弹载滚转稳定平台相对转角测量电路设计

提高常规高旋弹药飞行姿态参数测量精度的难点是如何解决惯性器件量程与精度互相矛盾的问题。采用滚转稳定平台能够解决弹体高旋对惯性器件量程的影响,能够采用小量程、高精度的陀螺仪测量弹体的飞行姿态参数。然而滚转稳定平台的惯性测量组合与弹体之间有相对转动,此时惯性测量组合所测参数并不是弹体的飞行参数,需要一个能够测量相对转角的装置才能得到弹体完整的飞行姿态参数。针对此问题,本文利用增量式光电编码器设计相对转角测量电路,并对增量式光电编码器在实际应用过程中出现的问题进行了研究,最后通过三轴飞行仿真转台试验进行验证。试验证明,该相对转角测量电路具有一定的可行性和有效性,能够有效测量惯性测量组合与弹体之间的相对转角,具有一定的工程应用价值。     

高动态环境下的弹载导航计算机设计

针对空中高动态飞行环境下载体体积小、姿态变化快的特点,设计了一套高性能弹载计算机系统。该系统基于Tl公司新一代的浮点数字信号处理器TMS320F28335,采用新的微惯性测量与磁强计组合的硬件设计方案,并采用了基于DSP/BIOS的程序编程与实时性分析的方法。经过半实物仿真测试表明,该方案具有体积小、功耗低、采样率高、导航周期短、累积误差小的特点,满足高动态环境下的应用要求,能有效改善导航精度,为弹载导航计算机设计提供了一种新的思路。     

提高弹载雷达测速精度的方法研究

基于弹载雷达系统高精度目标信息测量的性能需求,本文提出对FFT频谱数据检测结果采用扩展比值插值算法进行处理,以减少目标速度信息测量误差。仿真试验验证了该方法对提高测量精度的有效性,该方法在实际应用中实现了高精度目标信息测量,从而为提高弹载雷达系统性能、实现对目标的精确跟踪提供有力技术基础。     

基于TMS320F2812的弹载伺服稳定平台控制系统设计

文章介绍了弹载伺服稳定平台功能及控制要求,分析了平台控制系统组成及工作原理,说明了系统核心器件、传感器及伺服电机的选型方案,通过基于TMS320F2812高性能DSP的控制系统硬件、软件设计,完成伺服稳定平台控制系统设计。试验结果表明,该弹载伺服稳定平台各项指标满足设计要求,设计方法正确、有效。     

传递对准在制导型多管火箭中的应用

以无控多管火箭制导化改造过程中弹载子惯导初始对准问题为背景,研究了利用火箭发射车高精度惯性导航系统作为主惯导,对多管火箭弹载子惯导同时进行传递对准的方案.详细推导了利用主、子惯导输出的姿态信息构造传递对准Kalman滤波量测方程.数学仿真结果表明,采用姿态匹配传递对准方案,仅利用多管火箭发射过程正常的俯仰、回转机动,在20 s内就能实现对弹载子惯导的初始对准和射前标定,对准精度达角分级,为提高制导型多管火箭发射精度提供了一种可行的思路.     

一种用于InSAR/INS组合导航的姿态角反演方法

平台的姿态信息对导航十分重要,但合成孔径雷达辅助惯导系统无法获得平台的姿态信息,单天线GPS（Global Positioning System）无法完成姿态测量的需求.针对以上问题提出基于条纹匹配的干涉合成孔径雷达辅助惯导的组合导航方法,该导航方法中干涉合成孔径雷达系统对平台的姿态角比较敏感,可以高精度地反演平台的姿态信息.本文通过分析平台的姿态误差对定位误差的影响,建立姿态角反演模型,根据条纹匹配得到的定位偏移结果,利用Levenberg-Marquardt（LM）算法求解非线性方程组完成平台姿态角的反演.最后通过仿真和干涉合成孔径雷达实际数据验证了姿态角反演模型的有效性.     

