一种无人机微弱扩频信号角跟踪方法

传统的无人机测控信号容易被干扰和截获。在现有无人机测控系统的基础上,给出了一种无人机微弱扩频信号的单通道单脉冲跟踪系统的实现方法,同时突破了扩频信号并行快捕和误差电压的高精度相关解调等难题。该方法可以充分利用现有测控信道而无需额外增加设备量,具有跟踪系统灵敏度高、跟踪精度高、算法简单和设备简单等特点,特别适合于对无人机的隐蔽高精度测角跟踪。     

基于MSC1210单片机的压力测控系统设计

介绍了美国德州仪器（TI）公司新近推出的基于8051内核的高性能、低功耗单片机MSC1210的结构特点，给出了以此单片机为核心设计的一套智能高精度压力测控系统的设计方法。该方法利用MSC1210内部的24位高精度∑-△ADC和改进的8051内核进行多通道压力信号的采集和处理，并采用PWM方式进行功率控制。文中同时给出了该压力测控系统详细的硬件原理电路和完整的软件流程。     

球面全空域多波束天线的分析与验证

针对多星测控和高精度测量的需求,介绍了“半球面+柱面+全数字波束形成、收发一体的球形全空域多波束天线实现方案”的比较分析过程和实验验证结果。实验结果表明,采用该天线的测控系统能在实现多目标同时遥测遥控的同时大幅提高跟踪性能,测量精度与传统测控站相当,满足未来多星环境下全空域高可靠跟踪、高精度测量的要求。     

温度实时补偿的高精度光纤光栅压力传感器

提出了一种新型的温度实时补偿的高精度光纤光栅压力传感器。传感器基于弹性膜片结构,测压光栅直接与膜片连接,膜片在压力作用下产生轴向位移来拉动测压光栅以实现压力传感;温补光栅与弹性膜片分离,使之对外界压力不敏感,用以作测压光栅的温度补偿。测压光栅和温补光栅都施加一定大小的预拉力,使其对环境的温度响应基本相同,从而实现了温度实时补偿。传感器测压光栅与弹性膜片直接连接,消除了力的中间传递,在实现压力快速响应的同时又确保了高精度测量。实验中,传感器在温度快速变化的环境中,压力测量值的变化范围小于±0.7%F.S.;在25 MPa的压力测量范围内,压力精度达到了0.19%F.S.。     

一种高精度多通道数据采集模块设计及实现

测试系统中的信号采集是系统的一个重要环节,在工业测控系统或实验室中,需要多通道的信号采集装置实现对模拟信号的采集。针对采集设备的通用性、小型化和高精度的要求,设计一种高精度多路数据采集模块,采用高精度A/D转换芯片,通过巡回采样的方法采集16路16位模拟量信号,实验表明,该方法特别适用于高精度工业现场数据采集。     

基于非实时OS的毫秒级定时在LVRT测控系统中的实现

风电机组运行过程中,由于电网故障等原因,会出现瞬时电压跌落现象。本文研发了低电压穿越（LVRT）测控系统,监控测试风机的抗干扰性,提出一种在非实时系统中的高精度毫秒级定时方案,使用OS自带的定时函数嵌套调用实现精确定时的方法,解决了LVRT实时控制系统中高精度定时和资源占用率之间的矛盾,满足35kV/6MVA固定式电压跌落发生装置模拟电网的电压跌落与恢复精度,实现对电压跌落实时控制,同时实现了对电压跌落与恢复时风电机组运行状态的实时监测。该测控系统性能达到国际先进水平,已在风机电组低电压穿越测试中投入使用。     

通信

TN91 99U4U778分布式测控环境下的实时通信研究/杜承烈,李言俊,龚德辉(西北工业大学)11航空学报一1999,20(l),一83一85面向服务于航空试验的测控系统,提出了通过构架分布式测控环境的方法实现航空测控系统集成的构想,分析了航空试验测控系统中实时通信的特殊性,设计了基于以太网络的实时通信协议,并在此协议之上实现了分布式测控环境下的实时通信服务。参3(木)TNgll 99040784再论中国信息产业的发展战略/有线电视多媒体业务接入模式研究课题组(国家广播电影电视总局)Ij电子展望与决策.一1998,(6)一5一24发展计算机网络通信,是中国信息产…     

