小卫星地面站测控模拟软件及其数据库设计

介绍一种具有遥测遥控功能的BUAA小卫星地面站测控模拟软件设计。其软件开发平台采用了LabWindows/CVI。应用模块化方法设计的地面站测控模拟软件,可实现遥测数据接收、解码、显示、存储和数据回放功能,并能通过无线网络向小卫星发送遥控指令。试验结果表明,小卫星与地面测控站之间通讯过程模拟效果令人满意。     

基于QAR数据的发动机状态监控地面站的设计

QAR数据是飞机众多数据记录形式的一种,数据来自于机载的快速存储记录器,其特点是数据量大、数据种类多,目前QAR数据已经越来越受到航空公司的重视。地面站是发动机监控系统的地面部分,其主要作用是接收飞机上的数据并对数据进行处理分析,实现对发动机的状态监控和故障诊断等功能。国内在地面站方面的建设才刚刚起步,通过对国内外相关标准和建设指南的研究,提出一套基于QAR数据的地面站发动机状态监控系统的设计方案,给出了地面站建设的总体要求,并根据要求设计了地面站的部分功能。     

应用LabView的地面站飞行监控系统设计与实现

飞行监控系统是无人飞行器地面站的控制核心,影响着地面站的性能.结合Xtender开发包和GMS公司的仪表控件软件,设计了基于LabView的地面站飞行监控系统.该系统能够控制自动驾驶仪,在装载地图上实时显示飞机的飞行轨迹和航路点信息,实时监控飞机的姿态、航向、高度、速度、坐标位置和电压等参数,并生成图表和日志文件,以便对飞行过程和控制参数进行分析调试和改进.此外还具备模拟飞行的功能,可以加载载荷进行仿真.软件界面设计简洁,功能强大,操作简单,具备良好的交互性能,具有广泛的应用价值.     

便携式鞋底舒适性检测系统

便携式鞋底舒适性检测系统是测试人在站立和行走时,足底和鞋底之间压力的可视化工具。系统由两部分组成:第一部分属于系统硬件部分,包括鞋垫阵列式压力传感器、接口电路、数据采集控制及数据处理模块、无线数据传输模块、充电电源供电模块;第二部分属于系统软件部分,包括实时数据采集显示模块、数据保存模块、数据回放模块、实时测试录像模块。系统采用无线通信,可以对人行走中的步态录像,以2D和3D图像直观的显示足底压力数据,并且可以回放数据打印数据报告以供研究分析。     

基于仿真的飞行管理系统性能优化研究

结合飞机纵向运动方程,建立了性能优化的数学模型,将性能指标根据能量变化的单调性划分飞行阶段,通过对各阶段航迹进行寻优,分析得到飞机的最优垂直航迹。同时利用FLSIM开发的仿真系统及VAPS设计的仿真显示界面,直观表示了飞行过程和性能优化结果。     

无人机导航地面站软件研究

介绍了一种新的基于矢量地图和虚拟仪表技术的无人机导航地面站软件,在此基础上实现了导航地面站航线规划和目标跟踪功能。此外,该导航地面站软件采用基于LabWindows／CVI的虚拟仪表技术,将虚拟仪表与导航地图相结合,直观形象地反映出无人机的飞行状态,应用在半物理仿真实验中,提高了实验效率。     

一种压缩机摩擦测试系统的软件控制平台设计

介绍了一种压缩机摩擦力等效测试系统的软件控制平台设计。应用Lab VIEW软件设计了本测试系统的软件界面,界面实现了各种测试数据的选择、设置以及数据的实时显示、滤波处理、回放、保存、错误提示等功能。同时根据测试要求,依托PLC可编程控制器实现了对伺服电机的动作控制,完成了运动控制功能要求。     

一种新型的金属探伤及环境检测方法

提出一种基于遥控飞机的金属探伤及环境检测技术。在地面站操纵飞行平台,飞行平台控制检测系统执行检测任务,并将检测结果传输给地面站,地面站对结果进行接收显示,检测人员得到结果并分析检测数据,从而完成各种复杂的检测任务。此种检测方法解决了执行高空检测作业和在污染环境进行检测时检测人员会面临危险的问题,大大降低了检测的难度,为未来检测技术发展提供了一种新的思路。     

基于VB的压力传感器数据采集系统上位机软件的设计

介绍了一种基于VB6.0软件编写的实时压力数据采集系统的上位机软件,上位机通过USB接口与数据采集卡进行通信,实现了数据的实时显示、曲线绘制.并且能够对数据和曲线进行保存.文中介绍了几个主要模块功能的设计以及实现方法.     

