无人机飞控系统故障诊断专家系统设计

针对无人机飞控系统的特点和维护要求,本文介绍了MBIT故障诊断专家系统的设计思路和实现方法,构建了无人机飞控系统故障诊断专家系统的体系结构,深入研究了如何建立故障知识库,制定推理机制,组建综合数据库和故障解释等问题。并结合某型号给出了具体的示例。在工程实际应用过程中,可以利用本系统对无人机飞控系统进行有效维护。     

混合三余度无人机飞控计算机硬件结构设计及可靠性分析

飞控计算机是整个无人机飞控系统的核心部件,其可靠性直接影响着无人机的飞行安全;为了提高飞控计算机的稳定性和可靠性,结合工程实践,提出了一种混合三余度无人机飞控计算机硬件结构设计方案,概括描述了各组成部分的工作原理,并采用马尔科夫模型对该方案进行了可靠性分析;数据结果表明,混合三余度无人机飞控计算机较单机可靠性有了明显提高,满足无人机飞控计算机的可靠性要求,可作为高可靠性长航时无人机飞控计算机设计的参考方案。     

一种基于工控机的飞控系统模拟器

本文提出了一种基于工业控制计算机开发的某型无人机飞控系统模拟器,详细描述了系统的功能及结构配置,提出了硬件实现方案,并给出了软件模块功能、流程以及实时性的解决方法。该模拟器可用于无人机系统先期设计验证及系统联试。     

基于ARM的某型无人机飞控计算机设计

作为无人机飞控系统的核心,飞控计算机通常采用基于嵌入式系统的实现方案;ARM嵌入式处理器及Linux嵌入式操作系统以其一系列优点在飞控计算机中具有广泛的应用前景;研究了基于ARM-Linux的某型无人机飞控计算机的实现方法,给出了系统总体设计方案,着重介绍了硬件电路的设计过程,列出了软件调试流程图,分析了调试结果;实践证明,该实现方法结构简单,功能强大,能够满足系统控制的要求,具有较好的实用性。     

基于双DSP架构的小型飞控系统设计研究

为了提高无人机的控制性能,针对某小型无人机,提出并实现了以双DSP为核心的无人机飞行控制计算机的硬件设计方案;详细给出了系统整体方案的设计和具体的硬件选型;介绍了SPI串行总线的通信特点,并根据该特点将数据拆分为4桢发送以提高效率;数据接收采用双缓冲方式,既降低了数据丢失和冲突的几率又减小了系统延迟;实践证明,该实现方法结构简单,功能强大,能够满足系统控制的要求,已成功应用于某小型无人机系统,具有较高的实用性.     

嵌入式多串口到以太网网关的设计与实现

针对无人机数据链地面控制站监控计算机与多种部件串行通信的复杂问题,提出了以嵌入式系统来实现多串口到以太网数据转换网关的设计方案.给出了利用LPC2388并行数据口实现串口扩展的方法.详细介绍了硬件结构设计和软件设计,并且给出了数据流的分析.该方法在解决了实际的工程问题的同时也为传统串口设备通过标准TCP/IP协议接入Internet提供了一种低成本解决方案.     

高亚音速无人机姿态确定与控制系统设计

姿态确定与控制问题是无人机飞行控制设计中的关键问题.设计了高亚音速无人机的飞行控制系统,其硬件组成部分包括飞控计算机、组合导航计算机、电动伺服舵机、传感器、飞行参数记录仪以及地面检测装置;设计了基于速率陀螺、加速度计、磁航向计、GPS等多传感器系统的无人机姿态测量系统,并给出了基于信息融合卡尔曼滤波的姿态确定算法;设计了基于3个单变量控制回路的无人机姿态控制方案.仿真结果表明了高亚音速无人机的姿态确定方法和姿态控制方法的有效性.     

某小型无人机飞控系统串行通信程序的设计

介绍了以TI公司的DSP芯片TMS320LF2407A为核心的某小型无人机机载计算机系统硬件组成;针对某小型无人机飞控系统串口通信复杂、强实时性等特点,使用了混合编程、模块化、循环缓冲和帧分类技术设计了通用串口中断程序和帧提取程序,分别实现了串行数据收发和控制指令的识别及其提取,并给出了部分流程图;阐述了系统联调中出现的问题和解决办法;经过长时间的运行测试表明,程序可靠性高,实时性强,满足了无人机飞控系统对串行通讯程序的性能要求.     

飞控计算机硬件及全时序综合测试装置设计

针对飞控计算机在出厂前因无整体测试环境而无法进行全时序测试的问题,设计了基于DSP+FPGA的飞控计算机硬件及全时序综合测试装置。根据功能需求设计装置的总体架构,以DSP+FPGA为核心模块实现多种信号处理,通过构建ARINC429、LVDS和RS-422通信链路完成数据通讯,实现对传感器、执行机构、安保机构、数据链等飞行器组件的模拟,构建出整体测试环境,在飞控计算机配合下完成硬件及全时序测试。测试结果表明该装置功能、性能及实时性满足飞控计算机全时序测试要求,实现了对飞控计算机真实工作环境的模拟。     

无人机控制系统RAM芯片测试方法研究

RAM芯片在飞控系统中经常使用,在整个系统中起着数据存储和通讯的重要作用,针对某型无人机控制系统可靠性设计的要求,研究其应用RAM芯片在使用前的测试方法,以保证硬件系统的可靠性,减小调试过程中故障出现的概率;详细分析了RAM芯片故障类型,针对不同故障提供了相应的检测和定位方法,最后提出了针对无人机控制系统应用RAM芯片的综合测试方法,并通过大量的实验和使用证明,此种方法能够很好地对RAM进行全面测试,较准确地定位RAM故障。     

