捷联末制导系统的控制与滤波模型研究

以半捷联寻的制导武器为对象,研究了捷联末制导系统中的捷联控制算法和制导信息滤波模型。首先分析了捷联末制导系统的工作原理,给出了捷联天线稳定平台的跟踪控制算法,然后针对捷联控制算法对目标视线角信息的需求,考虑仅有角度测量的被动制导情况,提出了一种基于M arkov随机模型的机动目标跟踪模型,通过推广Kalm an滤波技术可以获得目标视线角的估计。因为捷联末制导系统无法直接测量目标视线角速度,为了满足弹上比例导引的需要,提出了一个末制导系统角跟踪通道的数学模型,该模型可以采用常规的Kalm an滤波算法获得目标视线角速度的估计值。最后,通过一系列数学仿真验证了上述方法的有效性。     

半捷联稳定控制方案与制导信息提取方法

在现代战术导弹末制导系统中,捷联稳定方案在成本、体积方面与传统的陀螺稳定方案相比具有明显优势,是战术导弹导引头的发展方向,其技术核心是数学稳定平台和捷联稳定算法.研究了半捷联末制导系统中数字稳定平台的控制算法和制导信息提取方法,给出了一套适于工程实现的数字稳定控制算法和相应的目标视线角速度信息获取算法.首先探讨了捷联稳定控制原理,然后提出了一种数字稳定平台的实现算法和目标视线角及视线角速度等制导信息的解算方法,为了克服传感器精度和微分运算不理想所造成的视线角速度计算精度不足,又给出了一种基于导弹-目标角跟踪模型的目标视线角速度滤波模型,最后通过数学仿真验证了上述方法的有效性.     

VC33+FPGA光纤陀螺捷联惯导系统

以TI公司的32bit浮点DSP芯片TMS320VC33为核心处理芯片,其性价比高,特别适合于类似捷联系统解算量大,实时性要求高,以及计算精度要求高的场合.FPGA结构灵活,接口丰富,适合模块化设计,易于维护和扩展,因此采用DSP FPGA构建系统.由Altera公司Cyclone系列的EP1C6T144接收FOG的串行数据,转换成32bit数据格式,并控制石英加速度计多通道的A/D转换,将惯性器件进行一次捷联解算所需要的数据组合起来存储于FPGA内部的FIFO中,并向TMS320VC33发起中断,扩展了一路RS422串口,与远程计算机通讯.DSP响应中断,从FPGA中读取陀螺、加速度计的数字信号,并用四元数法解算载体的姿态.     

一种基于双处理器的信息处理平台的设计

当今嵌入式信息处理系统应用日益广泛,嵌入式信息处理的效能成为需要解决的重要问题,文章介绍了一种基于双DSP工作的信息处理平台的设计,该设计使用两种不同的DSP芯片TMS320C6202和ADSP2187分别作为主从处理器,处理器之间使用IDMA接口进行通信,DSP协同工作完成大量数据采集和计算工作.     

基于DSP的无陀螺捷联惯导系统设计

本文主要研究适用于旋转弹的微小型惯性测量系统方案.针对旋转弹高速自旋的特点,即使采用捷联式惯导系统,对捷联导航算法的实时计算能力和解算精度都提出了严格要求.这里提出了一种仅由DSP控制AD的弹载解算系统方案,首先叙述了系统的总体方案设计及关键芯片的选型,接着重点介绍了系统各模块的软硬件设计.在完成对多传感器信息的采集、处理、导航信息输出及存储等功能的同时,对整个电路采用微型化、低功耗设计.本设计在硬件上节省了系统的体积和功耗,软件设计上节省了解算周期.     

基于角速度补偿的捷联天线稳定系统设计

研究了半捷联末制导系统中捷联天线稳定系统的设计原理和控制算法。首先分析了捷联稳定和陀螺稳定的本质区别与联系;然后基于弹体、导引头、天线的三维运动关系,提出了一种新型捷联天线稳定系统控制方案。使用框架角测量和惯导信息重构天线的绝对空间运动信息,并采用角速度补偿方法和数学稳定平台实现导引头天线的间接稳定,能够解决导引头在纯稳定和目标跟踪两种工作模式下的天线控制问题。最后通过数学仿真验证了所提方法的有效性。     

半捷联式稳定平台隔离度影响因素分析

为了提高半捷联式稳定平台隔离性能,针对半捷联式稳定平台的隔离性能影响因素进行分析.使用Matlab数学工具箱建立了两自由度半捷联稳定平台数学仿真模型,结合理论分析与仿真结果进行研究.得出结论坐标转换、角度传感器件的零位偏差和非线性度等因素对平台隔离度影响较小,均未超过1%;数据刷新延时和惯性器件的数据刷新延时对平台隔离度影响最大超过2%.故工程设计中应着重降低数据刷新延时等重点影响因素.     

