一种面向任务优化的多核心星务管理系统设计

为进一步提升小卫星的数据处理能力,对星载电子系统进行了优化设计.在现有可重构星务管理系统的基础上,提出一种多核心处理器星务管理系统设计方法.结合多核心处理器特点,按照硬件资源以及任务模式对星务管理系统的传统任务划分方法进行优化,将单一处理器任务集中处理的模式分解为主、协处理器双核任务处理模式.与哈尔滨工业大学试验卫星三号星载计算机的功能对比表明,多核心可重构星务管理系统在运算速度、控制计算精度方面优于传统的星务管理系统处理方式,有能力替代现有的星载计算机成为未来微型航天器的核心.     

可重构技术的航天应用与星载计算机设计

针对微小型航天器星载计算机设计中存在的功能、性能与可靠性之间的矛盾,提出将可重构计算技术应用于航天领域,进行可重构星载计算机的设计.通过对可重构计算技术航天应用现状分析,从体系结构、功能、可靠性等方面进行微小卫星可重构星载计算机的研究与设计,并分析采用硬件编程实现重构配置算法的系统性能.构建基于可重构星载计算机和dSPACE仿真计算机的闭合回路仿真平台,进行上述设计的验证工作.实验表明,可重构星载计算机能够完成正常控制工作,在500 ms的控制周期下,稳态下姿态角速度的精度可达0.05°/s,通过实现对日定向与对地定向2种模式之间的切换,得到切换时间为520±40 ms,能够满足卫星对星载计算机的切换要求.     

应用于微型航天器的微型核技术

根据微型核定义开发了一套演示验证系统,它将星载计算机、姿态控制系统和通信子系统集成到一个被称为信息处理单元(IPU)的黑盒子中;IPU通过CAN总线连接微敏感器,包括星敏感器、太阳敏感器、磁强计、光纤陀螺以及GPS接收机。IPU尺寸为200 mm×28 mm×138 mm,净重为640 g,整个系统重量小于5.5 kg。利用作者开发的包括地面站系统和执行机构(反作用飞轮和磁力矩器)的航天器测试平台实现了微型核的自主姿态控制。     

基于嵌入式开发平台的蓝牙基带数据处理IP核的设计

基于SoC技术的嵌入式系统开发平台ESP的IP核接口,设计了蓝牙基带IP核;给出了支持功能裁减的蓝牙基带模块划分;作为ESP的无线通信功能,实现了蓝牙基带的数据处理IP核。最后,通过Modelsim功能仿真,对IP核进行了验证。ESP基于IP核无线通信功能的实现,表明借助于开发平台的SoC接口,利用IP核进行系统功能拓展,能够有效地降低嵌入式系统研制的复杂性。     

嵌入式系统开发平台IP核接口层的设计

针对基于SoC技术的嵌入式开发平台应用层中IP核的复用问题,提出了支持IP核开发/复用的总线接口设计思路,并将IP核的SoC总线接口作为嵌入式系统开发平台ESP的一个层次予以实现。通过IP核之间点对点的连接方式,阐述了IP核总线接口的设计原理,并将IP核总线接口内部结构划分为协议转换、数据处理和优先级仲裁3个模块,使其能方便地移植到不同规范的SoC接口。最后以USB设备控制器IP核和AMBA总线为实例,验证了基于该设计思路实现的IP核接口层功能的适用性。     

Vxwork技术在星载计算机硬件故障模拟中的应用

星载计算机作为卫星的核心系统,其星载计算机运行的问题性直接关系到卫星的运行状态,而基于VxWorks技术的嵌入式操作系统是目前主流嵌入式操作系统,已广泛应用于车载、机载、卫星通信等领域中,它为应用程序提供了强大的故障捕捉和缺省的故障处理服务工具,并为应用程序提供可挂载的故障处理接口,本论文以VxWorks嵌入式实时操作系统捕捉的故障作为研究对象,通过函数替换和变量修改故障注入方法研究了星载计算机硬件、软件故障模拟方法与检测星载计算机的稳定性和可靠性.     

