基于VS的捷联惯导系统仿真器设计

针对在实验室环境下实时获取飞机真实动态数据难度大的问题,借助飞行控制原理设计了飞机实际的飞行轨迹,并利用飞行轨迹产生的真实数据解算惯导误差及惯导参数,模拟了对惯导系统的动态导航.利用模块化设计思想,建立了捷联惯导系统的仿真轨迹模块、惯性器件参数输入模块、导航参数计算模块、视景仿真模块等,并在Visual Studio 2005开发环境下设计了捷联惯导系统仿真系统.用户界面直观简洁,通用性较强,可以实现人机交互、实时仿真等效果.仿真结果与惯导系统误差特征一致,验证了仿真器所用捷联惯导系统算法的正确性.     

基于labview的平台惯导模拟器的设计与实现

在航天测量船的惯导模拟器设计的研究中,在平台惯导系统的正常测试维护工作中出现成本高、效率低、繁琐且耗费大量人力等问题.为解决上述问题,研究设计了一个基于虚拟仪器技术的快速平台惯导模拟器,建立了具有导航系统测量功能的平台,并对模拟器进行了功能分析、模块划分、体系结构设计,并给出了系统中每个模块的数学模型,实验结果证明图形化编程软件摒弃了传统开发平台编程复杂、扩展性差的缺点.仿真结果表明,建立的惯导模拟器实现了对惯导系统的正常测试,并降低了测试维护成本以及缩短测试维护周期.     

指北式捷联惯导系统软件的仿真与测试

传统测试用飞行轨迹侧重于模拟飞机真实的飞行轨迹,其导航算法的局限性使得即使出现大的误差也可能无法察觉.改进了一种解析式测试用飞行轨迹的生成方法,设计了一条飞行仿真轨迹,并对轨迹进行了性能分析,指出了方法与传统的飞行轨迹设计方法的优劣.在指北式捷联惯导系统中,对惯性器件进行了建模并设计了惯导系统仿真软件.用所生成的飞行仿真轨迹对导航系统软件进行了测试.通过仿真比较,有效地验证了导航软件的正确性和可靠性.     

机载捷联惯导传递对准可视化仿真平台设计

设计机载捷联惯导传递对准效果及性能的仿真平台.通过研究传递对准惯导理论,分析各组成模块,提出用Visual c++与Matlab混合编程技术实现平台的搭建和仿真解箅.种设计方案避免了用VC++建立传递对准数学模型,简化了编程的难度,同时避免了Matlab运行速度慢的缺点.仿真结果证明平台可以分析机载捷联惯导传递对准效果及性能,并能够设置惯导系统的各项仿真参数,适应不同精度的惯导系统的仿真要求,并能够规划多种航迹,用于传递埘准方案的精度评估,为实际飞行中的动基座快速对准提供参考,并大大降低了传递对准仿真的工作量.     

飞行控制与惯性导航仿真训练系统的研究

虚拟现实技术和仿真技术是模拟器研究中的关键技术。该文针对某型飞机飞行控制与惯性导航仿真训练系统的研制，以构建三维座舱仪表、驾驶仪操纵台、飞机运动特性和惯导模拟器为目标，采用面向对象的软件建模思想、模块化的软件设计思想和多种相关技术，设计实现了“飞行控制与惯性导航仿真训练系统”。该系统是一个既能训练飞行员熟悉操作环境和操纵飞控系统控制飞机飞行，又能训练领航员熟练操作惯导及领航技能的软硬件结合的综合仿真训练系统。文章对系统的设计原则、功能、构成及实现方法进行了阐述，给出了测试航线图，并实现了与其他模拟器的组网对接。     

巡航导弹惯导系统数学仿真

针对常用惯导仿真方法对模拟长时间复杂条件下工作的巡航导弹惯导系统存在一定难度的问题,在分析平台惯导系统数学模型的基础上,通过设计巡航导弹典型飞行航迹,建立惯导器件误差仿真模型,对含有误差的惯导系统进行导航解算,构建了完整的巡航导弹惯导系统仿真模型 .利用MATLAB/Simulink工具对模型进行了仿真与误差统计分析.得到的导航位置误差和速度误差与实际情况基本相符,证明仿真模型建立正确,方法使用得当.为进行惯导及组合导航研究提供了一种实用方法.     