CAN总线网络节点通信的一种方法及实现

针对高速布铗丝光联合机控制系统中FX系列PLC和CAN协议现场总线网络节点的通信问题,提出了通过一个CAN／485节点来解决PLC和现场CAN节点之间的通信方案。介绍了基于微控制器89C52的CAN／485通信节点的硬件线路：给出了面向实际应用的PLC的Computer Link通信协议和CAN总线报文协议,介绍了通信节点前后台软件具体的实现方法,通过所提出的实现方法,实现了在PLC和CAN总线节点混合系统中PLC人机界面对CAN节点数据的监控,该方法已在实际系统中得到成功应用。     

在役管道健康监测机器人系统通信链路设计

油气管道健康监测的管道机器人技术是机器人领域的研究热点.针对在役管道健康监测的管道内外通信问题,介绍了一种内嵌于细缆中的智能节点间驿站式有线通信和智能节点与管道机器人间短距无线通信相结合的链路系统,该链路中智能节点由超级电容供电,超级电容通过两根细缆充电.着重阐述了基于两根细电缆的驿站式通信链路的硬件设计、链路运行机制及该链路中充电和通信过程中关键问题的解决方法.采用该通信系统使管道无缆检测机器人超长距离作业成为可能.     

CPM2A和计算机通信研究

介绍了CPM2A和计算机进行通信的几种方式,重点分析了无规约的RS232C通信模式的硬件连接、系统设置及数据接收和发送步骤。通过应用实例,完成了PLC与PC机之间的通信编程设计与实验工作,并取得了满意的效果。     

混合型数控机床多机通讯结构与方法

目前数控机床在国内已较普通使用，其中高、中档数控机床多配有与计算机连接的接口，低档数控机床则无此接口，如何使这些设备连在一起构成一个系统，以实现计算机控制与管理，是一个需待解决的问题。本文提出了一种混合型数控机床多机通讯的结构与方法及软硬件构成，从而解决了由具有通讯接口和无通讯接口的数控设备构成同一系统的问题。采用ＲＳ－２３２Ｃ串行扩展口以及采用８０３１单片机作为通讯适配器即可完成间接通讯的要求，     

The smart surface network: A bus-based approach to dense sensing

We present the Smart Surface Network (SSN), a hardware and software platform designed for dense sensing. Sensor nodes connected to the SSN communicate using a serial bus integrated within a mountable physical surface. The hardware architecture and bus access and communication mechanisms are implemented in a self-stabilizing manner, providing robust handling of unannounced arrivals and departures of network devices. An associated API supports a peer-to-peer communication paradigm, providing access to the physical, data link, and application layers of the bus. In this paper, we describe the SSN hardware architecture and present the bus access and peer discovery algorithms. We also discuss the design of the API and describe experimental results characterizing the fairness of the bus algorithm, the efficiency of the peer discovery algorithm, and the performance of the SSN system under varying load conditions.     

嵌入式系统中USB块数据传输的设计与实现

为了提高USB块传输的速度和传输质量，从数据链路层方面探讨了块数据如何在USB中传送的方法，给出了利用HDLC进行块数据传榆的工作原理和具体的通信过程和块传输实现。从硬件设计和固件（Firmware）设计方面给出了基于USB总线的嵌入式系统中实现块数据传榆的设计与实现实例，并给出了测试结果。     

基于Ptolemy Ⅱ的无线传感器网络自适应通信体系结构

针对现有的异构无线传感器网络(WSN)体系结构中,不同的数据链路层缺乏通用架构的问题,提出在网络体系中增加“属性装配层”的概念。采用Ptolemy Ⅱ建模仿真平台,将属性装备层与数据链路层分别建模,首先采用属性装备层中的属性工厂模块分类各种通信协议原型,封装上层应用程序;然后采用装配工厂模块生产数据包头,分发于不同的网络;最后形成自适应的无线传感器网络体系。该体系融合了异构网络数据链路层,兼容了现有的平台、通信协议和网络机制,适用于未来的通信协议和机制。实验结果证明,基于该体系的通信系统内存占用和时间开销相对较小,具有自适应能力。     

计算机与Siemens3508i移动电话的数据通信的实现

计算机和移动电话之间的数据通信在很多领域都有着实在的应用价值；以Siemens3508i移动电话为例子，介绍了计算机和移动电话的数据通信的硬件连接，结合VB6．0和MSComm控件介绍了计算机的软件设计，并在此设计过程中提出了一种利用已有设备的检错功能来保证数据通信的可靠性的方法;运行结果表明，该方法有效可行，并为解决已有标准协议的设备之间的数据通信的可靠性问题提供了一个很好的思路。     

Performance measurement and trace driven simulation of parallel CADand numeric applications on a hypercube multicomputer

The performance evaluation, workload characterization, and trace-driven simulation of a hypercube multicomputer running realistic workloads are presented. Eleven representative parallel applications were selected as benchmarks. Software monitoring techniques were then used to collect execution traces. Based on the measurement results, both the computation and communication behavior of these parallel programs were investigated. The various time interval distributions were modeled by statistical functions which were verified by a nonlinear regression technique using the empirical data. The temporal and spatial localities of message destinations were also studied. A model for the temporal locality of message length was introduced and used to analyze the communication traces. A trace-drive simulation environment, which uses the communication patterns of the parallel programs as inputs, was developed to study the behavior of the communication hardware under real workload. Simulation results on DMA and link utilizations are reported