天地间模拟可视电话及遥科学实验系统仿真演示

以我国未来空间实验室高级在轨系统(AOS,advanced orbiting systems)为背景,介绍了未来空间站系统数据处理模式,并着重阐述了多媒体通信子系统的总体设计、关键技术研究和仿真演示验证.开发了一套天地间模拟可视电话和遥科学实验系统仿真平台.运行结果表明仿真实验系统工作可靠,信道传输率达到了设计指标.对未来空间站多媒体通信系统设计具有重要的参考价值.     

基于W77IE58双串口的远程通信技术

通过单片机实现工业控制领域内的远程控制、测试与通信等任务,是近年来发展的一个趋势.基于W77IE58单片机的双串口特性,通过采用RS-232的串行通信协议,由单片机串口给Modem发送AT指令与特定字符,通过电话线实现了PC机与被控设备之间的远程串行通信.本设计的串行通信接口简单、经济、实用,在工程领域以及工业控制中具有一定的实用性和参考价值.     

高超声速飞行器鲁棒舵回路控制器设计

文章针对高超声速飞行器在缺少实际试飞数据的情况下,需要设计鲁棒自动驾驶仪的舵回路控制器来保证飞行器的姿态角控制精度满足超燃冲压发动机的工作条件.根据高超声速飞行器横滚通道的动态特性,针对舵回路的死区间隙等非线性不确定性因素,结合滚动通道数学模型,采用Lyapunov方法设计了横滚通道差动舵的鲁棒控制器.其鲁棒控制律对系统参数不确定性和外界干扰不确定性的补偿控制采用差动舵偏补偿算法,自动补偿不确定因素及舵回路死区、饱和的非线性影响,并完成了其鲁棒指数镇定的证明.最后通过数字仿真验证了文中控制算法的有效性.     

FPGA的并行处理及在捷联惯导算法中的应用

文中首先通过比较FPGA与传统的CPU处理数据的不同方式,给出了FPGA的并行处理的特性,其次,详细讨论了用FPGA进行捷联惯导算法设计时进行模块划分、模块设计、模块调度的一般设计方法.最后介绍了FPGA器件和EDA开发平台.     

自适应轮廓的变分水平集复杂背景多目标检测

无需重新初始化的变分水平集模型能够避免经典水平集模型的重复初始化步骤,进而简化计算,降低检测所需时间,同时能够有效利用图像的边缘梯度信息,从而准确定位图像的局部结构.但该模型不能自适应获得初始化曲线,水平集的拓扑结构也无法改变,不能解决多个目标的检测问题.针对以上问题,本文提出了一种基于自适应轮廓的变分水平集复杂背景多目标检测方法,该方法采用帧间差分算法与K-means聚类算法相结合,以获得多个运动目标的初始化曲线,通过形态学方法来降低图像噪声的干扰,从而快速自适应的估计复杂背景下运动目标的位置和轮廓大小.该算法进一步对无需初始化的变分水平集进行改进,将其由单目标检测模型扩展为多目标检测模型,并修正原模型难以处理图像灰度不均匀的问题,最终实现对复杂背景下多个目标的检测.在标准数据库和实际数据集上的测试结果表明,本文所提方法能够准确的定位不同尺度和灰度目标的轮廓,从而提高算法的演化迭代效率及准确性.     

基于分步子空间映射的无标记膈肌运动预测算法

呼吸会引起体内器官和肿瘤的运动, 这会显著影响放射治疗的过程和效果. 人体内部膈肌和胸腹部外表面是当前两种与呼吸系统高度相关的结构, 本文对其进行系统研究, 提出了一种新的分步子空间映射(Two-step subspace mapping, TSSM)算法, 通过对体外胸腹部表面的测量, 来预测体内膈肌的运动. 首先采用三维图像分割技术对4D CT图像进行分割, 在不使用标记物的情况下, 准确测量体内膈肌和体外胸腹部表面的位移. 为了解决跨空间的预测问题, TSSM首先构造特征子空间, 并将膈肌数据和胸腹外表面数据分别映射到各自的子空间中, 以减少数据的相关性和冗余信息; 然后通过线性岭回归优化过程, 对两个子空间进行二次映射, 从而有效地捕获跨空间数据之间的相关性. 根据训练得到的相关模型, 通过体外胸腹部外表面的运动情况, 对体内膈肌的运动情况进行准确的预测. 为了研究数据之间的非线性关系, 进一步将TSSM推广到了基于核的TSSM (kTSSM)算法. 实验表明, 该方法可以根据腹腔外表面的运动情况, 准确地对体内膈肌位移进行预测, 优于经典的线性模型和ANN模型. 给出了优化算法的解析解, 其运算速度快, 将有助于提高放射治疗中门控技术和跟踪技术的效率和精度.     

基于灰关联分析的红外图像边缘检测算法

提出了一种用于红外成像导弹的改进型边缘检测算法，该算法基于灰色系统理论中的灰关联分析：扩法。首先选取基于像素的参考序列和比较序列，由参考序列和比较序列的灰关联度来判断像素点的系统行为，即属于边缘点或非边缘点；然后通过改变维空间中距离测度的参考点来提高算法的实时性；最后通过仿真试验及实时性分析，证明该算法不仅能够很好的检测出边缘，具有良好的抗噪声能力，而且实时性有了进一步提高。论文提出的改进型边缘检测算法对红外成像制导系统有一定的参考意义。     

数字式制导系统静态与动态测试技术研究

针对某数字式控制舱的特点,介绍了数字式制导系统测控设备,并在测控设备提供的平台上,由测控设备总控台模拟并注入目标视线角速度、弹体姿态角等信号,完成控制舱的动态测试.结果表明,测控设备能够有效地完成对控制舱的静态测试及动态测试,考核制导系统的动静态特性,在系统研制进程中发挥了积极作用.     

引入弹簧杆的电动负载模拟器实验研究

针对电动负载模拟器的设计和实验分析问题,在负载器结构上引入了弹簧杆的弹性环节,降低了整个加载系统的有害多余力矩并提高了力矩加载的性能。建立了引入弹簧杆后负载模拟器的数学模型,分析了系统不同刚度系数对加载稳定性和快速性的影响。结果表明,可以采用舵机角速度作为前馈补偿来抑制多余力矩,加载实验的数据分析表明了引入弹簧杆的电动负载模拟器的动态响应能力。加载实验中需要跟踪正弦力矩加载指令,实际加载力矩的幅差和相差均小于10%。     

一种基于灰关联分析的红外图像滤波算法

空空导弹红外图像中存在的噪声严重影响目标的检测与识别,论文通过分析灰关联度与图像灰度变化的对应关系,提出了一种基于灰关联分析的红外图像滤波算法。首先选取含噪图像3×3邻域内4个方向的比较序列,分别计算其与理想参考序列之间的灰关联度;再通过比较4个灰关联度的大小得到当前象素点的类型;对噪声点、非噪声点象素分别处理得到去噪后的图像。最后对可见光、红外图像分别添加高斯噪声、椒盐噪声进行去噪实验。结果表明该算法能够很好的去除可见光、红外图像中的高斯噪声及椒盐噪声,具有较强的普适性。