基于实测数据的飞机飞行视景可视化

针对飞机飞行数据可视化需求,提出了基于飞行实测数据建立飞行可视化系统的方法。采用数据预处理相应技术建立通用数据优化层。基于OpenGL技术对飞行器进行建模和控制,完成飞机飞行姿态可视化模块。通过KML与Bursa-Wolf方法设计实现飞机飞行航迹可视化模块。各模块具有通用性和延展性,分别完成多个型号的飞行器飞行可视化功能,且最终成功应用于飞行实测数据管理平台中。     

浅谈SINUMERIK802S数控车削加工技巧

阐述了数控车削加工、机床坐标系、机床原点、参考点、工件坐标系、工件原点、对刀等概念,结合具体零件,以SINUMERIK802S系统为例,探讨了对刀、G54指令及搜索断点等加工技巧及其应用。     

基于ArUco Marker 及稀疏光流的动态目标实时跟踪技术

文中提出了一种基于ArUco marker及稀疏光流的动态目标跟踪方法,将ArUco marker与稀疏光流相结合实现动态跟踪,并改善双目匹配的精度。在具体实施过程中,基于检测到的ArUco marker标记进行旋翼无人机的动态跟踪,同时利用双目视觉系统测量并计算ArUco marker在相机坐标系下的相对坐标;然后通过平面拟合得出目标的实时位姿;最后开展了无人机抓捕实验,验证了ArUco marker结合稀疏光流动态目标跟踪方法的有效性。     

用于外场试验的交会测量

提出结合坐标系转换和按行独立的加权总体最小二乘法(RWTLS)的交会测量方法用于外场试验。该方法利用空间坐标系转换方法获得目标点在大地坐标下的空间角度参数;通过多余观测数建立条件方程确定起算数据间的角度位置关系,用RWTLS和高斯-牛顿迭代方法求得运动目标点在任一时刻的空间角度坐标;最后,利用对静态目标点的观测获得基距,结合目标点的空间角度坐标求得其轨迹曲线。实验结果表明:观测站的坐标误差在±0.15m以内,运动目标在X、Y、Z方向上的坐标误差在±0.4m内。与传统的两站前方交会测量方法相比,该方法无须校正经纬仪坐标系,也不必已知观测站位置参数,从而减少了对起算数据的需求,减少了布站工作量,具有直接简便、收敛速度快、精度较高等优点,在飞行目标外场测试中有良好的实用性。     

基于半实物无人机训练模拟器研究

为了增强训练效果,文中基于地面控制站和无人机设计了基于半实物无人机训练模拟器.给出了该训练模拟器的结构和传输方式,介绍了该训练模拟器的实现方法.训练模拟器有着真实的操作环境,能够增强训练效果,能够对多个子系统进行测试.     

GTS1型数字探空仪信号突失的原因分析

GTS1型数字探空仪在正常的探测过程中由于受到自身或外界因素的影响,瞬间没有任何信号进入,示波器显示4条亮线满格,雷达开始乱转并报警,这种现象视为探空仪信号突失.信号突失会严重影响高空气象观测业务质量考核中的探空高度、测风高度、重放球和错情率等各项指标.探空仪信号突失,在探测中常常会遇到,既使有多年工作经验的探测员也难避免,文章结合本站建站以来4年的观测记录,对GTS1型数字探空仪在探测中信号突失的原因进行分析并提出了解决办法,以达到预防并减少突失现象的发生和提高业务质量的目的.     

