FPGA软件自动化验证平台设计与实践

目前,航天任务急剧增多,研制周期大大缩短,FPGA的应用呈阶梯式增长,提高FPGA软件的测试效率成为新的挑战;验证平台的搭建是进行FPGA测试的前提条件,而验证平台的好坏直接影响测试效率和质量;为了提高测试效率,设计搭建了基于Makefile脚本的自动化验证平台,可在该平台上进行FPGA软件静态测试和动态测试,覆盖了目前航天型号FPGA软件测试的全部类型,实验结果表明该平台的应用能够有效地缩短测试时间,并保证测试质量。     

基于ARM+WinCE的某自行火炮火控系统模拟训练与考核系统设计与实现

针对实装训练带来的数量不足、组织难度大、综合成本高等现实问题,构建了一套基于“ARM+WinCE”的自行火炮火控系统模拟训练设备;以ARM集成控制板为基础,设计了集信号采集与处理,计算、控制等功能于一体的火控系统基本电路;设计了基于WinCE、DSP、XML故障诊断硬件与软件,使得系统具有操作使用、理论与操作考核、故障诊断等功能;应用证明该模拟训练系统运行稳定可靠,极大提升了装备训练的效益。     

可接入射频半实物的试验数据转换系统设计与实现

分布交互式仿真试验系统的建立,带来了射频半实物仿真设备和数学仿真系统互连互通的需求;为解决异构数据的转换问题,设计了一套可接入射频半实物的试验数据转换硬件系统,通过系统中射频信号发生模块、中频数据回放设备、试验数据采集处理设备、数模转换模块、高速数字I/O模块和异构网络环境试验数据转换软件模块完成高频信号与数字仿真系统可用文件的相互转换;文章详细介绍了该系统各个模块的硬件架构和实现方法,并通过试验测试给出了测试结果,证明了通过该系统可以将射频半实物接入并实现其数据与数学仿真系统的相互利用。     

制导火箭弹落点预测导引控制研究

为了提高火箭弹攻击地面目标的精度,文中给出了一种基于落点预测的火箭弹导引方法;首先以某型火箭弹为例,建立了其运动方程组,然后简化处理弹道方程得到落点预测模型,设计了基于落点预测模型的导引律,最后建立了Simulink六自由度弹道仿真模型并进行了数字仿真验证;研究结果表明:落点预测模型有效,相比无控火箭,采用落点预测导引律后制导火箭CEP由231 m减小为31 m,有效提高了火箭精度。     

基于Linux的薄壁管材冲孔自动化生产线设计

为了开发一种结构简单、控制灵活的冲压自动化装置,简述了一种基于Linux下的冲孔自动化生产线,用于薄壁管材的冲孔;设计了以ARM为主控制器,CPLD为协处理器的方式来作为整个生产系统的控制核心,通过控制交流伺服电机、电磁阀等执行元件完成动作要求;建立了气缸驱动系统和冲压机械手,机械手通过伺服电机的驱动完成取料和旋转,在与冲床的相互配合下完成冲孔要求;构造了生产线系统的故障树,利用定量分析结合定性分析的方式对故障进行分析;整个设计以Linux操作系统为平台,利用跨平台的图形界面应用程序Qt编写了人机界面,采用电容式触摸屏通过界面向操作人员发送故障提示,大大减少了设备停机时间;实验结果表明该系统完全能满足生产要求,稳定可靠,操作便捷,响应速度快。     

三模冗余计算机系统在深潜救生艇舵机控制中的应用研究

随着海洋技术的发展,潜艇的应用越来越广泛,在深海下潜艇一旦出事故很难像陆地上一样进行救援,因此深潜救生艇的应用必不可少;而深潜救生艇在水下航行中难免会发生故障,针对舵机可能发生的故障,设计了一种应用于深潜救生艇控制系统的TMR(triple modular redundancy)运动控制计算机系统;该系统以研究能满足于高可靠性系统的冗余技术为立足点,采用故障检测算法和表决算法,研究适用于它的冗余管理方案,以最大限度的提高冗余系统的故障容错能力;最后为验证设计方案的可行性,设计了故障模拟实验,将设计的TMR运动控制计算机系统应用于深潜救生艇的舵机控制中,用于验证冗余设计方案以及故障检测算法和表决算法的可行性;通过仿真结果证明了该控制系统对深潜救生艇舵机控制的有效性。     

古树管理监测系统设计

古树是城市绿化、美化的一个重要的组成部分,具有重要的科学、历史和观赏价值;传统的树木管理方式采用人工管理,费时、费力,又容易出错,利用计算机网络可以把各方面的人力、物力和财力充分联合起来,然后通过分工协作,充分发挥联机优势,把各种信息资源收集后存储到数据库再在网络上共享,使传统的信息处理手段与先进的计算机网络有机地结合起来;在此理念的基础上,借助VS2010和SQL Server 2008工具设计出便于操作的古树管理监测系统,对现有的古树基本信息与养护信息录入管理方式进行了研究,提出了基于B/S架构的智能化管理,借助浏览器实现局域网内多平台访问,在节省时间提高效率的同时,还可以通过系统的监测预警等功能有效的协助工作人员对古树进行养护护理,更加高效的保护我们的古树资源。     

基于LabVIEW的便携式推力轴承数据采集系统设计

在大型水轮发电机工作中,推力轴承的运行状态与发电机工作的效率与安全有着重要的关联;因此在水轮发电机运行过程中需要对轴承系统的各项数据进行实时监测,已保证发电机在可控条件下进行作业;本系统采用了基于LabVIEW软件平台的多路并行数据采集结构,实现了对轴承系统中推力瓦的温度、油膜厚度、电机转速等试验数据的实时采集,将采集到的数据实时显示、显示界面的截屏以及对试验数据的分析、处理、记录和保存等功能;同时利用DataSocket技术实现不同计算机之间的高速数据共享,让多个试验人员实时分析记录轴承系统数据;试验结果表明此便携式推力轴承数据采集系统具有能够长时间稳定可靠的运行,数据采集控制精度高,试验人员查看数据方便,系统操作简单等特点。     

基于GTX串行收发器的高速Cameralink数字图像光纤传输

针对目前Cameralink数字图像光纤传输系统当中的不足,以实现高带宽的Cameralink-Full模式数字图像实时远距离传输为目的,对基于GTX串行收发器的数字图像光纤传输系统进行了研究;系统采用GTX串行收发器代替编解码芯片实现数据的串并转换功能,再通过数据通道的时分复用提高GTX串行收发器的传输带宽以及利用异步FIFO数据缓存处理等提高数字图像光纤传输系统的适应性;实验结果表明,GTX串行收发器的数据误码率达到10-12以下,光纤传输系统传输带宽达到4.19 Gb/s。     

基于SVR和粒子滤波的室内导航方法

针对室内环境复杂性造成的室内定位精度不足问题,提出一种基于支持向量机回归和粒子滤波的室内导航方法;离线阶段通过采集室内接收信号强度并利用统计学习方法,构建室内RSS与物理位置之间的支持向量回归映射模型,定位阶段使用智能移动设备采集加速度、方向角等运动状态信息和Wifi模块感知的环境信息,并利用粒子滤波将运动数据和回归结果进行融合处理,推算移动用户运动轨迹;室内实验结果表明,本方法最大定位误差为1.891 m,平均误差为0.669 m,有效地提高了室内定位导航精度。