双臂搬运机器人反应式导航控制系统设计

为增强双臂搬运机器人在作业任务过程中的行进避障能力,使其运动行为得到连续有效控制,设计双臂搬运机器人的反应式导航控制系统。根据单片机与电机电路的连接形式,选择合适的ARM微处理器元件与PIC单片机结构,再联合HN-9移动平台、智能导航平台、ROS操作平台,完善反应式导航子模块的运行能力,实现控制系统的硬件单元设计。求取绝对位姿向量、相对位姿向量的计算结果,以此作为自变量系数,确定速度雅可比指标,并推断得出动力学递推表达式,完成对双臂搬运机器人的协调控制,联合相关硬件应用结构,实现双臂搬运机器人反应式导航控制系统的设计。对比实验结果：反应式导航控制系统可使机器人准确躲避行进障碍物,且躲避过程中机器人完成作业任务的能力不会受到影响,符合连续有效控制机器人搬运行为的实际应用需求。     

基于北斗通信技术的无人机运动轨迹跟踪控制系统设计

为使所获俯仰角、滚转角、偏航角跟踪结果均与无人机实际运动轨迹保持一致,实现对整条行进轨迹的准确追踪与控制,设计基于北斗通信技术的无人机运动轨迹跟踪控制系统;定义北斗通信系统的运维报文、通知协商报文、业务数据报文3种不同格式的协议文件,提升通信数据的实时传输能力;以此为基础深入分析无人机飞行器的内部结构组成,再结合大量行进姿态数据,完成对无人机运动轨迹跟踪控制系统的动力学建模;确保主供应电路的顺畅连接,将通信数据匹配至全驱动运动结构、姿态调节器、自适应控制器、轨迹追踪器四类硬件应用结构中,实现无人机运动轨迹数据的准确、实时传输;完成系统的主控结构设计;联合所有软、硬件运行条件,实现基于北斗通信技术的无人机运动轨迹跟踪控制系统设计;根据实验结果可知,所设计系统主机所获得的俯仰角、滚转角、偏航角跟踪结果均与无人机实际运动轨迹相差无几,符合准确追踪完整无人机行进轨迹的应用需求。     

一种低成本便携式机载导航设备

"低、慢、小"飞行器的监控是低空空域开放的一个技术难题,制约通航的发展速度.本文针对"低、慢、小"航空器运行特点,设计一种低成本、小体积和低功耗的导航通信设备,该设备集成了GPS、北斗、伽利略导航源以及北斗短报文通信功能,利用民航的ADS-B通信数据链及北斗短报文接收系统,不仅将"低、慢、小"飞行器纳入了民航的通信导航...     

水下北斗导航星历及历书无线加注系统设计

为提高北斗卫星导航定位模块的首次快速定位能力,设计了水下北斗导航历书与星历无线加注测试系统。对比分析了不同技术途径的优缺点,给出了系统硬件结构设计方案,对系统发射模块中各电路单元的频率和电平进行了分析和规划,系统核心模块功能采用基于FPGA+ARM的架构实现。通过事先人工加注历书和星历,能有效缩短北斗卫星导航定位模块的首次定位时间。     

基于BD/GPS的双模船载导航系统设计

介绍一种基于BD/GPS的双模船载导航系统设计方案.选用双串口单片机作为北斗/GPS导航接收终端信息处理核心,串口通信实现电子海图系统中定位显示.实现了以TD3017A为核心的导航接收模块硬件系统设计,并给出软件设计流程图和单片机串口通信实现部分程序.对于研究北斗二带接收机及普及北斗系统在船舶领域的民用化有一定意义.     

基于正交频分复用的低轨卫星移动通信同步控制系统设计

低轨卫星移动通信信息存在复用保护间隔,为实现对传输数据信息的精准定位,设计基于正交频分复用的低轨卫星移动通信同步控制系统;设置电源管理模块,初步协调BDG—MF—OS型卫星终端与ZIGBEE无线数据传输模块,将卫星通信信息反馈至网络与显示模块,实现低轨卫星移动通信同步控制系统的硬件设计;建立同步信号模型,通过信号调制解调的方式,完善待处理通信信息的复用保护间隔与循环前缀,实现正交频分复用处理的关键技术研究;分包处理通信数据,借助已知的短报文通信模式,连接同步通信协议,完成低轨卫星移动通信同步控制;与北斗型通信控制系统相比,正交频分复用技术作用下,低轨卫星的移动通信能力得到强化,较好地满足精准定位传输数据信息的实际应用需求.     

