基于Lab Windows/CVI的坦克火控检测系统软件设计

为满足部队对新装备不解体检测的需求,尽快形成新装备维修和综合保障能力,利用Lab Windows/CVI虚拟仪器开发工具,高度集成各种测量和控制硬件实现了某型坦克火控系统火控计算机及传感器等各部件的检测.与传统的检测系统相比,简化了硬件设计,实现了测试信号的实时采集与处理,并具有较强的人机交互功能.     

基于曲率特征的自主车辆地图匹配定位方法

提出了一种新的基于曲率特征的自主车辆地图匹配定位方法,该方法通过计算自主车辆行驶轨迹和参考轨迹的尺度不变曲率积分特征及其相关性进行匹配,可以有效地消除因航迹推算(DR)传感器标定参数偏差和航向角估计偏差而引起的错误匹配问题.文中首先采用扩展卡尔曼滤波器融合惯性测量单元输出、方向盘转角和4个ABS(防抱死刹车系统)传感器测量的轮速,估计自主车辆的位姿状态,并据此从数字地图中选择匹配的候选路段.然后利用本文提出的曲率空间特征地图匹配算法实现路段匹配,并根据曲率和航向角变化确定匹配点,最后将其作为无迹卡尔曼滤波器的观测值更新滤波器,从而实现高精度的位姿估计.现场道路实验结果表明,该法能够有效地实现地图匹配,降低自主车辆DR产生的累积误差,从而能够在GPS(全球定位系统)信号失效情况下实现长距离精确定位.     

基于改进CSP算法的运动想象脑电信号分类方法

For the problem of low classification accuracy and poor real-time performance during the traditional common spatial patterns (CSP) algorithm for motor imagery EEG signal processing, a new analysis method of CSP EEG signal based on time space frequency domain is put forward. Firstly, the wavelet packet is used to decompose the original signal of EEG, the motor imagery EEG rhythm is extracted according to the frequency distribution of EEG signal, and the spatial features of EEG are extracted by improving CSP algorithm. Then, we introduce the time window to filter the EEG signals, and eliminate the influence of EEG fluctuation at the beginning and end of the motion imagery. Lastly, according to the characteristics of the physiological distribution of EEG signals in the brain cortex, the method based on spindle channel is used to process the EEG signal and analyze computational time of different algorithms and the classification results. The experimental results show that, the running time of the algorithm is 1.562 s, which is 67% shorter than the traditional method, and the average classification accuracy is up to 97.5% when the number of spindle channels is 29 and the time window is 2 s. In the meantime, the results show that the proposed method can effectively improve the classification accuracy and the real-time performance of motor imagery EEG.     

虚拟仪器的构建与应用

针对目前军用测试设备缺乏标准化、模块化和开放性的不足,从理论上分别分析了虚拟仪器软硬件体系结构和构建过程.结合基于PXI总线技术网络化的某型坦克光电系统检测设备的研制和使用,具体探讨了虚拟仪器软硬件开发设计思想和工作流程,最后对虚拟仪器技术进行了展望.     

应用F2812实现全数字交流伺服电机控制系统

介绍了应用高性能F2812数字信号处理器,采用空间矢量的控制方法实现全数字交流伺服控制系统;针对集散式控制网络设计了CAN总线通信系统;详细介绍了控制系统采用的硬件结构和空间矢量算法的位置环、电流环和速度环3种闭环控制方法。     

坦克瞄准线稳定系统的系统辨识方法研究

坦克瞄准线稳定系统复杂的内部结构导致机理建模的准确性大大降低,提出了利用经典阶跃响应法与遗传算法相结合的方法对某型坦克瞄准线稳定系统伺服控制回路进行系统辨识;通过DSP系统与三次样条插值数据处理测得了某种工况下的瞄准线稳定系统阶跃响应曲线;以先验知识为基础确定待辨识系统模型阶次,并利用改进遗传算法辨识模型参数,从而获取被控对象的模型;用阶跃响应性能指标误差评价法对系统辨识方法的效果进行了验证,结果表明,该方法能准确地实现瞄准线稳定系统的模型辨识.     

一种便携集成式伴随保障系统

为解决弱测试性武器装备的外场级快速保障问题,提出并研发了一种便携集成式伴随保障系统,该系统由平板电脑、数据采集机箱、信号调理单元以及测试电缆组成,兼备IETM、远程数据终端、测试维修设备等多种功能;硬件部分的平板电脑具有IETM的完整功能,可与装备通信系统实现无缝链接;数据采集机箱与信号调理单元之间采用卡具连接,便于功能拓展,与平板电脑无线连接后,应用诊断软件能够实现典型装备的系统级故障诊断;软件部分基于Lab windows、Visio VBA和Access数据库联合开发,重点解决了基于顶层故障现象智能推理、故障树自动生成、判断节点自动检测等功能;该系统经过试验验证,能够准确调用软件各功能模块,能够完成装备系统级故障诊断以及与指控通信系统之间的数据传输。     

一种结合ORB特征匹配的均值漂移目标跟踪算法

针对传统的mean-shift跟踪算法基于单一颜色特征空间,在复杂背景下难以对目标进行准确跟踪这问题,提出了一种结合ORB特征匹配的mean-shift目标跟踪算法。该算法在mean-shift算法的基础上利用改进的ORB特征匹配算法修正目标跟踪窗口并实时更新目标特征模板,通过计算前后两帧图像中目标中心的欧式距离与色彩模板的巴氏距离来判定跟踪是否失败,当目标跟踪失败时,不改变目标模板,继续搜索下一帧图像中的目标。实验结果表明,与均值漂移算法和基于其他同类特征的改进算法相比,该算法提高了在复杂背景下目标跟踪的精度,并能满足实时性要求。     

自抗扰控制在坦克炮控执行机构中的应用

基于坦克炮控系统水平和高低向执行机构的改进,介绍了永磁同步电机(PMSM)的数学模型和控制机理.为克服永磁同步电机调速系统突加负载和负载扰动时控制性能差的问题,提出用自抗扰控制技术设计PMSM控制方案.将负载突变和负载扰动归为未知扰动,用自抗扰控制器进行估计、补偿和控制.结果表明,该方法能够提高系统的响应速度,减小稳态误差且无超调,能有效地抑制负载变化对转速的影响.和原执行机构相比,缩短了系统反应时间,改善了炮控系统的控制品质.     

基于Matlab的炮控系统硬件在环设计

硬件在环仿真技术最根本的目的在于能够快速的实现系统方案设计和适时的硬件测试.同时由于采用系统软硬件综合系统设计方法,能够在系统方案设计实现前进行充分的软件算法、关键硬件以及软硬件综合的测试评估.采用Matlab软件和TMS320F2812数字信号处理器实现某坦克水平向的软硬件设计和测试方案,实现了控制系统高级控制算法到应用处理硬件的无缝连接和代码的自动生成,从而为项目的前期开发和算法验证提供了一个好方法.