一种新的导航系统仿真轨迹设计方法

飞行轨迹动态参数是验证捷联惯导系统、组合导航系统等算法有效性的重要依据。利用飞行控制原理设计了一种通用的飞机飞行仿真轨迹,并在Visual Studio 2005开发环境下设计了飞行轨迹仿真软件。该仿真软件产生的数据有效地测试了某型导航系统导航参数的误差精度,验证了捷联惯导算法的正确性。     

基于多线程的惯导逻辑仿真器设计

针对惯导系统在载机静止状态下无法提供动态参数的问题,对惯导子系统进行数字仿真。在航电系统仿真中,采用1553 B总线与总线控制器和其他航电、非航电设备交联,通过以太网接收外部激励数据,采用多线程技术实现主备2个惯导并发运行,设计一种惯导逻辑仿真系统。阐述系统硬件结构和软件设计,建立惯导姿态仿真模型和位置仿真模型,实现惯导各种逻辑子过程。在某型飞机航电仿真系统中的联调证明,该仿真器能够准确接收外部激励源飞行信息、故障状态,经过结算后周期性地向总线控制器输出飞机位置数据、姿态数据等动态参数,执行某型飞机航电设计文档中相关惯导逻辑,并向总线控制器反馈惯导子系统状态。     

基于MATLAB/Simulink的捷联惯性导航系统仿真

介绍了仿真软件MATLAB/Simulink及先进的仿真系统平台软件RT-Lab,设计了龙格-库塔积分模块,用于解决在使用定步长求解器及数字时钟情况下的积分精度不高的问题;建立了基于MATLAB/Simulink的捷联惯性导航仿真模型;并将系统分解成一系列功能相对独立的模块,如轨迹发生模块,捷联惯导解算模块;并进行了仿真验证,得到的姿态、速度、位置误差与理论值相符,证明了仿真模型建立正确、方法采用得当、有效。     

机载SAR天线稳定平台测试模块

文章简述了机载SAR天线稳定平台的结构以及国内第一个针对机载SAR稳定平台的自动化测试系统的结构,设计并实现了专用于该系统的基于PXI总线的测试模块的电路以及计算机端驱动、数据处理等软件,它模拟惯导姿态信号给平台伺服系统,采集平台跟踪误差信号并通过PXI总线传到主机中进行分析、处理和显示;试验证明,该模块能够圆满完成预定功能.     

航天发射可视化仿真接口模块设计

可视化仿真在航天发射弹道设计和分析中起着重要作用.卫星工具包软件STK,是航天领域通用的仿真软件,可以用来实现航天发射数据的可视化.航天任务的方案选择阶段,需要计算多条弹道,在STK界面内进行一系列设置来实现每条弹道的可视化,是非常繁琐的.因此,有必要将可视化的工作模块化.针对航天发射任务的弹道仿真,利用VC 和STK/CONNECT模块,开发了可视化接口模块,该模块能够与弹道数据模块和资源库模块进行交互,获取相关数据,对数据进行转换和处理后,连接STK建立可视化场景.系统设计人员只需在接口模块界面内进行简单操作,便可实现可视化.     

基于AD9224及FPGA的高速数据采集系统设计

介绍了基于FPGA及AD9224的高速数据采集系统。该设计用AD9224来实现AD转换,用FPGA实现控制逻辑,用FIFO作为AD转换与FPGA之间的高速缓冲存储区。实现了高速数据采集、数据的快速传输和模块灵活控制三者的结合。FPGA模块设计使用VHDL语言编写,用MAXPLUS实现软件设计和仿真验证。     

GPS信号自适应抗干扰系统

针对GPS卫星信号易受干扰,不稳定的问题,提出INS/GPS组合导航抗干扰的方法并用硬件电路进行实现验证。给出了惯性器件的误差模型,采用松散组合方式,设计卡尔曼滤波器,取姿态、速度、位置的误差作为状态变量。提出以INS与GPS输出的东北天向速度误差作为滤波器观测量的方案。通过计算机的仿真和实验验证,对系统的精度进行了分析,证明该方案是可行的,实现实时滤波计算,并能满足导航的精度要求。     

轨道交通视景仿真模拟器分布式系统设计

以轨道交通驾驶训练为背景,介绍了模拟训练的设计方案。利用模块化设计实现计算机与操作单元的分布式仿真：PLC模块实现操作单元的指令和数据传输,通过RS485/232实现控制台计算机对操作单元检测与控制;采用四通道视景系统作为输出界面,Creator构建轨道站点和沿线环境模型,Vega实现模型驱动。应用表明该系统在实时性、逼真度和开放性等方面比视频模拟器均有较大提高,并已成功应用于某城市轨道交通视景仿真模拟器中。     

交通信号控制仿真系统

介绍一个交通信号灯配时方案仿真系统的设计开发过程,该系统以基于MapX建立的GIS为仿真界面,在Visual Studio 2010编程环境下应用C#语言实现。对系统各模块的功能以及设计实现的关键技术与原理进行详细论述,建立一个能够与用户充分交互的、模拟实现用户配时方案并将评估参数反馈给用户的仿真控制环境。测试实验表明,该系统能够在一定程度上按照用户意愿进行较为真实客观的仿真,并且能够提供较为准确的评估结果,验证了系统的有效性。     