新一代星载计算机问世

由航天科技集团公司50 2所与加拿大ＩＣＣＴ公司合作研制的精简指令集星载计算机目前完成了样机研制。该机在性能方面已大大超越我国目前在研的星载计算机 ,具有国际先进水平 ,不仅能满足低地球轨道、太阳同步轨道、地球同步轨道等卫星和飞船的应用需求 ,还同时具有向火箭、飞机、舰船等领域进一步推广的可能。新一代星载计算机问世　　该星载计算机是一个长寿命、高性能、高可靠、抗辐射的星载计算机平台。它可应用于控制计算、星务管理和敏感器数据处理等方面。该计算机在运算速度、计算精度、存储器容量、通用接口等方面充分保证了其先进…     

SoC总线测试平台的设计实现

针对SoC总线功能测试时,动态验证技术的测试平台复杂性高、效率较低的问题,提出了基于事务的测试方法。在测试中将引脚级提升到一个指定的较高的抽象层次,降低了测试复杂性;通过定义总线任务和总线功能模型分别作为测试对象SoC总线本身和挂接在总线上的主从设备的抽象描述,提高了测试平台的重用性。建立了基于逻辑仿真动态验证技术的测试平台,设计了总线任务、总线功能模型,并对自主开发的AMBA总线模块进行了测试。     

基于环幕的空间微型机器人任务视景仿真系统

利用C-W方程建立了空间微型机器人(SMR)对近地圆轨道航天器的攻击模型，并且基于环幕显示系统构建了一种适于航天任务的视景仿真系统，目的在于为微型机器人航天任务的分析与设计提供一个大场景的具有沉浸感的可视化仿真环境.描述了系统的设计和实现，讨论了系统总体框架设计、场景几何建模和运动建模、场景实体和视点控制的数据驱动等关键技术，分析了环幕显示平台各个功能模块的实现.     

基于环幕的空间微型机器人任务视景仿真系统

利用C-W方程建立了空间微型机器人(SMR)对近地圆轨道航天器的攻击模型，并且基于环幕显示系统构建了一种适于航天任务的视景仿真系统，目的在于为微型机器人航天任务的分析与设计提供一个大场景的具有沉浸感的可视化仿真环境.描述了系统的设计和实现，讨论了系统总体框架设计、场景几何建模和运动建模、场景实体和视点控制的数据驱动等关键技术，分析了环幕显示平台各个功能模块的实现.     

Design and analysis of the reliability of on-board computer system based on Markov-model

An on-board computer system should have such advantages as light weight, small volume and low power to meet the demand of micro-satellites. This paper, based on specific characteristics of Stereo Mapping Micro-Satellite (SMMS) , describes the on-board computer system with its advantage of having centralized and distributed control in the same system and analyzes its reliability based on a Markov model in order to provide a theoretical foundation for a reliable design. The on-board computer system has been put into use in principle prototype model of Stereo Mapping Micro-Satellite and has already been debugged. All indexes meet the requirements of the design.     

有限转角力矩电机作为柴油机调速执行机构的设计研究

针对现有大功率柴油机电子调速器执行机构存在的结构复杂、环境适应性差等问题,研究设计了一种大工作能力有限转角力矩电机作为柴油机调速执行机构.介绍了有限转角力矩电机的结构、原理及设计特点,并建立了数学模型,在此基础上进行了稳态和动态性能仿真分析以及样机特性试验研究.仿真与试验结果基本吻合,表明样机设计合理,具有控制精度高、动态响应快、适用范围广等特点,满足作为大功率柴油机电子调速执行机构的要求.     

面向EDA主动知识辅助基础原型的研究

随着EDA技术的飞速发展,电子自动化行业对设计师设置了较高的知识门槛,对此开发了面向EDA技术的主动知识辅助系统的基础原型,实现其在领域机理层次上的主动知识辅助.系统具备主动判断电子设计工程师知识缺陷并提供相应辅助的智能机制,从而对不同知识结构的电子设计工程师提供有针对性的快速辅助,实现真正意义上的人机协作,达到其在高端设计中的低起点应用的目的.目前该系统运行良好,基础原型有望形成电子自动化行业的伴侣软件.     

