GPS/SINS/CNS 组合导航在航天器上的应用

针对传统的惯性导航误差模型推导不适合空间应用以及GPS信号传输修正能力有限等问题,提出一种基于GPS/SINS/CNS的组合导航系统总体设计方案。在导航仿真系统中增加组合导航系统性能评估模块,推导了基于J2000坐标系的惯性导航误差模型,给出GPS、SINS与CNS的数学模型,利用扩展的卡尔曼滤波设计组合导航系统,对连续信号和信号中断两种模式进行了仿真。仿真结果表明,该导航系统能很好地满足航天器在轨运行的导航性能要求,能够为航天器提供高精度的测量与导航信息。     

航空平台间激光通信捕获链路功率分析与仿真

为研究航空平台间激光通信系统中主要环节和信道对信标光功率的影响,根据捕获探测器的信噪比和探测概率关系,分析激光器发射到探测器接收全环节的信标光功率变化情况,建立了空空激光通信捕获链路仿真系统。通过该仿真系统,分析不同大气能见度所对应的探测概率,在此基础上讨论要实现探测概率为99%,需要的最小发射功率和最长通信距离。仿真结果表明：发射功率越大,大气能见度对航空平台间激光通信探测概率的影响越明显;发射功率不变,大气能见度越高时,最长链路距离越远;当发射功率为5 W,地面能见度大于等于10 km时,即可实现150 km的激光链路。通过仿真系统得出了信标光发射功率与探测概率之间的关系,对激光器的选择起到一定的借鉴作用。在仿真的基础上,开展的飞机间野外试验,可以有效地模拟飞机间激光通信系统的捕获探测概率。     

固定翼飞机易损性建模分析及软件设计

针对固定翼飞机易损性问题,开发一种固定翼飞机目标易损性模型数据库软件。在分析典型固定翼飞机 目标特性的基础上,划分毁伤等级,应用3 维建模技术建立固定翼飞机易损性模型,确定毁伤准则与判据;应用关 系型数据库,设计固定翼飞机易损性数据库结构,在VS 集成开发环境下,提供可视化仿真接口,实现数据、模型 的统一格式存储和快速查询,并通过实例进行验证。结果表明：该软件能够实现固定翼飞机目标易损性数据的快速 查询与管理,可为固定翼飞机目标毁伤评估提供参考。     

基于UML的固定翼飞机应召反潜概念模型研究

为建立固定翼飞机应召反潜仿真系统,提供快速准确的应召反潜方案,采用统一建模语言对固定翼飞机应召反潜过程进行概念建模.列出应召反潜的实体和任务清单,建立攻击潜艇的任务模型、潜艇规避鱼雷的动作模型和固定翼飞机的交互模型,描述固定翼飞机应召反潜的仿真过程活动图.该研究可为固定翼飞机应召反潜仿真研究打下基础,使军事和仿真工程等不同领域的人员对固定翼飞机应召反潜仿真的理解和认识达成一致.     

导航系统仿真及其可视化实现方法

为提高综合航空电子系统仿真软件的可重用性并减少开发周期,对导航系统的仿真设计方法及可视化实现思路进行研究。以导航仿真系统为例,阐述实现导航系统仿真的模块化划分方法。以IDATA为图形绘制和图形渲染工具,建模该系统的可视化实现方法,并给出某航空训练仿真器中导航系统的开发流程、设计示例及实现效果。实践结果表明,该仿真系统及其可视化实现方法能保证软件程序的移植性,减少了数据显示及可视化应用中图形开发和集成调试的工作周期。     

论美军C^4ISR系统的作战运用

C4ISR系统的构成包括:全球战略指挥控制系统、情报侦察监视系统、战术区域数字通信系统和三军联合战术通信系统。通过使用C4ISR系统能实时掌握敌我友兵力部署及武器装备配置及其动向,以及战区的地理环境、地形特点、气象情况,为作战行动提供可靠的依据。     

基于LRU 接口的航空通信系统动态模拟仿真实验台设计

为了解决需从飞机上拆下机件才能实施故障隔离存在的不足,设计了基于LRU接口的航空通信系统动态模拟仿真实验台.该实验台根据某型航空通信系统组成机件的接口信号特性,利用工控机为系统的显示、控制和数据处理核心,通过扩展机件仿真接口、数字 I/O、A/D 等嵌入式接口卡,将调理适配器、程控数字表和无线电综合测试仪等设备集成为一个具有模拟操作、接口仿真、性能测试等功能的动态模拟仿真平台.通过仿真设置典型接口信号,可进行故障再现,较好地解决了需拆除机件才能隔离故障的难题.应用结果表明:该试验台具有功能强、性能稳定、操作简便和应用范围广等特点,已成功应用于部队、院校和航修厂等多个单位.     

