要求的同时又完成了多个子系统的测试,一举多得;该训练模拟器成功应用干某型号无人机系统中,满足实际工程的需要.     

基于分布式一致性的无人机编队控制方法

多无人机系统中,系统状态的一致性是实现多无人机协同控制的基础,针对多无人机中存在的三维空间编队控制问题,提出一种分布式一致性的无人机编队协同控制方法。在主机-从机组成的多无人机系统的基础上,引入分布式结构,设计无人机控制系统模型并建立无人机编队协同机制。根据协同机制设计基于一致性算法的协同编队控制器、基于匈牙利算法的任务分配策略以及避障策略。分别在简易模拟器和基于ROS-Gazebo的实景模拟器中仿真验证了协同控制方法的有效性。结果表明：无人机群能够有效地完成协同编队任务,并且可以通过调整层次结构进行有效编队重构。     

基于虚拟仪器的无人机舵面负载模拟器

设计与实现了一种基于虚拟仪器的无人机舵面负载模拟器.针对无人机舵面负截模拟器的测试需求,给出了基于虚拟仪器的无人机舵面负载模拟器的基本功能、硬件配置、试验平台搭建、软件设计和系统测试结果.系统的测试结果很好地验证了系统设计的有效性.     

无人机飞行控制系统模拟器设计

提出了一种基于工业控制计算机开发的某型无人机飞行控制系统模拟器设计;详细介绍了系统设计原理，给出了硬件构成方案、软件功能模块组成和程序流程图，最后分析了测试结果；该模拟器充分利用了当前计算机技术、自动控制技术、系统实时仿真技术和面向对象编程技术，具有功能强大、界面友好、操作灵活的特点。可用于无人机系统先期设计验证或后期测试维护；实际使用情况表明该系统性能良好，完全能够代替真实飞行控制系统进行实时仿真试验。     

基于神经网络的无人机负载模拟器的复合控制

衡量负载模拟器系统性能的关键指标是多余力矩的抑制。针对无人机负载模拟器系统的非线性及多余力矩强扰动的特点,依据神经网络的非线性逼近和自学习特性,提出了一种基于神经网络和前馈相结合的复合控制器,用来提高系统的性能。复合控制器利用前馈来补偿定常多余力,利用神经网络进行在线辨识、控制来补偿系统的非线性部分,很好地抑制了多余力矩。该文给出了具体的控制结构和算法。仿真结果还表明该方法极大地改善了系统动态加载性能,有很强的鲁棒性。     

基于CAN总线的飞行模拟器座舱系统设计

本文提出了一种基于CAN总线的飞行模拟器座舱系统的设计方案,分析了某型飞机飞行模拟器座舱系统的功能和总体结构,将模拟器座舱内的信号根据种类和分布位置,分成多个总线节点,并给出了节点的硬件和软件设计方法。实践证明,基于CAN总线的飞行模拟器座舱系统具有可靠性高、实用性强、扩展灵活、开发周期短及性价比高等特点。     

机载(动态)GPS信号模拟器研究

为解决无人机GPS自主导航系统的地面实验环境问题，结合某型无人机GPS自主导航系统的开发，首先提出了机载GPS信号模拟器的概念；其次，探讨了机载GPS信号模拟器的基本组成以及各组成部分的工作原理和实现方法，采用四元素法来实现无人机姿态角的求解，用迭代的方法来进行大地参心坐标系和WGS-84坐标系之间的转换；再次，在BORLANDC＋＋3．1编译环境下采用C语言编制了机载GPS信号模拟器仿真软件和地面监控软件；最后，设计了基于GPS自主导航的半实物仿真实验方案并对某型无人机进行了仿真实验，取得了良好的实验效果。     

GPS模拟器在无人机仿真中的设计与应用

为模拟无人机在真实大气环境下,存在风场干扰以及传感器存在误差条件下的导航控制,设计出一种GPS模拟器,简化了风模型和紊流模型,给出了GPS模拟器的设计思路以及在传感器偏差与常值风干扰下的设计原理;最后利用常值风干扰仿真,验证了风场估计算法的正确性;仿真表明,用矢量三角形估计法将常值风场与传感器误差模型估计出来后得到的风场数据修正航程推算,提高定位精度达到了较好的控制效果;该GPS模拟器可以为无人机仿真系统提供闭环控制条件,能够很好地模拟无人机在真实大气环境中的导航与制导控制,具有一定的实用价值。     

基于LabVIEW的海洋资料浮标测试系统设计与实现

为了提高海洋资料浮标主控系统功能和性能测试的效率和可靠性问题,提出了采用基于LabVIEW开发的集成测试系统;该系统由海洋传感器模拟器、北斗通讯机模拟器、数据分析器组成;具体介绍了传感器模拟器的结构模型和LabVIEW程序实现,讨论了数据分析器和北斗通讯机模拟器的作用和关键问题;实践表明,该测试系统开发周期短,灵活高效,为海洋资料浮标系统的功能和性能测试提供了一种切实有效的解决方案.     

集群计算系统中并行I/O模拟器的研究与设计

论文对集群计算系统中的并行I／O技术作了分析，在理论研究基础上提出并行I／O模拟器的框架模型及研究、设计该模拟器的思路，并开发了一个并行I／O模拟器CLU—PIO—SIM的部分功能。     

多层架构思想在测井模拟器上的应用

针对测井模拟器系统开发过程中,采用一般开发思想及流程存在开发方案复杂,开发难度大的问题,尝试引入多层架构的开发思想,提出了一种嵌入式系统开发的思路和方法.介绍了基于多层架构思想开发测井模拟器系统的总体架构及各部分的功能,对分层的原则和各分层的开发设计进行了探讨.     