面向空间太阳能电站的模块机器人网络故障诊断算法

介绍了面向空间太阳能电站的模块机器人M-lattice的网络拓扑结构,提出一种用于该机器人网络的位置坐标定义规则,分析了该机器人系统可能出现的故障特点。结合机器人网络的拓扑结构和机器人可能出现的故障,设计了一种针对M-lattice模块机器人的故障诊断算法,目的是让控制机器人的上位机能够对模块机器人网络的运行状况进行有效的监控。通过仿真计算验证了该算法的有效性。     

一种全站仪免置平实现的刚体六自由度测量方法

刚体六自由度是机械系统重要参数,其测量既可应用于运动学与动力学理论模型的验证,也可作为已知条件求解系统的约束反力等动力学分析。针对目前六自由度测量对仪器需求高、操作复杂的问题,提出一种基于常规测绘仪器全站仪实现的世界坐标系下刚体六自由度的测量方法,特点是通过全站仪测量分别设置在世界坐标系（World coordinate system,W系）和刚体的体坐标系（Body coordinate system,B系）一组已知控制点,即可实现刚体六自由度的测量,而且测量过程中全站仪无须置平操作。论文基于矩阵分析法分析了本全站仪免置平测量六自由度方法的原理,提出了数学模型并通过最小二乘法和奇异值分解相结合,实现模型的解算,在此基础上提出了本方法完整的应用步骤。利用SGT320E型三轴多功能转台与KTS460RM全站仪对本文方法进行了试验验证,并进行了相关误差分析。结果表明,全站仪免置平实现的刚体六自由度测量所得欧拉角精度（按Z-Y-X旋转顺序）分别为2.738°、3.424°、2.344°;刚体质心位置精度（按X-Y-Z顺序）分别为0.006 m、0.013 m、0.009 m,证明全站仪免置平测量方法理论和实践应用的可行性,可以满足多体机械系统中刚体六自由度的测量需求。     

无人机自主降落视觉标识设计及位姿测量方法

为实现无人机自主降落,设计了一种由多组不同半径比的同心圆组成的视觉标识。针对同心圆成像后的形变情况,结合圆心、消隐点、内外圆交点构成的调和比约束,设计了一种递归的圆心求解方法,以获取圆心亚像素投影点。相较于Hough圆检测算法以及传统方法,该方法可以更鲁棒、精准地提取圆心投影点亚像素坐标。完成圆心提取后,基于交比不变性建立图像坐标与平台坐标一致性匹配关系解算出初始位姿,并通过二次曲线重投影模型设计非线性优化函数求得优化位姿。针对降落过程中图像运动模糊的情况,提出一种基于运动连续性的测量关键帧选取模型来排除运动模糊图像对控制决策的影响。进一步设计一种多模式切换控制结构实现了对降落平台的运动预测、无人机样条轨迹生成与更新,从而完成无人机自主降落。在1 500次的测量实验中,该测量方法的平均重映射误差可达到0.578 pixel,方差为0.009 6。在现场降落实验中,无人机在2.5 m高度时对降落台的定位误差小于3.5 cm,表明本文方法具有较高的视觉测量精度且更加稳定,能够实现对运动降落目标的稳定接近与跟踪并完成降落。     

基于矢量场法的无人机三维路径跟踪控制

为实现固定翼无人机自主跟踪预定的三维路径,提出了一种基于矢量场法的三维路径跟踪算法.建立了固定翼无人机的运动学模型,并介绍了用于三维路径跟踪的矢量场法,分别推导得出了直线路径和螺旋线路径跟踪所需的期望速度矢量,得到跟随路径所需的期望航向角和航迹角,为无人机横向通道控制和纵向通道控制提供输入,将无人机引导到预定的轨迹上.此外,针对航段切换问题,提出了一种基于圆角几何的切换策略,采用螺旋线来拟合相邻航段,根据无人机是否通过半平面作为切换准则,实现无人机平滑过渡相邻航段.通过仿真实验评估该算法在不同初始条件下的性能,结果表明该方法能使无人机跟踪预定的三维路径,且具有良好的跟踪性能.