基于多核处理器的弹载嵌入式系统设计研究

基于实现目标探测识别以及高精度目标信息测量等复杂处理算法的目的,采用单片多核DSP TMS320C6678构成弹载高速多任务实时嵌入式处理平台,通过数据流处理模式的并行软件设计方法,将系统处理任务均衡分配到各处理器内核,以实现实时并行处理,提升弹载信息处理系统的功能和性能。开展基于多核处理器的并行软件研制、充分发挥多核处理能力将成为弹载嵌入式系统软件设计的新课题。     

弹载遥测系统天线设计

飞行导弹的特殊应用环境对弹载天线设计提出了特殊的要求,本文以飞行导弹弹载数据遥测为应用背景,对弹载发射天线方案进行分析比较和优化,设计了一种S波段圆极化共形微带天线方案,克服目前弹载天线安装困难、频带窄,易受干扰等缺点。天线的有效工作频带展宽为2243~2263 MHz,中心频率为2250.5 MHz,工作频段内电压驻波<2。采用ANSOFT HFSS软件进行天线性能仿真、测试,表明该弹载天线安装方便,在高冲击高过载条件下天线性能指标优良,所选方案切实可行,可应用于不同设备的遥测和弹载天线应用中。     

天基导弹的动基座快速精确传递对准方法

提出了一种适用于新概念太空武器一天基导弹的初始对准方案.基于天基导弹距目标距离远、速度快、需要从空间机动平台快速发射的特点,研究了一种适于天基导弹的动基座快速精确对准方案.利用空间机动平台提供的姿态角信息首先快速完成粗对准,然后在天基导弹发射后,利用弹载星敏感器引入的精确位置和姿态角观测信息,提出了一种新的位置+姿态角匹配的对准方法,以实现对天基导弹的精对准.详细推导并建立了天基导弹动基座对准系统量测方程.最后,通过仿真验证了该方案的可行性,在10 s时间内,对准精度可达到一个角分以内.     

高精度动态水平姿态传感器系统设计

水平姿态检测在控制、测量领域发挥着重要作用.实现高精度实时动态检测载体水平姿态既是科技市场的实际需求更是科研工作的挑战,因此设计了高精度动态水平姿态传感器.它主要由微机械倾角传感器、微机械陀螺及其信号处理电路组成,以陀螺来补偿载体行进中带来的各种线加速度干扰,实现移动载体的水平姿态高精度检测.以高精度与实时动态检测为核心,介绍了该系统的总体方案设计,电源转换、敏感信号预处理与模数转换、信号处理及输出的硬件设计和软件处理基本方法,并在设计完成后组装调试.系统测试表明该水平姿态检测系统设计取得预期效果,满足高精度实时动态检测载体水平姿态的设计需求.     

一种改进的地磁匹配算法研究

针对复杂电子环境中的飞行器,如何克服主惯导系统的误差发散现象,抑制其固有漂移,是实现高精度自主导航的关键。地磁导航以自主、全天候、无时间累积误差等特点成为新型自主导航手段,它的精度主要取决于地磁匹配算法的精度。在此提出一种改进的地磁匹配算法,首先采用快速方差法（MSD）进行预匹配;接着采用抗旋转的插值平移法,进行精匹配。结合粗匹配和精匹配,组成一种高效的地磁匹配算法。通过仿真研究表明,该算法具有精度高,抗小角度旋转,匹配速度快等优点。     

基于双经纬仪的随动系统静态精度测量

简述了一种利用两台经纬仪对随动系统的静态精度进行高精度测量的方法。该方法采用了空间定点、平面拟合、点投影、圆拟合等算法,可以同时测量出随动系统围绕方位和俯仰两个轴旋转的角度及其相关数据,可满足多种高精度测量的需求。     