基于ARM和FPGA的远程温度测控系统

为满足航天仪器在飞行试验过程中对环境温度变化的测控,提出了一种基于ARM和FPGA的远程温度测控系统,以STM32F103和XC2S200作为控制核心,通过高精度AD采集芯片ADS1148采集温度传感器端的电压信号,通过ADS1148内部放大、转换成数字量信号,再通过SPI接口传输给控制核心STM32F103。为了实现远端控制,能在2.5 km对-160℃~1370℃温度范围的测控,设计了光电转换模块,把采集的数字量信号转换成光信号传输给近端的控制台,实现温度的远程、实时监测。该项目已经在某航天仪器上的应用实践表明,该系统测温范围广、精度高、功耗低、可靠性高。     

基于ARM的温度控制算法的设计与实现

基于ARM实现了对系统温度的控制,重点研究了温度控制算法以及在测控系统中的实现。针对大惯性温度控制对象,设计了一种采用模型偏差补偿控制原理的控制算法并应用于工业嵌入式智能温度控制系统中。实验结果表明,利用该人工智能原理设计的控制算法能够实现高精度的温度控制,可以应用在生产、科研等对温度要求高的场合。     

新型频率辅助高精度数字锁相环的设计与实现

针对某深空USB（统一S频段）测控系统的高精度侧音测距需要,提出了一种基于频率测量和二次混频的高精度数字锁相环实现方案。其由高精度测频、数字混频、滤波抽取、二阶数字锁相环等模块组成。采用VHDL可编程语言,基于可编程逻辑器件XC4VLX100平台,实现了所提出的方案。实验室环境下,测得实际环路等效噪声带宽达到30Hz,输入载噪比为25dB·Hz时环路工作稳定。测试结果表明,该高精度数字锁相环达到了系统设计要求,满足了相关参数指标。     

用于石化反应器的光纤F-P温/压复合传感器

为了实时监测石化反应器内部高温、高压环境下压力和温度变化, 严格控制原料的反应过程, 采用法布里-珀罗(F-P)多腔干涉理论, 设计并制备了一种光纤F-P温度、压力复合传感器。该传感器由石英玻璃和蓝宝石玻璃构成, 石英与蓝宝石之间的空气腔为压力腔, 温度腔则为蓝宝石本身。通过理论计算和仿真验证, 分析了压力腔和温度腔不同参数对传感器性能的影响, 从而取得了最佳的传感器结构参数数据。结果表明, 该传感器制作工艺简单且性能可靠, 能够实现0MPa~5MPa和-20℃~300℃范围内压力和温度的同时测量; 该传感器在压力0.1MPa~5MPa和温度20℃~180℃环境下有良好压力温度线性响应关系, 压力灵敏度为796nm/MPa, 温度灵敏度为3.864nm/℃。该传感器适用于石化反应器内部高温高压环境下压力和温度的同时监测。     

光纤F-P腔压力传感器在高温油井下的应用研究

针对高温、高压油井的测量环境,设计研制了基于光纤非本征型Fabry-Perot(F-P)腔的波长解调型光纤压力传感器系统.该系统采用激光熔接制作的光纤F-P传感头,具有测量动态范围大、温度敏感性小、耐高温和长期工作稳定等优点,在压强0～30 MPa范围内,系统压力测量分辨率达到0.003 MPa,温度敏感性小于0.002 MPa/℃.光纤传感头采用光纤-厚壁石英管激光熔接的无胶封装方式,解决了高温环境下的传感器高压密封和光纤保护问题.     