空间太阳望远镜星载偏振图像高速处理技术

空间太阳望远镜（SST）是我国独立发展的太阳磁场观测科学卫星；其主光学望远镜8个CCD以20MB／s的速率采集太阳偏振磁图；图像处理系统需要进行图像积分、CCD辐射劣化校正、目标的几何改正、Stokes参数计算和图像格式化等处理．SST在轨实时数据运算量达每秒数十亿次，我国现有星栽计算机系统的处理能力远远达不到SST的需求．针对这一问题，在系统处理任务分析的基础上，设计出了并行阵列处理的系统体系结构，并在单通道子系统样机的研制上，采用了FPGA加DSP的模块结构，在FPGA内设计了在线实时积分器，由DSP进行离线计算和格式化处理；还给出了DSP软件流程图；进行了系统仿真和原理样机的制作，经测试表明：该系统达到了SST的星栽高速数据处理要求．这种新型高速数据处理方法，可以广泛应用于我国未来航天的高速数据处理领域．     

Development of the NWPU20 Micro Air Vehicle

1Introduction Microairvehicles(MAVs)aredesignatedbytheDefenseAdvancedResearchProjectsAgency(DARPA)oftheUnitedStates(US)asaclassof aircraftwithalargestlineardistancebetweenany twopointslocatedonthevehiclenogreaterthan6inchesandarecapableofoperatingatspeedsof40milesperhourorless[1].ThemaingoalforMAVsistoprovide inexpensiveandexpendableplatformsfor surveillanceanddatacollectioninsituationswhere unmannedairvehicles(UAVs)arenotpractical.SomeofthepotentialmissionsforMAVsare visualreconnais…     

原型设计法在智能CAD中的应用研究

研究了基于原型的设计方法,考虑到机械设计的复杂性,提出了原型的五元组表达模型,即原型样图、属性、联接元、转换规则、原型标志.在模型中引入了图形元素,使原型的表达包含了丰富的信息;提出了基于原型的设计流程,即从简单的设计目标开始,通过设计要求分解器,将有关设计目标约束的信息输出到设计原型推理机1,原型推理机1从原型库选择合适的设计原型,并翻译成原型样图,送到原型推理机2,原型推理机2对精化的原型事例进行评价,进行必要的完善、修改,产生设计结果.这样逐层展开设计,所传递的信息量越来越大,解决了智能CAD技术中从概念设计到结构设计的难点,对具体产品的实例化具有指导意义.     

Starting of HPS lamps driven by electronic ballast

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＢｏｔｈｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔａｎｄＨＩＤｌａｍｐｓａｒｅｂｅｃｏｍｉｎｇｐｏｐｕｌａｒｄｕｅｔｏｔｈｅｉｒｌｕｍｉｎｏｕｓｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｌｉｇｈｔｏｕｔｐｕｔ .Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｅｌａｍｐｓｒａｎｇｅｆｒｏｍｏｕｔｄｏｏｒｓｌｉｇｈｔｉｎｇｔｏｉｎｄｏｏｒｓｌｉｇｈｔｉｎｇ .Ｔｈｅｓｅｔｙｐｅｓｏｆｌａｍｐｓ,ａｌｔｈｏｕｇｈｔｈｅｙｈａｖｅｍａｎｙａｄ ｖａｎｔａｇｅｓｏｖｅｒｉｎｃａｎｄｅｓｃｅｎｔｌａｍ…     

一种改进型单周控制的交流电子负载研究

为了克服交流电子负载中单周控制技术负载稳态和瞬态抑制能力较弱的问题,提出主电路整流器采用单极性调制、控制器采用改进的带斜坡补偿的单周控制技术与比例积分(PI)技术相结合的方式.通过PI调节器参数可按照实际情况进行调整,减少元件非理想性带来的稳态误差,增大负载调整范围,提高系统的动态特性.应用上述方案设计1kVA交流电子负载实验样机.实验结果表明,该方案简单易行,能够较好地实现单相测试电源的各种阻抗特性模拟.     

基于PXA 270的嵌入式数字存储示波器的研制

介绍了一种嵌入式数字存储示波器的设计原理与实现,该示波器以PXA 270为嵌入式CPU,采用现场可编程门阵列（FPGA）为逻辑控制单元。其数据采集部分由预处理电路、A/D转换器、同步动态存储器（SDRAM）和集成于FPGA芯片的数字逻辑电路组成;并在PB和EVC开发环境下完成了WinCE系统剪裁等嵌入式软件部分。该示波器经过实际测试,最高实时采样率可达1 GHz/s,达到预期设计要求。