基于STM32单片机的无人艇通信导航控制器设计

无人艇的核心是其内部进行信息采集与设备控制的综合测控装置,其功能与性能的优劣将直接影响到无人艇的稳定性与智能程度,测控装置包含测量用传感器件、通信导航控制器和无线传输设备。所设计的无人艇通信导航控制器以高性能的ARM Cortex-M4内核的STM32F407ZET6微控制器为核心,扩展了外围接口电路,可实现各传感通信设备的高效集成;以uc/os-II实时操作系统为嵌入式软件平台,高效完成了数据采集、信息交互、数据存储、电机控制、自主航行、状态监测等各类任务;经测试,该控制器通过无线传输设备与岸基上位机系统进行通信,可有效完成无人艇航行过程中的信息采集、处理、运动控制与数据交互等多种任务,在无人水面航行器领域具有广泛的应用价值。     

基于Labwinidows/CVI的北斗短报文上位机设计

目前,国外大多数采用GPS通信相对比北斗通信精度更加准确,为了能够提高北斗的大大推广与使用,北斗短报文通信在国内展开一系列的应用。北斗在国内的优势主要体现在方方面面。例如,北斗短报文通信在生活中,军用方面等起着不可替代的作用。通信抄表中,海上船员健康监测中,泥石流监测系统中。[1]根据北斗短报文的广泛应用,分析北斗短报文通信的基本性能,设计了基于Labwindows/CVI的上位机北斗短报文通信软件,软件与系统硬件的传输由Visual C++开发的串口通信调用RS232接口驱动程序完成。进行完成北斗短报文的通信,能够完成自检信息和IC地址的检测,根据用户的操作可以每间隔60秒进行一次接收与发送通信。最终通过测试顺利完成了基于Labwindows/CVI的上位机北斗短报文通信。     

视觉导航草坪修剪机器人控制系统设计

设计了基于视觉导航的草坪修剪机器人,通过摄像头采集草坪场景的图像,利用基于深度学习的图像分割技术识别草坪已割区域和未割区域,提取区域间的分割线作为机器人的规划路径。系统以STM32F407VET6为主控芯片进行机器人驱动控制系统的设计,以IR2014结合H桥作为底盘电机驱动电路,在视觉识别的区域分割线的导引下进行循迹运动。实验结果表明,该控制系统能够在视觉导航下完成行进运动、避障和割草作业。     

基于国密算法的北斗短报文安全防护系统的研究与实现

针对目前国内北斗短报文通信在电力系统中越来越广泛的应用,加之电力系统安全防护要求的发布,本文以用电信息采集系统为例,分析北斗短报文通信应用现状及安全风险,结合电力系统安全防护要求,提出基于国密算法的北斗短报文通信的用采系统安全防护方案,实现北斗短报文用采系统业务数据的安全信息交换,包括双向身份认证、密钥协商和数据加密。最后,通过实验测试分析并证明其有效性。     

基于北斗/GPS双模的山区客运车辆监测技术开发

当Beidou2系统正式提供区域性服务之际,为了应对目前山区客运安全的保障问题,提出一种基于Beidou/GPS双模卫星导航技术的山区长途客运车辆监测系统,对长途移动客车进行远程实时定位和监测。文中主要从系统的原理架构、系统硬件和GSM通信单元进行了设计,包括车载终端和地面客运监控服务中心两大部分。该系统既能弥补GPS系统在山区环境的使用局限性,又可以打破GPS系统垄断地位,实现车辆的自主导航、信息管理、远程监测与控制、客运路线监管、应急报警与保护等功能。     