PCI-1762在模拟器接口系统中的应用与实现

论述LDS(Locomotive Dynamic System)模拟器的系统构成及各子系统功能,分析LDS模拟器接口系统的功能及数据需求.用符合PCI总线标准的数据采集卡设计并实现LDS的接口系统,提出在VC 开发环境下.结合MFC和Win32 API编写数据采集卡应用程序的方法.及接口系统的调试策略.实践证明在工程应用中这种设计方法可以较大地缩短产品开发周期、提高产品质量、取得良好的经济效益.     

基于ISS和硬件模拟器的协同模拟关键技术研究

提出一种在嵌入式系统软硬件协调设计中对系统功能进行验证的软硬件协同模拟方法．该方法使用指令集模拟器(ISS)和事件驱动硬件模拟器分别完成软硬件的模拟，并采用C 语言构造处理器的总线功能模型，实现软硬件模拟器的信息交互．重点讨论指令集模拟器、总线功能模型以及硬件模拟器协同模拟接口的设计与实现方法，同时还给出了软硬件模拟器之间的同步算法．     

多无人机监督控制的人机动态功能分配研究

针对监督控制系统静态功能分配的不足,提出了一种基于操作员工作量的动态功能分配触发方法,实现了多无人机监督控制的人机动态功能分配。以单操作员控制四架无人机执行对敌防空压制任务为背景,设计开发了多无人机监督控制仿真平台,并进行模拟实验。实验中引入等待时间作为衡量系统性能的指标,结果表明动态功能分配降低了系统等待时间,提高了系统的整体性能。     

基于Windows CE的嵌入式无人机综合检测系统

为了解决某型无人机故障检测的难题,提出了一种基于Windows CE的便携式无人机综合检测系统的设计方案;采用实时嵌入式操作系统Windows CE、嵌入式单板机以及触摸屏构建系统通用控制平台,结合某型无人机各分系统的工作原理和信号特性,开发功能相对独立的各分系统专用检测模块,并以Embedded VC 4.0为工具采用多线程技术开发相应的测试应用软件;应用结果表明,该系统具有集成度高、功能可扩展及可靠性强等特点,可对某型无人机各分系统的功能、技术参数和性能水平进行全面检测与评估.     

嵌入式系统雷达电子干扰模拟器的设计

设计了一种基于嵌入式系统的雷达电子干扰模拟器。模拟器以ARM微处理器LPC2138为核心,通过移植嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ完成其多任务功能。介绍了系统组成及工作原理,并给出具体的硬件电路和软件设计流程。实际应用表明,该模拟器功能多、实时性强、人机对话方便,能够满足部队电子对抗模拟训练的要求。     

基于RTX的实时伺服控制系统

伺服机构作为光电系统点源目标模拟器的部件,为点源的目标大小、辐射强度、运动轨迹提供精确控制.为提高目标模拟器动态响应和系统的实时性,提出了基于RTX的实时伺服控制系统解决方案.分析了控制系统的工作原理和硬件结构,设计了主控软件的MFC进程和RTSS进程,阐述了RTSS进程的组成和各层次的功能划分,研究了主控软件的工作流程及系统的关键技术和设计方法.实验结果表明该系统具备较高的控制精度、动态地响应性能和实时性,满足了点源目标模拟器的实时性需求.     

嵌入式协调设计中的系统级验证方法及应用

协同验证是在嵌入式系统协调设计过程中用以检验系统功能是否正确的有效手段。由于精确指令集模拟器模拟的细节多、速度慢，通常成为复杂嵌入式系统协同验证的瓶颈，因此提出使用RTOS软件模拟器和指令集模拟器相结合的多层次验证方法，提高了复杂嵌入式系统的验证速度，并通过某图像压缩系统的验证实例，说明该验证方法的有效性。     

四旋翼无人机飞行过程孪生仿真研究

为了满足无人机在实际飞行过程中的虚实交互、实时响应和精确控制等要求,以四旋翼无人机的飞行过程作为任务需求,提出基于数字孪生技术的四旋翼无人机飞行过程仿真研究。搭建了四旋翼无人机飞行数字孪生系统架构,分析了数字孪生体仿真数据的流向及其作用,并对四旋翼无人机飞行数字孪生系统的功能和意义进行了介绍。从几何、物理、行为和规则等四个方面融合构建了四旋翼无人机的数字孪生体模型。最后进行了四旋翼无人机巡航过程的案例研究,通过仿真案例中的各项参数分析,考察了虚实无人机之间的交互性,证明了数字孪生体模型的精确性,验证了四旋翼无人机飞行数字孪生系统的可行性。     

无人机无线电数据链自动测试系统方案设计

针对无人机无线电数据链系统的实时性测试要求,设计了一种专门应用于无人机无线电数据链系统的自动测试系统。系统详细分析了无人机无线电数据链自动测试系统的结构特点及各部分的功能,阐述了采用以计算机为核心的一种无人机无线电数据链自动测试系统的设计思想和总体方案,论述了系统的硬件构成及软件的特点。该系统已成功投入使用,从而缩短了产品的开发周期,提高了产品质量,降低了开发费用,节省了大量的人力,产生了巨大的经济效益。