机器人力控关节EtherCAT通信系统设计

针对力控关节高速通信的需要,设计了通信速率可达100 MHz的工业以太网通信总线(EtherCAT)的通信系统,分别从EtherCAT原理、主从站结构以及主从站软硬件方面进行介绍,并利用ET1100和FPGA为核心的芯片搭建了一套EtherCAT通信系统。进行实物测试显示,系统性能稳定可靠、通信速率高、实时性好,可以实现力控关节高速通信的需求。     

动压气体止推轴承间隙气动热特性分析

为掌握不同工作条件下箔片型动压气体轴承气动热特性规律,以箔片型动压气体止推轴承为研究对象,建立其变截面气膜间隙模型,引入粘性耗散项,通过数值仿真计算不同工作条件下气膜间隙的无量纲温度分布,并对轴承转速、进/出口压力、进/出口温度等参数对气膜温比的影响进行数值分析。结果表明,在进/出口压力同比变化工作条件下,气膜温比随进/出口压力增大而下降,随转速的增大而升高,随进/出口温度的升高而降低。     

导弹迎击时飞机的最佳逃逸策略研究

研究了飞机在被导弹迎面攻击时的最佳逃逸策略。首先建立了弹-机追逃对抗飞行数学模型,提出了几种突防方案,即机动变轨技术、抛射诱饵以及综合这两种突防方案,通过大量飞行数值仿真直观地比较了各种突防策略,得出了飞机躲避导弹袭击的最佳策略——作非常规机动并且同时发射诱饵弹。     

基于RSC-300的一种智能语音密码锁的设计与实现

叙述了语音识别芯片的发展现状,提出一种基于语音/键盘组合密码开锁的设计方法,设计了以STC89C52和RSC-300为核心的语音密码识别锁具,给出了硬件设计电路和软件设计程序流程图,实现了具有良好和安全识别效果的语音开锁功能.     

战机对抗地空导弹的突防策略仿真研究

针对战机与中程地—空导弹之间的攻防对抗问题,研究了无机动飞行、做机动飞行以及抛射诱饵弹时战机逃脱导弹追击的情况,首先建立数学模型,然后基于Visual C 和Matlab软件进行了数值仿真,从而寻求战机最优突防策略。结果表明:战机做机动和抛射诱饵能成功突防,但其在不同时机选择不同机动方式效果迥异,蛇形机动效果最好。研究结果对于选择最佳机动方式和时机具有一定参考价值。     

RLV再入段六自由度制导控制律设计

针对RLV再入段六自由度制导控制问题,给出了一种结合高阶滑模跟踪制导律和带干扰观测器的Backstepping姿态控制律的综合制导控制架构,实现了高精度通用RLV的再入六自由度轨迹跟踪的设计与仿真。以HORUS-2B飞行器为研究对象,基于约束预测校正方法规划了再入标称轨迹;针对轨迹运动方程建立了基于高阶滑模的纵向轨迹制导律和侧向制导逻辑,设计了带有干扰观测器的Backstepping非线性姿态控制器,保证RLV姿态角跟踪的快速性和精准度,并将制导系统与姿态控制系统有效融合。通过蒙特卡洛仿真证明了设计的六自由度制导控制律具有良好的轨迹跟踪和较强克服模型不确定的能力。     

采用多层卷积稀疏表示的红外与可见光图像融合

为提升光学图像在低照度条件下的可用性,对红外图像与可见光图像进行融合从而结合两者的优势是一种有效的技术手段。稀疏表示理论在红外与可见光图像融合领域已经得到了广泛的应用,然而基于稀疏表示理论的图像融合方法所采用的局部建模方式易于导致语义信息损失和对误匹配的低容忍度两大缺陷。卷积稀疏表示的全局建模能力对克服上述不足具有巨大的优势,本研究借鉴卷积神经网络的结构设计了一种前馈式基于多层卷积稀疏表示的红外与可见光图像融合网络,该网络包含5层:第1、2层为卷积稀疏层,通过预训练的字典滤波器获取源图像的卷积稀疏响应;第3层为融合层,通过活性图评价以获取融合结果;第4、5层为重建层,基于融合结果结合字典滤波器重建融合图像。实验结果表明,所提出的图像融合方法有效抑制了稀疏表示理论应用于图像融合的两大不足,在客观评价指标方面明显优于基于稀疏表示、基于单层卷积稀疏表示和基于卷积神经网络的图像融合算法,在算法的计算复杂度和运行时间方面优于基于稀疏表示和基于卷积神经网络的图像融合算法。     

低轨道卫星星座网络路由研究

拓扑时变性、承载业务分布不均衡以及星上资源有限,使得设计新的低轨道卫星星座网络路由算法迫在眉睫.如何设计简单、高效的低轨道卫星星座路由成为当前卫星网络研究的热点问题.深入剖析了LEO卫星网络的特点,从几何模型、切换以及星上处理能力三个视角出发,分类综述了LEO卫星路由算法,阐述了各类路由的典型算法,讨论了每种算法的优点和适用环境,剖析了其中存在的问题,并对它们进行了综合对比.最后指出了LEO卫星路由算法进一步的研究方向.     

对偶四元数线阵遥感影像几何定位

提出以对偶四元数为数学工具进行线阵CCD(电荷耦合元件)遥感影像几何定位的全新技术方法。利用对偶四元数建立遥感通用传感器严密成像模型,将光线束的位置和姿态统一用对偶四元数表示,通过传感器扫描光线在空间中的螺旋运动,实现像点到其对应地面点物方坐标的变换,从而克服了成像几何参数(外方位元素)之间的强相关性。按照空间刚体变换线性蒙皮混合理论,可以把刚体变换矩阵分解为平移和旋转两个部分,对平移部分进行线性插值,对旋转部分进行球面插值,从而实现线阵CCD遥感影像外方位元素的解算。按照所建立的成像几何模型,利用某地区Geoeye-1遥感影像进行几何定位实验,实验结果表明新算法获得的几何定位精度优于传统算法,能够解决定位参数之间的相关性问题。