北斗短报文与固定电话语音 通讯服务系统设计

北斗三号系统已于2018年12月完成建设,并开始提供全球服务,北斗短报文应用也即将覆盖全球。由于一些特殊环境并没有北斗系统专用的接收机,配备接收机也很不方便,为了使通信联络正常,基于北斗一号用户机数据接口2.1协议,以STM32系列单片机为数据处理单元,重点从系统硬件、软件两部分入手,对北斗短报文与固定电话语音通讯服务系统进行了研究与设计。该系统利用北斗电话网关实现北斗短报文与固话座机或移动电话的互联互通,解决了在没有接收机的特殊环境或者不使用接收机的情况下,无法进行正常通信联络问题,以及基于北斗短报文通信的安全性、可靠性、局限性问题,同时扩展了北斗短报文的通信应用范围。     

基于ARM技术的远程图像监控系统设计

随着图像处理技术在科学技术领域的日益成熟，以及通信带宽的日益提高，应用图像处理技术的远程图像监控系统已逐渐盛行。针对无人值守行业对远程、实时监控的需要，介绍了一种基于ARM技术的远程监控系统，讨论了现场监控器配置图像信息采集模块的软硬件技术，描述了基于TCP／IP协议实现图像信息传输的方式，实现了远程监控中心对现场图像信息的监视。     

基于Modbus/TCP的无线通信网络安全加密控制系统设计

为控制明文加密时长、密文响应时长之间的相对时延量，实现无线网络对于通信数据的安全性加密，设计基于Modbus/TCP的无线通信网络安全加密控制系统。匹配PowerPC嵌入式架构与复位通信控制电路之间的实时连接关系，借助微处理器子模块，确定宿主机与客户机对通信网络的贡献价值，再按照Modbus/TCP协议连接标准，整合交换区中已存储的通信数据文本，完成无线通信网络安全加密控制系统硬件设计。根据基本协议要素，认证待加密数据的传输身份，实现对Modbus/TCP可信协议的定义。利用协议文件中的可信度条件，设置密钥模板，通过移植处理通信文本的方式，确定数据信息样本的扩容总量，完成安全加密接口设计，联合相关应用元件，实现基于Modbus/TCP的无线通信网络安全加密控制系统设计。实验结果表明，所设计系统明文加密时长、密文响应时长之间的相对时延量始终保持为0.1ms，能够有效实现无线网络对于通信数据的安全性加密。     

可扩展地面无人平台综合处理模块硬件设计

小型轻量的地面无人平台应用越来越广泛,综合处理模块作为地面无人平台的指挥控制中心,承担着信息采集、数据处理及融合等核心功能.设计高性能可扩展的综合处理模块是未来地面无人平台的重要发展方向.以多源信息融合处理理论模型为基础,设计了一种以PowerPC为主处理器,FPGA为协处理器的综合处理模块系统架构.PowerPC主处理器主要完成数据处理、数据融合以及与各接口控制器的信息交互.FPGA协处理器主要实现接口控制器的扩展、信息采集和预处理.实际测试表明,综合处理模块在计算性能和通信性能方面优于原有系统.综合处理模块的硬件设计和多源信息融合处理理论模型的描述对地面无人平台的整体设计具有重要意义.     

DSP和STM32单片机的姿态解算装置设计

设计一套基于DSP和STM32单片机的姿态传感器采集装置。无人飞行器的控制、跳伞训练姿态监测需要高精度的姿态运动信息作为反馈输入,要求测量模块具有功耗低、响应快和体积小的特点。采用精度较高的MEMS器件与STM32单片机并结合DSP高速的数据处理能力,构建航向姿态参考系统硬件平台。针对传感器特点,设计了基于扩展卡尔曼滤波算法的双矢量校正算法。     

基于北斗卫星的BGAN应急指挥监控系统设计

当前应急指挥系统平均响应时间过长,抗噪能力差。为解决上述问题,基于北斗卫星研究了一种新的BGAN应急指挥监控系统,针对系统的硬件和软件进行设计,系统硬件设计了采集模块、处理模块、通讯模块、指挥监控模块四部分,采集模块使用的采集芯片型号为AHD80H-9721,处理模块中加入了GDS110BB芯片,通讯模块选用型号为EXS2511芯片。在C/S结构上实现了通信报告功能和指挥服务功能。与传统应急指挥监控系统进行实验对比,结果表明,基于北斗卫星的BGAN应急指挥监控系统能够快速完成响应,指挥能力强,适用范围广,在噪声干扰状态下也可以稳定地运行