新一代导航卫星电源系统自主管理方法

对新一代导航卫星电源系统的组成结构和工作原理进行了介绍,详细论述了母线控制方式、充电管理方法、电池均衡技术、在轨管理策略等,实现了电源系统高可靠、长寿命的设计目标。     

基于FPGA的设计继承方法

FPGA的正确性不单单由代码来确定,还需要FPGA开发工具完成整个设计流程后形成正确的电路才能保证设计的正确性.为提高FPGA在实际工程中的开发效率,引入后端工具指导布线法、布局布线工具设计保持法这两种设计方法,通过设计工具使关键信号或者未更改部分的电路布局布线信息继续保留,因此大大减少因部分模块更替对以通过充分测试部分的设计的影响.在工程实践过程中,后端工具指导布线法仅对布线约束控制在40条以下的工程效果较好,但流程较简单;布局布线工具设计保持法流程较复杂,但保持的布线数量可达成百上千条.两种方法各有优劣的地方,设计人员应根据不同的工程需求,选择合适的方法来实现设计继承,以提高调试效率.     

使用线性卡尔曼滤波进行WiFi-惯导的融合定位

为提高WiFi室内定位的精度,对线性卡尔曼滤波融合WiFi与惯导定位数据的方法进行了研究.阐述了数据融合所具有的优势,分析了卡尔曼滤波的原理与过程,详细推导了将线性卡尔曼滤波应用于融合定位过程的全部计算公式,其中包括协方差阵估计公式.通过实地实验发现,应用本方法后,定位精度由2.81 m提高到了1.95 m.相对于传统的常用的非线性卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波进行融合定位的方法,本方法具有形式简单,易于实现,计算量小且精度高的优点.     

航位推算法在导航定位中的仿真研究

航位推算(DR)法最初用于船舶的航行定位中,所使用的加速度计、磁罗盘、陀螺仪成本高,尺寸大.而随着微机电系统技术的发展,加速度计、数字罗盘、陀螺仪尺寸、重量、成本都大大降低,使得其可以在行人导航中得以应用.针对DR算法的原理,利用GPS/INS紧密组合导航系统INS 1200进行导航实验,采集实时数据,利用DR算法以及坐标转换算法对实验数据进行处理,通过MATLAB软件模拟了经过坐标变换后的定位图.仿真结果表明,DR算法在短时间内有较高的导航精度,对短时间导航有较大意义.     

天空偏振模式对仿生偏振光定向的影响及实验

针对工程应用中仿生偏振光罗盘易受天气和太阳位置等因素的影响,存在定向精度低、稳定性差等问题,研究了天空偏振模式对偏振光定向的影响机理。建立了含有偏振模型误差的偏振光定向模型,推导了仿生偏振光罗盘的航向角解算方法;然后系统分析了模型误差对偏振光定向精度的影响机理,指出了载体水平角和太阳高度角是决定模型误差影响程度的主要因素;最后设计了静态实验与跑车测试,评估了不同水平角和太阳高度角时,模型误差对偏振光定向精度的影响。结果表明:当太阳高度角hs40°时,偏振光定向误差为0.729°;当40°hs75°时,误差为3.764°;精度明显降低。另外,载体水平角越大,模型误差角对定向精度的影响程度也越显著;载体水平时,定向误差为0.323°,而倾斜后误差增大为1.352°。文中对仿生偏振光定向的影响机理分析为补偿偏振模型误差,实现高精度偏振光定向提供了理论依据。     

X射线脉冲星导航探测器的微通道板甄选

根据应用于X射线脉冲星导航系统的大面阵X射线探测器对微通道板(MCP)性能的要求,研究了甄选微通道板的方法。确定了甄选微通道板的4个关键参量,分别是增益的均匀性、阻抗匹配、暗计数率、增益系数。针对这4个参量设计了相应的测试实验,制定了甄选MCP的流程,并对采用该流程甄选出的MCP进行了幅值和计数率的测试。测试结果显示:采用单通道阳极接收信号时,每一个探测单元的幅值存在的相对误差各不相同,第i个探测单元输出的信号幅值的最大相对误差Δ1i和最小相对误差Δ2i的波动分别为7%~13.5%,3%~6.7%;而采用四通道共享阳极时输出信号的Δ1i为7.8%、Δ2i为3.1%;单通道阳极计数率之和(n=n1+n2+n3+n4)与四通道共享阳极计数率N的相对误差为4.38%,小于预估值10%。上述实验结果表明该甄选方法能够甄选出满足探测器要求的MCP。     

基于UWB系统的井下车辆高精度定位研究

随着无线通信技术的进步,超宽带(UWB)技术从缩减硬件成本及定位精度的提升都有了大幅的进步,因此其在定位系统中的使用越来越多。通过研究适用于在井下巷道环境的高精度定位方法,研制出了一套适用于井下环境的超宽带无线车辆定位系统。试验结果显示,该系统定位精度高,对进一步实现井下的车辆无人自主导航具有非常大的支撑作用。     

现代有轨电车正线道岔控制系统方案研究

针对现代有轨电车信号控制系统,分析了系统需要解决的关键问题。重点对信号系统中涉及安全的正线道岔控制子系统,分析了系统的功能、组成和结构,对系统中转辙机控制、车地通信和列车定位等关键集成技术进行了分析对比,提出了一种兼顾效率与安全考虑的进路控制方法和一套基于完全国产化技术的系统方案。     

Preparation and characterisation of mixed matrix Al2O3- and TiO2-based ceramic membranes prepared using polymeric synthesis route

Al₂O₃- and TiO₂-based ceramic membranes prepared using polymeric synthesis route were characterized by scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) and gas permeability tests. The influence of the final calcination temperature and the systematic investigation of the properties of the membranes are provided. The calcination temperature affected morphological, structural and chemical properties, as well as the gas permeability of the ceramic membranes. XRD analysis revealed rhombohedral and tetragonal structures of Al₂O₃ and TiO₂-based ceramic, respectively, prepared at calcination temperatures of 1100 and 1200 °C. The TiO₂-based ceramic matrix calcined at temperatures of 1100 and 1200 °C exhibited a well-defined crystalline microstructure with the grains increasing in size as a function of temperature. FTIR analysis revealed that phosphorus additives in orthoclase clay tend to form phosphonate groups during the calcination process. The decomposition of organic source was not fulfilled as tested at calcination temperatures of 1000, 1100 and 1200 °C.     

一种单层双频宽带GNSS测量型天线设计

基于单介质层结构,设计了一款双频宽带全球卫星导航系统(GNSS)测量型天线,天线采用单层高性能轻质复合材料作为双频微带天线共用的辐射介质基板。双频辐射贴片单元采用共面齿轮结构设计,并在天线单元外围设置一系列短路销钉来有效改善天线轴比带宽、低仰角辐射增益等参数,四馈点馈电技术和宽带耦合相移馈电网络的应用保证了天线相位中心稳定度更加可靠。设计结果表明,该双频天线单元大于等于5 d Bi的辐射增益带宽均大于245 MHz,高低频3 d B轴比带宽分别为-76°~76°和-116°~116°,低仰角90°增益滑落均小于11.5 d B,经实物样机对比测试分析,实测结果与仿真结果基本吻合。实测频谱显示,该天线工作频段覆盖目前在运行的四大导航系统全部工作频点,较好满足GNSS精确测量与定位系统终端设备应用需求。