航空机载软件全数字仿真测试系统的设计与实现

针对航空机载软件测试环境与开发环境冲突、测试环境可控性和通用性差、非干预性测试困难的问题,分析了全物理实装测试环境、半实物仿真测试环境的优缺点,研究了全数字仿真测试技术,设计并实现了一种航空机载软件全数字仿真测试系统。该系统由仿真核心平台、仿真工具组件、协同仿真组件和人机交互组件构成,提供了航空机载处理器、内存、外设等多种可重用库。提出了基于底层虚拟机的动态二进制翻译技术、协同仿真时间同步和数据通信机制等关键技术,实现了航空机载软件全数字高速闭环仿真运行。工程实践证明,该系统能达到降低硬件设备的依耐性、简化测试环境搭建的复杂度、提高测试效率约42%的目的。     

小型化低功耗机载显示器图形系统设计与实现

为了满足机载显示器图形生成系统的小尺寸、低功耗需求,提出了一种基于龙芯2K1000的全国产图形生成与处理方案。该方案以2K1000为核心构建硬件平台,使用2K1000内部集成的中央处理器、图形处理器、显示控制器,以及外部的内存实现图形的计算生成和双缓存显示,配合国产可编程逻辑器件实现图形与外视频的叠加显示及机载通信总线扩展。软件上采用航空专用的国产天脉操作系统,基于天脉操作系统设计了关键的图形显示驱动、帧存驱动、显示控制器驱动。实验结果表明,在输出1 024 pixel×768 pixel分辨率显示时,典型机载图形画面帧率达到35 frame/s,整体功耗约10 W。该方案扩展性强、功耗低,满足实时显示需求,在机载显示器领域有着广泛的应用空间。     

基于ARM的机载火控雷达元器件自动化检测技术研究

为解决传统技术针对机载火控雷达元器件检测吞吐率低的问题,设计基于ARM的机载火控雷达元器件自动化检测技术。确定机载火控雷达元器件自动化检测特征,基于ARM响应曲线拟合机载火控雷达元器件检测数据,表达其自动化检测特征属性值,以此实现机载火控雷达元器件自动化检测。设计实例分析,结果表明,设计检测技术检测吞吐率均在3reqs/s以上,对比传统手段具有明显的优势,能够解决传统检测技术检测吞吐率低的问题。     

平方根球形无味卡尔曼滤波机载无源定位算法

针对机载无源定位系统中,初始值误差和数值的舍入计算对无味卡尔曼滤波(un-scented Kalman filtering,UKF)算法的定位精度和滤波稳定性影响较大的问题,提出一种基于平方根球形无味的卡尔曼滤波算法(square root spherical unscented Kalman filter,Sqrt-UKFST)。该方法以单位超球体球面无味变换为基础,通过减少采样点数目和球面半径,保证所有采样点在一个单位超球体上,从而提高算法对初始值的鲁棒性,并采用平方根滤波提高算法的数值稳定性。对该算法进行100次Monte-Carlo实验,仿真结果表明,Sqrt-UKFST算法收敛速度快,滤波性能稳定;当初始状态估计误差较大时,Sqrt-UKFST算法的定位精度保持在30%以内,提高系统对初始值的鲁棒性。     

网络化机载测试系统的集成与测试

为验证网络化机载测试系统的基本性能,设计并集成网络化机载数据测试系统,研究测试系统的配置和调试方法,提出网络化机载测试系统的时间精度、同步时间、丢包率、遥测传输等测试原理及方法。通过这些方法可以检查所建立的机载测试系统基本性能,掌握整个测试系统的工作状态,便于后期对测试系统进行更改、扩容等,并为C919大型客机机载测试系统的建立提供依据和参考。     

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。     

工业CT在航空机载传感器可靠性提升中的应用

利用工业CT技术对某型航空发动机数控系统的总温传感器故障件进行了检测,从而无损、高效、准确地检测到故障点,并利用其提供的传感器内部信息对故障原因进行了分析,采取了相应的改进措施。通过环境试验验证了改进措施的有效性,表明该型传感器的可靠性得到了显著提高。因此,工业CT为机载传感器的故障检测提供了一种行之有效的新途径、新思路,可以在其可靠性提升上推广应用。     

基于H.265标准的机载HDMI视频处理系统设计

基于H.265标准的机载HDMI视频信号处理系统具备多种视频预处理功能,有利于提高视频质量。与采用H.264标准的视频处理系统相比,该系统的频压缩效率显著提高,降低了机载HDMI视频对存储空间和传输带宽的要求,便于机载视频的存储和无线传输。     

利用QAR和DEM的机载气象雷达地杂波仿真方法

地杂波是降低机载气象雷达性能的一个关键因素。利用数字高程模型（Digital elevation model,DEM）精确计算不同地形的电磁散射时,本文提出了将经纬度变化量转换成距离变化量的方法,简化计算,并修正了俯角和擦地角计算。然后根据气象雷达方程建模地杂波,按照WXR-2100的实际参数设置雷达参数,结合快速存取记录器（Quick access recorder,QAR）反演的航班飞行参数,分别高保真地仿真了起飞和巡航两个阶段机载气象雷达不同工作模式下的杂波图,反映了实际的运行情况,最后建立了杂波图数据库。     

一种机载火控系统自动测试平台的设计及实现

针对一般典型机载火控系统的测试需求,提出了一种基于PXI总线和ini配置文件的自动测试平台的设计及实现方法。用户可以在该自动测试平台上"零编程"搭建自动测试系统。