微小卫星星载综合电子系统技术综述

随着微小卫星技术的提高,高功能密度、低成本并且能够快速研制的微小卫星已经成为现代航天领域的研究热点之一。 但传统的微小卫星电子系统集成度较低,板间连线复杂,可靠性较低,质量、体积、功耗和性能等多方面需求相互制约,逐渐不能 满足微小卫星发展的需求。 微小卫星星载综合电子系统的提出,实现了其在体积、质量有限的情况下,可靠性、功耗和性能等方 面的全面提高。 在微小卫星综合电子系统发展历程和研究现状的基础上,分析了微小卫星综合电子系统在通用化和柔性化设 计中应用的关键技术,并总结其目前的挑战和未来的发展趋势。     

一种应用于飞行场景仿真的图像注入模块设计

飞行场景仿真测试是目标特征捕获系统研制过程的重要组成部分,针对目标特征捕获系统模拟飞行场景仿真对场景图像显示的实时性以及数据传输高速率等挑战,本文提出了一种应用于飞行场景仿真的高速图像注入模块设计方案：以FPGA为核心器件,控制USB 3.0接口与LVDS总线实现图像的高速传输,利用FPGA进行图像转换提高图像显示的实时性,并采用基于乒乓操作的双缓存结构保证数据传输的连续性。实验结果表明,该模块在实现1.4Gbps图像传输速率的同时,保证了图像显示实时性与传输正确性。     

PLC和触摸屏控制系统的应用

随着棉花加工行业向规模化、集约化方向发展，现有的电气控制技术的各种不便之处也越来越多。诸如走线凌乱、元器件繁杂等等。在这种情况下，我公司顺应世界电气发展潮流，率先在棉花加工行业用PLC和触摸屏控制系统替代原有的电气控制系统。经过近３年在新疆和内地的反复试验，取得了良好的使用效果。此控制系统的特性主要有以下几个方面：１．控制系统的控制按钮按前后顺序安排在一个画面上，并能把电机设备名称写在此按钮上，使人们不易按错按钮，避免了出现故障时手忙脚乱一时不知按哪个按钮和误操作现象（如下图所示）。２．它能够实…     

基于状态空间模型的飞机 APU 在翼 RUL 预测方法

为解决利用飞机辅助动力装置(APU)在翼监测数据难以表征其性能状态而造成的性能评估以及剩余使用寿命预测(RUL)难的问题,本文提出一种基于状态空间模型(SSM)与卡尔曼滤波融合的APU在翼RUL预测方法。首先,通过在翼监测数据构造含噪声的性能指标(PI)来表征APU的性能状态,借助维纳过程与建立的含噪声的PI构建状态方程,来描述APU性能衰退过程。然后,将卡尔曼滤波状态估计和预测方法应用于SSM,通过对APU在翼性能状态的估计,达到预测其RUL的目的。最后,采用国内航空公司运营的APU在翼监测数据进行方法的综合验证和评估。实验结果表明,与ELM和Optimized ELM相比,本文方法的预测绝对百分比误差分别减少了72.1%和67.9%。此外,与其它3类方法的实验结果对比,本文方法的预测绝对百分比误差至少减少了69.2%。该方法可以有效地实现在翼APU的RUL预测,可为运维人员合理规划维护维修提供参考,更为重要的是在一定程度上可以提高旅客的舒适性和飞机的安全性。     

加热炉用蓄热体的研制与应用

对加热炉用蓄热球和蜂窝体的特点进行了分析比较，提出了蓄热式加热炉选用蓄热体的基本原则，介绍新开发的性能优良的、可以推广应用的蓄热体和组合式蓄热烧嘴以及轻质高强预制吊挂炉顶。     