基于PC/104的某型飞机操作控制台地面导航仿真器设计

基于对某型飞机导航控制系统软件研究的基础上,以 PC/104微机为平台设计地面导航仿真器,模拟导航计算机的空中有关导航功能,实现与飞机实际操作控制台之间的通信,并通过转换电路驱动了相应显示设备,同时实现以太网数据同步监控、显示和处理等。该仿真器为飞行参数仿真、处理提供了一个简单可靠、适时的数据源;以其形象直观、简易智能的控制过程对科研和教学有一定意义。     

车载通信系统电磁兼容仿真设计

在车载通信系统的设计过程中,电磁兼容仿真是降低电磁干扰和实现系统兼容的重要措施之一.通过对某车载通信系统的分析,建立了相应系统简化模型,依据电磁兼容理论,使用仿真软件EMC Studio进行电磁兼容性分析研究.实际建模中着重天线和线缆端口参数的调整,分析可能出现的问题,提出了如何通过改进设计、减少系统内的干扰和提高系统的兼容性等技术措施,为车载通信总体设计提供了参考.     

基于排队网络的复杂通信网时延估算模型

为快速估算指定网络的时延,基于排队论理论分别对有线和无线网络子网进行建模,构建出复杂网络的排队网络模型。实现复杂网络中端到端时延的快速估算,采用opnet仿真工具分别对典型的复杂有线、无线网络以及有线加无线混合网络进行建模仿真,对比仿真结果与排队网络估算结果,其相对误差分别为16%、9.9%和13.78%。结果表明：该模型可用于网络性能的分析、复杂通信网络环境的模拟及网络优化等。     

CAN和TTCAN系统延迟在Stateflow中的仿真

为了使CAN和TTCAN仿真系统更加直观,且利于扩展,选择了Stateflow这一图形化设计工具.Stateflow是在MATLAB/Simulink基础上完成动态逻辑系统建模与仿真的可视化开发平台.利用它构建CAN和TTCAN的仿真模型,通过仿真分析,可见CAN和TTCAN系统中队列延迟特性与总线协议中的相应的传输特性是一致的,从而证明了Stateflow对总线协议进行建模仿真的可行性.     

基于HLA 的分布式仿真集成开发系统

为能够快速实现仿真系统的搭建与应用,提出一种基于高层体系架构(high level of architecture,HLA)的 分布式仿真集成开发框架。面向仿真试验的设计、执行与分析等方面的需求,在封装HLA-RTI 核心功能的基础上, 设计一体化的工具服务架构,实现模型开发、系统集成、想定编辑、态势展示、数据记录与分析等功能。结果表明, 该设计为分布式仿真系统的开发与集成提供了敏捷、高效、完备的支撑环境。     

飞航导弹一体化制导控制系统

针对传统飞航导弹制导控制系统可靠性低、硬件和软件的重用性低、使用维护成本高等不足,从软件一体化和功能及结构一体化方面对飞航导弹制导控制系统一体化设计技术进行初步研究。以一体化、集成化和模块化的设计思路,采用高性能微处理器+总线为基础的计算机体系结构,配置强实时的分区操作系统,整合各种硬件资源,设计出具有体积小、重量轻、成本低、基本可靠性高的一体化弹载制导控制系统。该系统已成功应用于某型飞航导弹。     

基于DoDAF的靶场光学测量仿真训练系统体系结构

为解决靶场光学测量试验涉及组织结构复杂、参试人员多、装备分布广泛的问题,设计一种靶场光学测量仿真训练系统体系结构.以美国国防部体系结构框架(department of defense architecture framework,DoDAF)标准2.0版为理论基础,结合TD-CAP体系架构建模工具的应用,构建靶场光学测量仿真训练系统体系结构模型及系统顶层概念设计框架结构,并通过演示验证评估.结果表明:该设计具有一定的完整性和一致性,可为靶场光学测量仿真训练系统构建及训练组织实施提供思路与借鉴.     

