翼伞系统最优归航轨迹设计的敏感度分析方法

本文对三自由度翼伞系统归航轨迹优化问题进行了研究,采用控制变量参数化与时间尺度变换相结合的优化算法对翼伞系统的最优控制问题进行数值求解.该方法是基于灵敏度分析的优化算法,将控制量以及控制量转换时间转化为一系列参数优化问题同时进行求解.仿真结果表明,相对于基于两端边值优化算法而言,灵敏度分析法只需要正向积分进行求解,因而具有计算简单、耗时短等优点,其控制效果良好,距离偏差和方向偏差均满足实际需求,有效地提高了翼伞系统的着陆精度,验证了该优化算法的可行性.     

基于正交实验设计的人工蜂群算法

人工蜂群算法是近年来提出的较为新颖的全局优化算法,已成功地应用于解决不同类型的实际优化问题.然而在该算法及相关的改进算法中,侦察蜂通常采用随机初始化的方法来生成新食物源.虽然这种方法较为简单,但易造成侦察蜂搜索经验的丢失.从算法搜索过程的内在机制出发,提出采用正交实验设计的方式来生成新的食物源,使得侦察蜂能够同时保存被放弃的食物源和全局最优解在不同维度上的有益信息,提高算法的搜索效率.在16个典型的测试函数上进行了一系列实验验证,实验结果表明:1) 该方法能够在基本不增加算法运行时间的情况下,显著地提高人工蜂群算法的求解精度和收敛速度;2) 与3种典型的变异方法相比,有更好的整体性能;3) 可作为提高其他改进人工蜂群算法性能的通用框架,具备有良好的普适性.     

低轨卫星通信终端微带天线设计与实现

针对低轨卫星通信系统中微带天线的特性要求,首先利用高频结构仿真软件HFSS建立微带天线模型,并对该模型运用电磁理论和优化理论进行仿真优化,得到了最佳的微带天线结构和电参数.然后根据设计参数研制了符合要求的中心频率为398 MHz的微带天线,并且缩减尺寸至可以植入卫星通信中的便携式终端设备.利用矢量网络分析仪对该天线各参数实测结果表明,研制的微带天线的性能与实际要求的指标吻合,证明了设计的有效性.     

航空二次电源数字式控制保护器设计

针对航空二次电源要求效率高、体积小、重量轻、高可靠性及实时性强的特点,研制了以F2812芯片为核心的嵌入式数字控制保护器,使DC/DC变换器实现自检测、健康预测和性能监控以及保护等功能.该保护器通过RS485总线与上位机进行信息交流,并将必要信息存储,同时阐述了试验过程中暴露的主要问题和解决措施,该保护器具有良好的工程应用价值.     

基于FPGA的仿人假手控制系统设计

为了满足生机电一体化仿人假手的控制需求,提出了基于FPGA的仿人假手电气控制系统设计方案。采用模块化设计思想,由FPGA构成的主控芯片模块便于功能拓展与二次开发;由DSP构成的手指运动控制模块、肌电信号采集模块、电刺激模块、USG接口模块和电池管理模块均可独立工作,与主控芯片模块间通过通用接口连接。系统集成度高,可完全放置于假手内部。应用该控制系统在HIT V代手上进行多指抓取实验,实验结果证明其工作效果良好。     

基于高性能计算的SWAT参数敏感度分析并行框架

随着大规模水文模拟需求的不断提高,如何解决计算需求问题逐渐成为水文研究的一个热点.SWAT(soil and water assessment tool)模型在进行大规模水文模拟时有着良好的适应性与准确度,但其敏感度分析模块由于计算量过高,计算时长往往长达数月之久.为了加快SWAT敏感度分析的运行速度,针对SWAT敏感度分析模块的特点,基于MPI提出了一种高效的主—从式并行计算框架,并在此框架的基础上,通过将正演过程并行化,在敏感度分析的主—从并行框架中引入通信子空间的操作,将并行化的正演与主—从式的外层并行框架相结合,得到一种混合式的敏感度分析并行框架,大大提高了对参数集合的敏感度分析速度,将SWAT敏感度分析模块使用的处理器数量从原始的单核串行一跃提升到百核的数量级.最后通过天山北坡流域的模拟验证了此并行框架的可行性.     

海量船舶自动识别系统中数据检索系统的设计与实现

针对船舶自动识别系统( AIS)数据的发送周期快,中国沿海的船舶数量多的问题,利用键值对技术和分布式数据库构建海量船舶自动识别系统。通过船舶的移动通信业务标识码( MMSI)和船舶的AIS信息组成键值对,实现单船长期轨迹的存储和快速检索利用四叉树数据结构实现了区域数据的快速检索,实验结果表明本文构建的系统实现了海量AIS数据的存储并且对长期船舶数据查询速度提高6倍以上。     

基于最佳燃油经济性的换挡指导系统

针对驾驶员不良换挡习惯造成明显燃油浪费的现状,提出了一套基于最佳燃油经济性的换挡指导系统,其基本原理是通过汽车OBD-Ⅱ接口读取车辆状态参数,然后依据最优换挡理论,在恰当的时机提醒驾驶员换挡.对系统的设计与实现进行了详细说明,主要包括系统框架、缺失参数的识别算法、最佳换挡的判别算法.最后对系统进行有效性验证,结果表明应用该系统平均节油8.6%,并且能使油耗水平更加稳定.研究成果可在现实中进一步推广,对交通领域节能减排有重要的价值.     

高速数据传输单元

为了满足无人机数据链对下行数据高速实时传输的要求,实现了一种基于PowerPC处理器和IEEE1394总线的高速数据传输单元。首先介绍了无人机数据链对下行数据传输设备的设计需求,其次详细介绍了下行数据传输设备的系统结构和数据传输单元的软硬件实现,最后通过 IEEE1394总线环绕测试的方法,验证了数据传输单元的功能和性能。验证结果表明：该数据传输单元具有设计简单、传输速率高、可靠性高和功耗低的特点,具有广泛的应用前景。     

电源专业英语词汇分类管理词典库结构设计

通过词汇字典对电源专业英语词汇进行分类管理,能够提高词汇记忆效率,便于随时随地查找.本文进行的词典库结构设计,为词汇分类管理系统设计提供支持.首先将词汇分类按照电源分类的方式分为电源大类和电源小类;以此分类为基础,基于SQL Server数据库管理系统进行词典库结构设计,按照概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计的过程进行.本文设计的词典库数据结构具有冗余度小、易于修改、易于维护、易于扩展等优点.