Study of a high-temperature and high-pressure FBG sensor with Al2O3 thin-wall tube substrate

A fiber Bragg grating (FBG) high-temperature and high pressure sensor has been designed and fabricated by using the Al2O3 thin-wall tube as a substrate. The test results show that the sensor can withstand a pressure range of 0-45 MPa and a temperature range of-10-300℃, and has a pressure sensitivity of 0.0426 nm/MPa and a temperature sensitivity of 0.0112nm/℃     

Study of a high-temperature and high-pressure FBG sensor with Al2O3 thin-wall tube substrate

A fiber Bragg grating （FBG） high-temperature and high pressure sensor has been designed and fabricated by using the Al2O3 thin-wall tube as a substrate. The test results show that the sensor can withstand a pressure range of 0-45 MPa and a temperature range of-10-300 ℃, and has a pressure sensitivity of 0.0426 nm/MPa and a temperature sensitivity of 0.0112 nm/℃     

用于红外气体检测的多通池温度、压强控制系统研制

为了实现CO₂气体同位素的高性能检测,研制了高精度、高稳定性的多通池温度、压强控制系统。采用柔性PCB作为加热片包覆圆柱形多通池。考虑到温度控制系统的加热速率,外层包覆保温棉作为隔热装置,使得整个温度控制系统能实现快速加热,且能够保持温度的长时间稳定。采用铂电阻PT1000温度传感器对多通池温度进行精确采集,主控制器通过PWM信号,调控柔性PCB加热膜的发热功率,从而实现温度的闭环控制。压强控制系统方面,采用压强传感器连接于多通池前、后端,检测多通池内部气压,主控制器通过PWM信号,调控多通池前、后端比例阀导通状态,从而实现压强的闭环控制。结果表明,温度控制范围为18.48~42 ℃,温度控制精度为±0.08 ℃。多通池压强为60 Torr(1 Torr ≈ 133.322 Pa)时,控制精度为±0.04 Torr。该系统为红外CO₂气体同位素的高性能检测提供可靠保障。     

基于音圈电机伺服控制的应用研究

随着电机控制技术的不断发展,传统的伺服电机控制方式已经不能适应高速度、高精度控制运动的要求,而直线电机的直接驱动方式由于取消了一切中间传动环节,具有结构简单、动态响应快、速度快、精度高、振动和噪音小等优点,在各类高速、高精度加工设备中具有广阔的应用前景。介绍了音圈式直线电机的结构特点和工作原理,阐述了音圈电机的伺服控制技术,并介绍了音圈电机在封装设备中的实际应用。     

基于BMP085的精密数字气压计设计

为克服现有常规数字气压计结构繁琐,成本高等缺陷,提出了一种基于BMP085数字气压传感器的精密数字气压计设计方案,并完成系统的软硬件设计。硬件设计部分采用单片机为主控芯片,对传感器采集的气压和温度信息经处理后进行数据显示。软件部分采用C语言编程。此设计能同时检测气压和温度,具备低功耗,低成本,小型化,温度显示与报警等优点。测试表明,温度测试精度可达1%,气压测试精度可达0.1%。     

手机按键面板光纤激光切割工艺研究

采用光纤激光精密切割系统,进行了手机金属按键面板的切割实验,研究了输出功率、切割速度、重复频率、脉冲宽度、辅助气体及气压等参数对手机金属按键面板切割质量的影响.通过试验和分析,获得了最佳工艺参数.采用激光器的输出功率为25 W、重复频率为1 800 Hz和脉冲宽度为0.3 ms,辅助气体O2压为0.25 MPa,扫描速度为8 mm/s,切割出高质量的手机按键面板.     

星载多路短波红外探测器温控系统设计

主要针对星载多路短波红外探测器的温度要求设计了高精度在轨温度控制系统。首先,在对工作温度控制需求进行分析的基础上,提出了该系统短波红外探测器的温度高稳定性要求;其次设计了高稳定性温度采集电路、低噪声热控驱动电路,并且在FPGA芯片上基于开关控制算法,产生了脉宽调制信号;然后利用该脉宽调制信号控制热电制冷器的驱动电流,实现了在资源有限的条件下,温度控制高稳定度的要求。最终性能测试的结果表明,温控的精度可以达到±0.1°的高稳定度要求,满足该多路短波红外探测系统星载工作温度要求。     

光纤光栅液体双参量传感器增敏设计

为了解决现有光纤布喇格光栅(FBG)传感器温度与压力灵敏度低的问题,设计了一种基于FBG的薄壁圆筒式液体温度与压力传感器.选用具有耐腐蚀、弹性性能好以及热膨胀系数大的不锈钢304和铍青铜C17200分别对传感器进行封装,采用有限元分析法对传感器进行压力和温度特性仿真分析,研究了敏感元件材料及尺寸大小对灵敏度的影响,并分...