捷联式光学导引头特性与多维度最优制导律

为实现捷联式光学成像导引头与制导系统一体化设计,建立了全捷联制导与控制系统,根据捷联导引头特性进行制导与控制原理研究。首先,建立了全捷联导引头与陀螺的数学模型;接着,针对捷联导引头无法精确提取视线角速率的问题,提出姿态驾驶仪与视线角积分比例导引相结合的控制与制导方案,并分析了导引头体视线角、刻度因数、导航比和系统稳定区域之间的关系;然后,推导了全捷联制导系统最优制导律以提高制导系统响应速度;最后,进行了控制与制导系统飞行仿真,仿真结果表明:捷联式制导与控制系统能对静止与运动目标（速度为60 km/h）进行有效攻击,最大射击误差分别为1.49 m与2.62 m;系统误差、陀螺零偏与零偏稳定性对制导系统精度影响较大。捷联导引头制导与控制系统能满足空对地系统对静止与低速运动目标的攻击要求。     

图片报道

美国里顿工业公司LN-90 Α型激光陀螺捷联式惯性制导系统最近进行了第一次飞行试验(右图)。该系统(左图右侧)可迅速取代惯性传感器组件(左图左侧)，它包括三台激光陀螺、三个加速器和一个高压电源。……     

基于广义似然比的冗余惯组故障检测方法研究

工程中用备份惯性器件构成冗余捷联惯组(RIMU,Redundant IMU)以提高导航、制导系统的可靠性,针对某工程中的实际问题:三种冗余配置的捷联惯组,研究广义似然比法在三种配置下的误警率并进行比较分析,得到具有工程参考价值的结果:采用十表冗余配置的捷联惯组误警率最小.     

基于声定位的轮式机器人导引系统设计

提出了一种轮式机器人导引系统的设计方案。该设计将传声器按四元十字阵摆放,并建立坐标系;以数字信号处理器(DSP)为主控芯片,通过现场可编程门阵列(FPGA)对声阵列信号进行A/D采集;采用到达时间差(TDOA)算法对带有声信标的轮式机器人进行测距测向,实现了在已知环境中对轮式机器人的声导引功能。通过实验验证该方法实时性好,简单易行,具有重要的实用意义。     

DSP控制的直流电机伺服系统

介绍了一种基于DSP2407的直流电机数字控制系统,简述了实现该控制系统的硬件设计方案和控制策略。该系统具有使用电子元器件少,性能稳定,实时性高等特点,为以后大量计算的实时控制理论和算法的应用提供了一个很好的硬件平台。     

实时时钟芯片DS1302在DSP嵌入式系统中的应用

在许多嵌入式应用场合需要实时时钟的功能,通常DSP（数字信号处理器）芯片并不具备此功能,因此在实际使用过程中需要外扩实时时钟芯片来解决该问题。文中介绍了串行时钟芯片DS1302的功能以及在DSP嵌入式实时处理系统中的应用,给出了基于CPLD（复杂可编程逻辑器件）的控制器逻辑设计和DSP底层软件驱动编写的方法,指出了逻辑设计中需要注意的问题。实现一种分层、高效和可移植的嵌入式系统。经过长期的试验．实时时钟运行稳定准确,取得了良好的效果。     

DSP实时操作系统及其应用

由DSP处理器单独承担原来需要微控器和DSP处理器共同完成的任务的新一代DSP处理系统，已经开始成为嵌入式DSP系统开发领域主流。而且为了有效的发挥DSP处理器不断增加的性能，一个DSP已经开始用于同时并发的多个任务处理。在多任务或多个DSP处理器的系统中采用实时操作系统可以有效的降低开发难度，提高系统的可靠性和可升级性。本文对基于VDK的DSP实时操作系统内核进行了研究，详细描述了内核采用的多线程调度机制，并以一个多任务应用系统为例，实现了新线程的创建和取消，多线程之间的优先级排列和调度策略，给出了其API函数使用方法。     

基于Smart Camera的停车场智能监控和管理

针对传统停车场管理方式的不足,提出一种基于以DSP为硬件核心,以颜色矩和区域特征融合的特征匹配算法为软件实现基础的智能网络摄像机实现异常事件检测,包括车辆出入、超速、逆向、违规等,来解决停车场的智能实时监控和管理。实验结果表明,这一改进型算法对异常事件检测有很高的准确性,同时能基本满足系统实时性需求。     

运动估计技术在图像匹配中的应用

在运动估计技术的基础上提出了一个巡航导弹制导系统中图像匹配问题的解决方案，及其具体实现。实验证明这种硬件电路能够实时实现灰度 匹配。     

采用高速FIFO和双CPU的光纤陀螺捷联系统

在光纤陀螺构成的捷联惯导数据采集系统中,采用了双CPU结构的工作模式,用高速FIFO作为数据交换桥梁.采用FPGA DSP构建系统,DSP用于捷联算法解算,FPGA用于DSP与各类传感器之间的接口,并用软FIFO成功解决了系统中断不够用的问题.最后对光纤陀螺进行了专项测漂与标定,验证了该系统的数据采集和传输的正确性和可靠性.     

指纹采集系统与DSP快速处理技术

介绍了几种指纹成像技术的优缺点 ,说明了半导体指纹采集器件 FPS1 1 0的应用 ,并结合高速 DSP芯片 TMS32 0 C5 40 2实现了一种指纹锁的应用处理系统。该系统在 DSP XDS5 1 0仿真器上进行实验表明 ,指纹采集在几十毫秒内完成。指纹匹配算法采用寻找特征点三角形匹对方法 ,使匹对精度达到了 99%;而同一算法 ,对由 CCD光学采集到的图像 ,经 DSP处理后有很多的伪特征点。     

一种硬件实现的数字语音网络会议终端

数字语音网络会议系统是专用的会议系统。介绍了数字语音网络会议终端硬件平台的设计和实现，提出了DSP＋FPGA的硬件结构，DSP中的软件基于DSP／BIOS实时操作系统开发，由FPGA完成网络通信硬件功能。     

基于RTLinux的软件无线电侦察预处理系统

现有的软件无线电侦察系统一般采用DSP作预处理,但DSP的开发和升级难度大。在分析嵌入式实时Linux(RTLinux)操作系统的基础上,介绍了采用嵌入式实时Linux系统的预处理方案,具有良好的应用前景。