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.     

基于OPENCV的手势识别系统的设计与实现

人与计算机的交互技术是一种新型的计算机技术,且逐渐演变为一种主流技术和计算机领域的技术热点;为了能够更好地识别手势和跟踪手势的运动轨迹,提出了基于OPENCV的手势识别系统,系统引入了OPENCV计算机视觉库,OPENCV作为优秀的计算机视觉库,为设计的实现提供了便捷的代码,利用OPENCV技术中的图像处理算法,首现通过摄像头采集数据图像,并对采集到的图像进行一系列的缩放,去噪以及锐化等处理,然后对人体手势建立肤色模型,然后经过灰度阈值化来转换成二值图像,得到手轮廓的数据图像后,采用轮廓匹配方法识别出手型;最后通过10种基本的手势模型对比验证了本系统具有一定的实时性,并且识别率可以达到95％以上.     

基于μC/OS-Ⅱ的数据采集模块设计

针对车载装备上传感器数据采集模块的体积小、可靠性高、实时性好等需求,设计了基于嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的数据采集模块,选用集成了ADC与CAN通信功能等多种外设的Cortex-M3内核芯片STM32F107VCT6,移植嵌入式操作系统以简化软件设计,提高实时性和可靠性;数据采集模块将采集到的数据通过CAN总线实时地发送到主控计算机,同时也通过FatFs文件系统存储在SD卡中,便于计算机读取其中数据,进行离线分析;电路优化设计和数字滤波算法,提高了数据采集模块抗干扰能力和采样精度;通过实验验证,该数据采集模块可以准确、及时地获取和发送传感器数据,具有较高的可靠性和实时性.     

基于改进神经网络算法的PM2.5污染信号分析检测

当前为了保证污染信号分析的精度,在对PM2.5污染进行检测的过程中,需处理的数据量过大,导致经典神经网络方法遇到矛盾数据时,需要花费大量的数据校验时间,收敛速度下降,检测效率大幅降低,提出一种基于改进神经网络算法的PM2.5污染检测方法,在分析标准神经网络算法的基础上,允许信号跳变精确度范围内,在层与层之间引入容错性变量,同时在计算阈值的过程中融人松弛变量,提高收敛速度;避免神经网络陷入局部最优解;采用改进神经网络算法,通过不断调整网络的权值以及污染阈值,对PM2.5污染信号进行高效检测;以飞利浦公司的新一代检测系统为测试器材,测试结果表明,采用所提方法得到的PM2.5污染检测效率明显提高.     

过程控制系统中多条件约束的多传感器故障检测与诊断

针对工业过程控制系统中的故障具有类型多样、时空独立和非线性等特点,使得检测与诊断效率降低,系统性能下降等问题,提出了一种基于自定义多条件约束的多传感器故障检测与诊断机制;该机制,首先考虑了系统的稳态和时空特征建立了非线性过程控制系统多故障模型,并给出了满足条件判定法则;然后对于系统中的单故障,并发故障和通信故障等类型给出了多条件约束法则及独立特性判断;最后提出了通过自定义多条件约束的多传感器故障检测与诊断机制;实验结果表明,在平均检测概率、稳态特征保持能力和系统功耗等方面明显优于无条件约束的机制,可以显著改善过程控制系统性能.     

LCD灰阶响应时间自动测量系统开发

灰阶响应时间需要测试不同灰阶之间切换需要的时间,这样测试的数据量非常大,仅仅靠手动测试已经很难完成该测试;需要自动化的测量方法才能完成;对LCD的灰阶响应时间自动测量进行了研究,用综合测试仪(DMS)与FPGA系统结合的方案完成灰阶响应时间的自动测量,可以快速准确的测试灰阶响应时间;采用这个方案可以在无需额外购买测试设备的情况下几分钟内测试一组灰阶响应时间,测试基准采用DMS设备,所以测试的准确率高;该自动测试方案对于LCD灰阶响应时间的测量和研究具有很强的实用价值.     

基于集中式智能控制系统上位机数据采集算法

将集中式智能控制系统常用的二层结构改进为智能化的三层结构的设计方案,即传感器、智能巡检仪和上位机;上位机既可以直接读取传感器的数据也可读取智能巡检仪的数据,通过一定的通讯方式与PLC执行计算机连接,读取数据,分析计算,并像执行的计算机发出指令的设备;此方案较好地解决了二层结构所出现的问题,并且也适合较大规模的其它类型的控制系统;这种设计方案存在当规模大时上位机采集数据出现丢失的现象;文章提出了利用数据库的历史数据及控制曲线的线性特征数据采集算法,较好地解决了数据丢失的问题;并以温控系统为例仿真了在较大规模控制环境下的试验结果,已经研制出相应的产品并应用于实际的工业生产和教学实验中.