基于星务计算机的系统软件架构设计

卫星星务计算机的迅猛发展给星务软件提出了更高的要求,为使卫星实现自主管理,提升卫星数据处理能力,需要建立完善的卫星星务计算机的软件架构。在对星务计算机软件功能需求分析的基础上,提出了卫星星务计算机的软件系统设计方案,给出了星务软件与卫星其它各个部分的数据流图,并介绍了软件的运行模式和任务调度过程。文章提出的软件架构设计方案可以提高卫星自主运行能力,满足星务计算机软件的各方面需求。     

高速悬浮列车车载控制器综合试验台研制

针对新一代高速磁浮列车车载控制器研制、生产、试验期间的测试以及故障诊断需求,本文基于通用化、模块化、标准化设计思想,采用PXI、LXI混合总线以及自动测试程序集(TPS)技术,设计研发了车载控制器综合试验台,并对多型车载控制器进行了功能、性能测试验证。验证结果表明,本试验台设计原理正确、运行稳定可靠、测试结果准确,满足高速磁浮列车车载控制器自动化测试的需要。     

Radiation Tolerant Viterbi Decoders for On-Board Processing(OBP) in Satellite Communications

Modern satellite communication systems require on-board processing(OBP)for performance improvements,and SRAM-FPGAs are an attractive option for OBP implementation.However,SRAM-FPGAs are sensitive to radiation effects,among which single event upsets(SEUs)are important as they can lead to data corruption and system failure.This paper studies the fault tolerance capability of a SRAM-FPGA implemented Viterbi decoder to SEUs on the user memory.Analysis and fault injection experiments are conducted to verify that over 97%of the SEUs on user memory would not lead to output errors.To achieve a better reliability,selective protection schemes are then proposed to further improve the reliability of the decoder to SEUs on user memory with very small overhead.Although the results are obtained for a specific FPGA implementation,the developed reliability estimation model and the general conclusions still hold for other implementations.     

基于MEMS激光雷达的智能轮椅SLAM研究

轮椅是残障人士和老年人的重要代步工具,传统的电动、手动轮椅移动方式单一,需要他人辅助完成,且无法主动保证使用者的安全。研究了基于机器人操作系统(ROS)的轮椅室外场景建模、路径规划与导航算法。在轮椅上安装MEMS激光雷达,融合体素网格滤波器和LeGO-LOAM算法完成点云处理和室外场景建模;设计了融合百度地图和激光雷达的轮椅导航方式,使用者可根据百度地图提供的路径规划信息遥控轮椅,在建图完毕后,可仅依靠激光雷达完成路径导航和自主移动;结合激光雷达智能感知算法,实现了道路信息的实时感知,使轮椅具备主动安全功能。通过实验验证了建模、感知算法的功能,并完成了融合导航仿真实验,研究内容能够大幅提升智能轮椅使用过程中的安全性能。     

一种星载软件重构系统的设计与实现

针对航天器寿命延长与功能复杂度提升带来的对软件在轨重构和升级的迫切需求,基于SpaceWire设计了一种对星载软件升级与重构进行统一管理的网络,并设计实现了一款通用的软件维护控制器;星载软件重构网络通过SpaceWire路由器连接大容量存储模块以及星载计算机、载荷处理器等需要进行软件重构的终端设备,大容量存储器作为共享的存储资源池,用于接收各类星载设备的重构和升级软件程序,直接将软件程序通过SpaceWire分发到相应的设备,软件维护控制器位于终端设备内部,对软件重构数据进行统一格式封装,支持软件升级数据的片段化更新、软件ECC编码存储、软件APP切换控制等功能,解决星载软件升级缺乏统一操作流程、缺乏通用通信协议、缺乏高可靠设计支持的困境,并且该控制器采用抗辐射加固ASIC设计,满足宇航使用环境要求,为实现星载软件的灵活、便捷在轨重构奠定基础。     

车载双目视觉动态级联修正实时立体匹配网络

针对目前基于双目视觉的高精度立体匹配网络消耗计算资源多、运算时间长、无法用于智能驾驶系统实时导航的问题,本文提出了一种能够满足车载实时性和准确性要求的动态融合双目立体匹配深度学习网络。该网络加入了基于全局深度卷积的注意力模块完成特征提取,减少了网络层数与参数数量;通过动态代价级联融合、多尺度融合以及动态视差结果修复优化3D卷积计算,加速了常用的3D特征融合过程。将训练好的模型部署在车载硬件例如NVIDIA Jetson TX2上,并在公开的KITTI立体匹配数据集上进行测试。实验显示,该方法可以达到与目前公开在排行榜中最好方法相当的运行精度,3像素点误差小于6.58%,并且运行速度小于0.1 s/f,能够达到车载实时使用性能要求。     

VRML技术结合全方位运动轮椅的应用实践探索

协同虚拟现实技术具有广泛的应用背景,文中以全方位轮椅为应用对象,探讨虚拟现实技术的应用.结合Mecanum轮、连续切换轮、锥滚轮这三种全向轮的运动原理与排布方式,分析了轮椅的运动学关系.在轮椅三维Pro/E模型的基础上,利用虚拟现实建模语言（VRML）对全方位轮椅进行实时定制和仿真,通过操作定制控制台可以实现零件颜色的改变和轮椅部件的替换.运动仿真控制台可以实现轮椅的直走、横走、斜走以及原地打转等运动方式的仿真.这样用户能参与到轮椅的定制设计中,得到符合自己要求的轮椅,同时对全方位轮椅的特殊运动功能有了更加深刻和形象的认识.     

无序充电模式下电动汽车对住宅区配电网谐波影响研究

在无序充电模式下,电动汽车大规模接入电网不仅会增加电网的用电负荷而且会产生大量谐波影响电网电能质量。为了研究电动汽车充电时谐波电流在时间上的分布规律,减少电动汽车在无序充电模式下对电网造成的谐波污染,该文在Simulink平台搭建住宅区充电站模型,根据无序充电模式下电动汽车的负荷分布情况和电动汽车车载机模型研究不同时刻下各次谐波电流的分布情况。仿真结果表明,当电动汽车充电负荷达到最大时其对单相电源产生的电流总谐波畸变率也最大;充电期间3次谐波的含量高于其它各次谐波,且随着充电负荷的增加3次谐波的含量也会随之缓慢增加;APFC技术能有效地抑制谐波电流,降低电动汽车充电时带来的谐波污染。     

弹载气流压电发电机环隙变截面进气孔

针对环隙直进气结构难以在满足气流产生旋涡脱落条件的同时满足小尺寸要求,提出了环隙变截面收缩结构。将原有的环隙直进气孔改为环隙变截面收缩孔,主要由转捩段、发展段和加速段组成。仿真表明:环隙口形成的湍流,其发展对转捩段长度不敏感,在经过直孔和收缩孔后速度分布较快地均匀和稳定,速度分布直接受孔长度影响,外径较小进气孔其速度分布发展较快。这一结论对于工程设计和结构小型化有参考价值,也为进一步的实验研究提供了依据。     

车联网何去何从

认为发展车联网应高度重视车联网标准化工作,特别是加强车载终端及服务的开放性、标准化,以及相关应用的标准制订;应开展车联网关键技术的研发,在终端、通信技术以及服务计算技术方面力争突破技术壁垒;车联网的长期发展还必须与智能车辆技术深度融合,形成车辆(群)乃至整个交通系统的智能化解决方案;应加强产业合作,建立积极有效的合作机制,实现资源高效共享、有机整合;需创新思维,将免费模式与收费模式相结合,将汽车思维与互联网思维相融合,探索新型商业模式。