基于1553B总线的运载火箭控制系统分析

采用1553B总线技术实现运载火箭电气系统的信息一体化设计已成为运载火箭电气系统的设计方向.作为运载火箭电气系统的核心组成部分,控制系统采用1553B总线互联在设计上将具有许多新的特点.从系统的功能组成、拓扑结构设计、数据流分析和总线性能分析等方面对基于1553B总线的运载火箭控制系统进行了分析讨论.     

运载火箭电气系统一体化设计方案

电气系统一体化设计就是电气系统总体的优化设计,该技术在飞机、卫星上已被广泛采用.目前运载火箭的设计思想和测试体制已不能满足未来运载火箭的要求.随着计算机技术、电子技术的发展,把箭上信息一体化设计、全箭供配电一体化设计、测试发控一体化设计等技术构成电气系统一体化设计成为可能.简介了运载火箭电气系统一体化设计方案.     

全息波导平视显示器HMI 设计和评估

为解决民用飞机减重增效的实际问题,对全息波导平视显示器(head up display,HUD)进行HMI设计和评估.依据全息波导平视显示器HMI设计及仿真实验验证,介绍未来民机全息波导平视显示器HMI设计的思路,结合应用场景及设计目标对现有设计进行了分析;通过未来民机驾驶舱智能化的设计需求对平视显示器的设计进行改进,并搭建仿真实验平台进行验证,证明了新一代全息波导平视显示器HMI设计的优势.     

飞机28.5V 直流环网汇流条保护研究

飞机电气设备使用不当,电机、电器、电线等电气设备的绝缘老化,受机械损伤或战斗损坏等原因,都有可能使电网线路发生短路或过载故障。在环形配电系统中,环网汇流条发生短路等故障将对飞机产生致命性危害,要提高配电系统的可靠性就要对环网汇流条进行保护,即在发生接地故障后能进行有效隔离。对于环网汇流条的保护,具体要求是故障时,故障区间保护装置不拒动,后备保护的装置不误动,为了满足以上要求,依靠EMTP对故障系统进行模拟,分析故障时系统中出现的变化量。根据故障情况下配电系统中出现的电流突变和电压跌落等变化设置保护整定值及启动判据,并依靠Matlab平台做相关的仿真试验。试验证明:新的保护方法能实现环网故障时自动隔离,确保飞机配电系统的安全性,对提高飞机配电的可靠性具有重要意义。     

基于CAN总线的PFN测控系统设计与实现

为了将脉冲成形网络（Pulse Forming Network,PFN）进行模块化集成,更灵活地实现电磁发射系统的扩容与监控,提出了一种基于CAN（Controller Area Network）总线的电磁发射测控系统实现方案;首先根据电磁发射装置的具体要求和CAN总线通信协议特性,制定了CAN总线应用层通讯协议,开发了基于Visual C＃的上位机监控软件,实现了远程监控;然后通过对CAN总线节点固件程序的特殊设计及在高电压、大电流及强磁场极端环境中的电磁兼容设计,保障了总线测控系统的可靠性与安全性;实验结果表明：该测控系统具有网络化、模块化、智能化等优点,为电磁发射系统的模块化集成设计提供了一条新途径。     

基于体系结构框架的反潜作战装备体系

为提高反潜装备体系效率,对反潜装备体系的结构设计进行探讨.从反潜作战装备体系结构设计入手,根据反潜装备体系结构特点,利用多视图的体系结构框架技术方法,从作战、能力、系统、装备等视角构建反潜装备体系结构框架,给出反潜作战装备体系结构开发过程,并对巡逻反潜机反潜作战体系结构进行视图建模描述.结果表明,该研究可为开展反潜装备体系结构的规划、论证以及设计评估工作提供一定的理论支撑和技术参考.