基于USB总线的机载多脉冲激光雷达产品测试系统研制

针对现有的机载激光雷达产品测试系统不能模拟特定信噪比,且系统使用复杂的问题,开发了基于USB总线的机载多脉冲激光雷达产品测试系统;测控软件可以设定信噪比、脉冲幅值、脉冲周期等参数,并根据静态测距和动态测距的实际需要,生成静态和动态模拟数据;另外,测试系统还能够采集外场数据,并在测控计算机上存储和分析;采集和生成的数据经过USB总线发送给基于FPGA+高速D/A转换器架构的数据转换器,再输出给激光雷达产品,保证了数据传输的高速性和灵活性;经过测试表明,信噪比在3~9的情况下,产生回波信号的距离误差控制在1%以内,信号幅值误差控制在0.5%以内;测试系统的各项指标都满足实际需要,为激光雷达产品调试提供了良好的模拟仿真平台。     

一种改进的人类动作识别和定位算法研究

针对现有人类动作识别和定位方法的不足,提出一种改进的人类动作识别和定位算法;该算法首先对每个视频帧进行分层分段,得到一组分段树,每颗树是身体分段树的候选;接着利用视频的轮廓、接合对象结构、全局前景色等信息对候选分段树进行修剪;最后在时域上对剩余分段层的每个分段进行前向和后向跟踪;基于难度较大的UCF-Sports和HighFive数据集对本文方法进行性能评估,实验结果表明,文章方法的性能要优于当前最新运动检测算法性能,运动定位性能与当前最新算法相当。     

阻性电子负载卡的设计及其在航空测试中的应用

阐述了采用PCI接口芯片和FPGA技术研制阻性电子负载卡的方法,重点分析了基于FPGA芯片控制逻辑的实现方法,总结了使用接口芯片开发PCI总线板卡的关键要点和开发驱动软件的步骤;通过在航空测试系统中的实际应用,验证了该PCI阻性电子负载卡的设计能够达到航空修理领域对电阻模拟的实时响应性、准确性的需求。     

精准出铝控制无线调试系统设计与实现

精准出铝作业控制系统中控制器控制参数的现场调试是一项复杂耗时的工作,需要根据现场的情况反复修改控制参数以达到精准控制的效果;为了简化调试过程,缩短调试周期,针对控制系统使用的S7-200PLC控制器,基于无线通信技术和Moudbus通信协议,设计了一种无线调试系统,通过对称重上下限、出铝计重偏离判断、关风上下限、异常关风补偿量等PLC参数进行动态调整,实现了对系统控制部分的调试及维护;实际现场测试,结果表明该调试系统具有良好的可靠性和实用性,在保证出铝的精准控制的同时有效降低了系统功耗。     

适用于SGT320E型三轴多功能转台的多串口数据同步采集

SGT320E型三轴多功能转台是进行惯性传感器标定、惯性测量单元(IMU)和姿态航向参考系统(AHRS)性能测试的重要平台;实现三轴多功能转台和待测负载设备的测试数据同步采集,是使用三轴多功能转台面临的关键问题之一;基于同步脉冲机制,提出了转台与待测负载的数据同步输出的3种方法;在对多线程串口通讯CSerialPort类进行改进的基础上,使用Microsoft Visual Studio2005集成开发环境,开发了多串口数据同步采集软件程序;以XSENS公司生产的MTi微型姿态航向参考系统作为待测负载设备,综合运用信号发生器、USB转多串口设备和笔记本电脑,在三轴多功能转台上开展了系统测试;在同步脉冲信号频率为10Hz时,软件程序采集得到的4路各6 156个数据保持了严格的时间同步,这表明所提出的多串口数据同步采集方法适用于SGT320E型三轴多功能转台和待测负载设备的测试。     

基于FIFO的串口通信模式研究

详细介绍了串口通信的基本原理和实现方法,在上位机和DSP之间实现3种通信方式,即查询方式、标准SCI模式的中断方式、FIFO模式下的中断方式;同等条件下,接收和发送同等数据量数据,使用FIFO中断方式用时最少,通信效率最高,节省了CPU的机时资源;当数据量越大时,采用该方式,其优越性越明显。在FIFO中断方式中,针对上位机与DSP之间存在的上电时序问题,提出了一种找帧头重排序方法,经过实验,验证了该方法的可靠性。     

基于阶跃辨识的PID自整定研究及软件开发

工业过程控制中,一般通过实验试凑法整定控制器参数,这种方法不免带有一定盲目性且瞬态性能指标不够理想;为了让控制器更高效、实用,需要对被控对象模型有精准的辨识,整定出与系统被控对象相吻合的PID控制器参数;以工程应用为出发点,通过深入研究PID自整定技术原理和实际的工程应用,实现了基于阶跃辨识的PID自整定的软件开发,并通过改变对象模型PID参数,验证了该软件系统的稳定性及准确性。     

全景图像海天线提取及舰船目标自动检测

为实现海洋环境下全景摄像机自动目标检测,提出了一种全景图像海天线提取算法及海天线上舰船目标检测方法;首先,分析了全景图像中海天线的成像特点,使用基于分区的自适应阈值Canny边缘检测算法进行边缘检测,并对海天线边缘进行双阈值梯度方向过滤;然后,对图像边缘进行细化,提出了基于最长曲线法的海天线边缘提取算法并进行椭圆拟合得到海天线边缘成像椭圆方程;最后,介绍了根据海天线椭圆方程对海天线上舰船目标进行检测的方法;使用3种不同海洋环境下拍摄的图像进行了实际测试,实验结果表明:该方法可有效地检测出复杂海天背景下的海天线及海天线上舰船目标,海天线提取成功率可达95%以上,对径向成像高度超过10个像素的目标识别成功率可达90%。     

光纤陀螺动态寻北转位控制系统设计

针对光纤陀螺动态寻北仪实际应用中存在的转位误差以及高频测量噪声问题,对寻北仪转位机构引入低通滤波和反馈回路,设计出了一种新的转位控制系统,有效地减小了由于光纤陀螺和转位机构的误差带来的系统误差,从而提高了动态寻北仪的寻北精度;实验结果表明,相同条件下该控制系统能有效缩短寻北时间,提高定位精度至4″,具有较好工程实用前景。     

方位角预测目标跟踪系统的研究

为了实现目标被遮挡条件下的自动预测跟踪,研究了跟踪机动目标过程中的自适应卡尔曼预测算法,建立了目标遮挡预测跟踪测试系统;首先,根据算法推导了导引头方位角位置预测方法,接着,测试对比了自适应预测算法采样周期对预测精度的影响,最后,设计多种不同的目标运动形式,并通过转台实现,测试自适应算法在典型测试条件下的有效性和准确程度;实验结果表明:目标被遮挡时,预测角增量指令相比图像角增量跟踪指令降低67%;仅需要导引头框架的角位置数据,无须脱靶量数据和弹目距离,满足遮挡条件下目标预测跟踪的功能要求。