深度神经网络的自适应联合压缩方法

现有模式单一且固定的深度神经网络压缩方法受限于精度损失,而难以对模型进行充分压缩,致使压缩后模型在实际部署时仍需消耗大量成本高昂且容量有限的存储资源,对其在边缘端的实际应用造成严峻挑战。针对该问题,本文提出一种可同时对模型连接结构和权重位宽进行自适应联合优化的压缩方法。与已有组合式压缩不同,本文充分融合稀疏化和量化方法进行联合压缩训练,从而全面降低模型规模;采用层级自适应的稀疏度和数据表征位宽,缓解因固定压缩比导致的精度次优化问题。通过使用本文提出方法对VGG、ResNet和MobileNet在CIFAR-10数据集上的实验表明,精度损失分别为1.3%、2.4%和0.9%时,参数压缩率达到了143.0×、151.6×和19.7×;与12种典型压缩方法相比,模型存储资源的消耗降低了15.3×～148.5×。此外,在自建的遥感图像数据集上,该方法仍能在达到最高284.2×压缩率的同时保证精度损失不超过1.2%。     

VXI总线四通道LVDS数据传输模块设计

针对国内测试系统开发中出现的低电压差分信号(LVDS)技术需求提出了一种VXI总线四通道LVDS数据传输模块的设计实现方法;以FPGA作为控制核心,利用Verilog HDL设计实现了VXI接口和HDLC通讯协议设计,并通过基于VXI总线的块传输方式和乒乓存储技术,完成了大批量数据的接收;另外,为确保LVDS信号的完整性,结合实际设计和调试经验,文中还分析了LVDS接口信号印制板布线和布局问题;该模块已用于测试系统开发,并实现了测试系统与被测设备的视频信号传输;应用结果表明,模块传输速度为4Mbit/s时误码率小于10-6。     

电动机的调速

电动机调速分直流电机调速和交流电机调速。过去由于技术水平限制 ,大多采用直流电机调速。但是直流电机结构复杂、维护不方便、价格较高 ,而且不适于恶劣的工作环境 ,又由于换向器及电刷的存在 ,在运行中需要经常进行检查和维修 ;与此相反 ,交流电动机惯性小、运行可靠、维修简单 ,特别是鼠笼式转子异步电动机具有结构简单、体积小、重量轻 (功率 /重量比是直流电动机的 2倍 )、价格便宜 (仅为同功率、同转速直流电动机的1 / 6左右 )、适合恶劣的工作环境等一系列优点。近年来交流电动机调速技术逐渐成熟 ,结构简单 ,成本低 ,加上上述原因 …     

基于 FPGA 并行计算的多阈值分级海陆分割方法

由于微纳卫星在体积、重量以及功耗等方面的限制,星载宽幅遥感图像海陆分割需要现场可编程门阵列(FPGA)提供 高能效计算能力。 在保证分割精度前提下,利用 FPGA 有限片上资源实现低复杂度算法的并行计算是关键。 因此,本文提出一 种基于 FPGA 并行计算的多阈值分级海陆分割方法。 该方法以 OTSU 法为核心,利用基于多特征联合阈值的子图分类构成分 级海陆分割,以抑制海面中干扰点的影响。 此外,设计新颖的并行迭代计算结构,在提升 OTSU 计算效率的同时实现对片上缓 存占用的平衡性调整。 实验结果表明,本文方法可达到 98% 以上的整体检测精度。 同时,对于一幅 8 192×2 048 pixels 的遥感 图像,本文方法处理时间仅为 0. 16 s,较其它基于 FPGA 的方法的处理时间至少减少了 23. 81% 。     

基于信息融合子域适应的不同工况下谐波减速器故障诊断方法

针对工业机器人谐波减速器不同工况数据分布差异大,部分工况数据标签缺失以及单一传感器获取信息不全面,导致 诊断准确率不高的问题,提出一种信息融合子域适应的不同工况下谐波减速器故障诊断方法。 该方法将源域和目标域一维振 动数据利用小波变换构建时频图;使用基于小波变换的图像融合方法整合多个传感器的时频信息并构建融合图像;提出多表示 特征提取结构的改进残差网络以充分挖掘融合样本多表示特征,同时,在无监督场景下将源域和目标域融合样本的多表示特征 进行子域适应处理,减小两域的各个子域间的分布差异,从而将知识从标签丰富的源域迁移到标签缺失的目标域,最终实现不 同工况下谐波减速器的故障诊断。 通过搭建工业机器人谐波减速器故障实验台并进行实测,所提方法在所有迁移任务中平均 准确率可达 98. 8% ,能够有效实现无监督场景中不同工况下谐波减速器的故障诊断。