通用实物设备接入技术研究与实现

综合试验验证技术正朝着“虚实融合”的方向发展,将实物试验设备接入虚拟试验的支撑平台进行统一试验,成为综合试验验证的一大关键技术;文章提出一种通用的实物设备接人技术,一方面通过用户界面配置,自动生成与实物设备传输协议相匹配的接入网关,解决传输协议异构性问题;另一方面,通过采用嵌入式的硬件协议转换器,实现高效率的实时设备接入;实验证明,该技术具有良好的实时性,协议转换耗时不到1 ms,同时提高了开发效率,节省了应用开发的人力和时间成本,降低了应用人员的技术门槛,为高效可靠地实现“虚实融合”的综合试验验证奠定了基础.     

基于LabVIEW的特殊复杂信号源研究与设计

围绕导航通信系统的抗干扰测试需求以及对现役无线电导航系统的性能评估任务,研究并设计了一种复杂环境下的信号源并给出了数学模型;该信号源设计要求能够产生包括理想、多径、干扰以及信道噪声在内的、具有天线效应的实际复杂信号;在多径延时的设置上,给出了一种精度更高,延时任意的信号生成方法;最后以PXIe-5672为硬件测试平台,由计算机软件LabVIEW产生波形数据,并通过控制仪器驱动实现信号的存储和发生,完成了整个信号源的设计;仿真结果表明了该设计方案可行有效.     

基于DSP2808的轴流风机控制器设计

针对工业用轴流风机,设计了基于DSP2808的智能轴流风机控制器,给出了DSP系统、CPLD系统、驱动电路、功率电路、故障检测与保护电路、单端反激变换器的设计方案;分析了风机调节流量的方法,控制器能够根据温度反馈通过PWM斩波实现风机宽范围无级调速,实现节能;控制器能够接收外部电位计、温度传感器、485总线的转速给定,表决后产生最终的转速给定;控制器具备电机绕组过热、IGBT过热、交流侧过欠压、直流侧过欠压、直流侧过流等故障检测与保护功能;实验结果表明:控制器能够实现风机匀加速软起动及起动与转速闭环之间的平稳过渡,有效降低了风机启动、运行过程的噪声,同时实现了节能.     

基于多功能数据采集卡和变速PID的转台控制系统设计

为了提高采用转台对惯性导航系统和惯性仪表进行误差模型标定时的可靠性和精度,对角位置转台的控制系统进行了研究;首先借助NI公司PXI-8101控制器和功能强大的数据采集卡PXIe-6363对转台控制系统进行了硬件设计;随后在对转台常规PID控制方法研究的基础上提出了一种能随系统调节偏差自动改变积分项累加速度的变速PID控制方法;接着又对基于软件实现的双通道旋转变压器轴角解调算法进行了研究并提出了一种粗精组合角纠错方法;最后文章设计的转台控制系统进行了测试实验,结果表明提出的轴角解调算法具有较好的解码速度和精度,并且变速PID控制方法大大提高了转台控制系统的自学习能力和鲁棒性,显著地改善了转台控制过程的稳定性.     

智能车转向系统的研究及设计

设计了一套适合无人驾驶智能车BJUT-Ⅳ的转向系统;该系统转向电机采用奇瑞A3电子式助力转向系统(EPS)的转向电机;增量式光电编码器对转向电机的位置以及转速进行检测;汽车转向柱上安装SX4300转角传感器,对方向盘的旋转角度进行检测;该系统采用RS-232实现控制器与上位机之间的相互通信;实验证明,BJUT-Ⅳ智能车可以在阻力最大条件下快速准确地实现转向动作;该转向系统设计合理、稳定性高、实时性强;同时,转向系统的成功应用为今后智能车底层控制奠定基础.     

测发控软件组态开发平台的设计与应用

通过配置和定制式开发,为了适应并满足快速构建运载火箭测发控软件的业务需求,提出一种以实时内存数据库为核心,多个软件构件为基础的组态式软件开发平台;为设计人员提供了统一的开发接口和应用模式,可根据具体需求选择不同的构件和模块进行组态配置和定制式开发;目前在该平台基础上开发的数十项测发控软件已经成功应用在多个运载火箭型号之中,证明其灵活的结构设计和高复用构件能够很好地满足需求的快速响应,极大提高了测发控软件的实时数据服务与应用水平.     

航天通用测发控软件平台设计与应用

随着我国航天器频繁发射的常态化,对航天测发控软件技术的要求也逐渐提高,主要表现在提高软件通用性、自动化程度和数据处理能力3个方面;文章在分析测发控业务需求的基础上,提出了测发控信息全过程可配置、测试数据通用化处理、测试实时判读和试验数据快速后处理的方法,构建了航天通用测发控软件平台,实现了测发控软件的型号通用化,降低了软件研制成本,减少了现场测试人员和现场测试时间,提高了飞行器测发控效率.     

北斗定位系统在飞行试验中的应用研究

为了解决使用美国商用GPS对我国飞行试验中定位精度和速度的种种限制以及对我国国防安全的潜在危险,文章基于我国日趋成熟自主研发的北斗定位系统技术,开展其在飞行试验中的研究;文中分别对北斗的短报文通信技术、单点及事后差分技术、实时差分技术在飞行试验中的应用方法进行研究,并介绍了飞行试验中北斗定位数据的处理方法;通过试验数据与美国商用GPS数据进行对比,结果显示北斗定位系统精度与美国商用GPS精度接近;最后展望了北斗定位系统未来在我国飞行试验以及国防、科研以及交通运输等民用领域的广阔应用前景.     

AFDX网络传输性能分析

AFDX (avionics full duplex switched ethernet)作为一种基于Ethernet技术的全双工数据交换航空电子数据总线,它不仅避免了Ethernet数据传输冲突和碰撞的问题,而且在减轻重量的基础上提高了数据传输率;在设计的过程中,为了保证数据传输的实时性和可靠性,确保数据传输的确定性和无丢失服务,网络传输性能测试分析是设计人员必须考虑的问题;由此一种简单快捷的基于网络演算NC (network calculus)理论进行总线性能传输和测试的方法被推导出来,目的是通过数学评估和仿真的手段分析不同航空电子AFDX数据总线和网络拓扑结构的传输性能,分析的主要目的针对3个重要的网络延迟参数指标(延迟、预留缓冲区和输出数据流);开展这方面的研究有利于在航电总线设计初期帮助设计人员发现问题,尤其是应用于保证航电数据总线无丢失确定性服务方面;除此之外,还比较了目前存在的延迟计算的几种常用方法,并通过仿真举例说明了这种方法的应用.     

基于时间序列模型的粒子滤波行人跟踪算法研究

针对行人运动的随机性导致运动状态模型适应性差和人在行走过程中可能发生短时全部或局部遮挡导致行人跟踪算法精度较低的问题,提出基于时间序列模型的粒子滤波行人跟踪算法;建立了行人运动时间序列模型;给出了基于对视频序列初始帧的检测,确定行人的位置、宽高等作为跟踪先验信息的方法;由先验信息计算加权颜色直方图构建初始粒子群分布,并利用时间序列运动模型预测粒子在下一时刻的状态分布,并更新粒子权值;根据有效粒子的个数判断是否进行重采样;最后由所有粒子的加权和估计行人的运动状态;仿真实验表明:文中提出根据行人的运动轨迹时间序列运动模型可使行人的状态估计更准确,预测误差进一步减小,预测精度得到了提高.