一种用于高精确度双框架伺服系统的标定方法

为实现对空间动态目标的稳定跟踪，介绍了一种高精确度双框架结构伺服系统，通过标定提高了其指向精确度。利用旋转变压器作为角度位置传感器，通过激光测距机和相机实现远场目标的稳定跟踪。利用高精确度单轴转台、激光测距机和平面反射镜对伺服系统双框架指向精确度进行标定实验测量。针对伺服系统几何误差，对获得的采样数据进行分段直线拟合，并写入控制程序。对测量数据进行分段检索定位，通过拟合直线参数对数据进行修正。实验结果表明，标定后的双框架伺服系统指向精确度优于16"，可有效提高伺服系统指向精确度。     

二维耦合光学摆镜伺服控制系统

二维耦合光学摆镜是扫描式星载红外光学系统的关键运动部件,其运动特性对伺服系统提出了高精度位置控制与运动解耦的特殊要求。在建模与仿真分析的基础上,提出了一种新的耦合偏移补偿与分割步进的解耦策略,采用位置环与速度环双闭环的PID控制算法,使用有限转角力矩电机和高精度旋转变压器作为执行与测量元件,以DSP为核心构建了二维耦合光学摆镜伺服控制系统。实验结果表明:该方法设计的控制系统二维运动解耦正确,控制精度高,响应时间短,动态特性好且超调小,可广泛应用于高精度摆动扫描控制系统的研究领域,具有很好的工程应用前景。     

基于FPGA的望远镜伺服控制器设计

采用自顶向下的设计思想和自下而上的实现流程,基于Verilog HDL语言实现PID控制算法,设计出一种基于FPGA的大型望远镜伺服控制器,从而实现望远镜速度环和位置环的高精度控制功能。     

基于数字贴片机的伺服辨识系统架构

根据贴片机涉及多个学科的特点,构建基于数字贴片机的伺服辨识系统,包括数字贴片机组建、激励信号的产生与加载、数据采集、控制对象辨识以及控制性能分析等。使用基于数字贴片机的伺服辨识系统可以在设计阶段对伺服系统进行辨识、参数匹配研究、先进控制算法研究等,为提高贴片机的贴装效率和精度提供了设计手段。     

电子工业中直线电机使用的编码器

直线电机在高精度高速度的场合应用越来越广泛,直接驱动技术的优点是摩擦小、维护工作量小和生产效率高。这种生产效率的提高有赖于控制系统、电机、机床和位置编码器间相互协调和最佳配合。位置编码器是影响伺服驱动系统性能的一个重要因素,需要考虑系统良好的动态性能、速度的稳定性以及系统的刚性。光栅尺的信号质量、细分误差、分辨率以及安装方式都会影响控制系统的性能。海德汉高品质的光学扫描光栅尺为直接驱动精度、速度和温度的稳定性提供了保障。     

基于全数字伺服控制单元的位置控制系统设计

阐述了基于全数字伺服控制单元的位置控制系统的特点,并且对运动控制算法进行分析,介绍了欧姆龙公司最新推出的新型全数字交流伺服控制单元MCW151的原理和性能,阐述基于交流伺服控制单元MCW151的位置控制系统的特点,并且设计了一种新的高精度伺服控制系统。     

基于MSP432的高精度质检秤设计

针对当前粮食储备行业中高精度质检秤测量电路硬件电路复杂、成本过高的问题,设计了一种基于MSP432单片机的高精度质检秤的设计方法。系统采用德州仪器公司最新的MSP432作为主控芯片,主要通过在MSP432单片机中实现数字锁相放大器来提高电子秤的测量精度。整个系统只采用了较少的放大、滤波模拟电路设计,多采用数字信号处理的方法来代替模拟电路设计。系统具有1~500 g的测量范围,在整个测量范围内系统的测量精度可达到0.1 g。此外,系统提出的在MSP432上实现的数字锁相放大器方法,在精密测量方面具有极高的参考性,适当改进算法就可以应用在温度、电阻、压力等测量电路中。