基于工控业务仿真的高交互可编程逻辑控制器蜜罐系统设计实现

工控蜜罐的诱捕能力受仿真程度显著影响，针对现有工控蜜罐缺乏业务逻辑仿真的问题，提出了一种基于工控业务仿真的高交互可编程逻辑控制器（PLC）蜜罐设计框架和搭建方法。首先，基于工控系统的交互层次提出了一种新的工控系统（ICS）蜜罐分类方法；然后，根据工控设备的不同仿真维度，将蜜罐诱捕过程分为过程仿真循环和服务仿真循环；最后，通过定制的数据转存模块将过程数据转换到服务仿真循环中，以实现业务逻辑数据的实时响应。实验以西门子S7-300 PLC设备为参考，结合典型工控蜜罐软件Conpot和建模仿真工具Matlab/Simulink，实现了信息服务仿真和控制过程仿真的协同工作。实验结果表明，相较于Conpot，高交互PLC蜜罐系统新增了11种西门子S7设备私有功能，其中读（04 Read功能码）写（05 Write功能码）操作实现了对PLC的I区7个通道的监测和Q区1个通道的控制。这种全新的蜜罐系统突破了现有交互层次和方式的局限，为工控蜜罐设计拓展了新方向。     

Merits and limitations of using fuzzy inference system for temporal integration of INS/GPS in vehicular navigation

Most of the present vehicular navigation systems rely on global positioning system (GPS) combined with inertial navigation system (INS) for reliable determination of the vehicle position and heading. Integrating both systems provide several advantages and eliminate their individual shortcomings. Kalman filter (KF) has been widely used to fuse data from both systems. However, KF-based integration techniques suffer from several limitations related to its immunity to noise, observability and the necessity of accurate stochastic models of sensor random errors. This article investigates the potential use of adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) for temporal integration of INS/GPS in vehicular navigation. An ANFIS-based module named “P–δP” is designed, developed, implemented and tested for fusing INS and GPS position information. The fusion process aims at providing continuous correction of INS position to prevent its long-term growth using GPS position updates. In addition, it provides reliable prediction of the vehicle position during GPS outages. The P–δP module was examined using real navigation system data compromising an Ashtech Z12 GPS receiver and a Honeywell LRF-III INS. The proposed module proved to be successful as a modeless and platform independent module that does not require a priori knowledge of the navigation equipment utilized. Limitations of the ANFIS module are also discussed.     

基于多级片上总线的并行图像处理系统设计*

采用基于平台级FPGA的SOC设计方法, 设计了一种基于多级PLB总线的可扩展并行图像处理系统。系统采用总线桥并行扩展处理单元来增加系统处理性能和扩展存储访问带宽;通过数据分发模块实现图像数据输入与处理流水线操作。时序功能仿真与硬件实现表明,该设计能灵活高效地实现系统结构的并行扩展,显著提高了系统并行处理性能。     

导航卫星数管仿真系统的设计与实现

设计了导航卫星数管仿真系统,实现对数管软件功能的验证、可靠性测试、并能注入异常检验程序用于测试系统的鲁棒性。基于指令解释器完成对程序的解释执行,通过总线管理器实现对外部接口模块的仿真调度。提供GUI的集成开发调试环境,配有完整的测试数据库和测试工具链。显著提高二代导航卫星数管软件的可靠性,缩短研发周期和研发成本。     

基于工控业务仿真的高交互可编程逻辑控制器蜜罐系统设计实现

工控蜜罐的诱捕能力受仿真程度显著影响,针对现有工控蜜罐缺乏业务逻辑仿真的问题,提出了一种基于工控业务仿真的高交互可编程逻辑控制器（PLC）蜜罐设计框架和搭建方法。首先,基于工控系统的交互层次提出了一种新的工控系统（ICS）蜜罐分类方法;然后,根据工控设备的不同仿真维度,将蜜罐诱捕过程分为过程仿真循环和服务仿真循环;最后,通过定制的数据转存模块将过程数据转换到服务仿真循环中,以实现业务逻辑数据的实时响应。实验以西门子S7-300 PLC设备为参考,结合典型工控蜜罐软件Conpot和建模仿真工具Matlab/Simulink,实现了信息服务仿真和控制过程仿真的协同工作。实验结果表明,相较于Conpot,高交互PLC蜜罐系统新增了11种西门子S7设备私有功能,其中读（04 Read功能码）写（05 Write功能码）操作实现了对PLC的I区7个通道的监测和Q区1个通道的控制。这种全新的蜜罐系统突破了现有交互层次和方式的局限,为工控蜜罐设计拓展了新方向。