地基大型望远镜数字通信系统的设计

数据通信系统是整个大型望远镜的数据传输中枢。针对地基大型望远镜分系统多,信号种类繁杂、分布不均匀和分布距离较远等特点,设计了一种基于大规模集成电路FPGA的数据通信系统。系统分为机上数据通信系统和机下数据通信系统两部分,机上与机下数据通信系统通过单根光纤进行连接。系统最多可提供60路RS422、32路TTL、10路RS485和4路RS232同步传输。同时,系统以GPS时钟频率为基准频率产生多种工作时序,为望远镜提供同步工作脉冲;通过采集曝光脉冲对应时刻的时间数据和编码器数据锁存当前的时空信息。硬件方面采用XILINX公司的Virtex-5系列FPGA为核心处理芯片完成该系统的设计,实验结果表明系统可满足大型望远镜数据通信的需求。     

利用相位差异技术恢复宽带白光图像

研究了用于扩展目标成像的相位差异技术。该技术利用焦面和离焦面上的两幅图像之间的相位差异来估算波前相位畸变,同时对采集的图像进行恢复。设计了白光目标成像实验系统,用宽带白光作光源,在实验室搭建实验平台,模拟无穷远处目标和波前相位畸变。采用直角梯形分光棱镜将光路分为两个通道,在一台相机上同时采集两个通道像面上的图像,消除了相机不同产生的差异,极大地抑制了噪声对图像恢复的影响,分光后系统抗两个通道独立的高斯白噪声的能力为10%。实验结果显示恢复后的图像分辨率提高了19%,表明该技术是适合光电成像系统的图像恢复技术。     

半在线调度中约束求解算法研究

很多实际调度问题是半在线的. 尝试运用人工智能方法来求解半在线调度问题, 首先简要介绍了半在线调度问题并对其约束模型进行了分类, 通过引入单调性约束扩展的相关概念, 从约束建模角度形式化描述 了一类动态约束扩展, 并在此基础上设计了一个完备动态约束求解算法, 最后给出该算法在半在线离散资源约束调度求解的应用算例. 测试结果表明, 该算法是可行有效的.     

产品网络计划及其算法的研究

研究了产品网络计划及其特点,以实际应用为背景,提出了从工艺设计到产品网络计划的转换算法,通过分解工艺信息和物料信息,计算提前期和关键路径,完成从工艺设计到生产管理的产品网络计划的转换。另外,在产品网络计划的基础上提出了一个工时能力平衡的模型并设计了一个近似求解算法。设计实现的系统弥补了计算机辅助工艺规划无法和生产直接关联、生产计划管理系统又无法自动生成计划的缺陷,为工艺设计和生产计划建立起通信的桥梁,在实际生产中有着广泛的应用前景。     

大口径望远镜主镜保护罩电控系统设计

主镜保护罩是大口径望远镜的重要部件之一。针对一个1m口径的望远镜,设计了一种花瓣式主镜保护罩,其电控系统主要由上位机、RS485总线、步进电机和电机驱动控制器组成,形成一个分布式控制系统。上位机通过RS485总线向4个电机驱动控制器发送操作指令,驱动控制器根据指令内容及限位开关状态来控制步进电机转动和停止,从而实现保护罩的开启和关闭。实际应用表明,该系统工作可靠,运行平稳,有效避免了灰尘、异物等对望远镜主镜的污染及损伤,达到了对主镜的保护作用。     

空间目标光度测量的消光修正拟合

为了提高光度测量的精度进而提高反演空间目标的姿态、形状等特性的准确率,提出了消光修正拟合的光度测量方法.传统的光度测量是利用一些已知星等恒星的灰度值计算零等星灰度值,然后再通过待测目标的灰度值计算出待测目标的星等值,在此过程中加入经典大气消光模型所带来的影响.先是利用实测数据对光度测量计算过程中的消光修正进行拟合,充分...     

用空间解析几何法进行天文定位定向的误差分析

为了确定三视场定位定向设备各个误差源对定位定向误差的影响,建立了定位定向的误差分析模型。首先,给出了三视场导航设备采用空间解析几何法进行定位定向的原理。其次,指出影响定位定向的各个误差源,归纳分析了误差源的特性、概率分布以及误差源对定位定向信息对的影响。然后,利用定位定向原理建立起定位定向误差分析模型。最后,利用蒙特卡罗法进行误差仿真分析。仿真结果表明系统的定位均值误差为121.0 m;定向均值误差为7.4,并指出定位定向主要的误差源是水平测量误差,其次是垂线偏差数据的误差。野外实验表明,该系统的定位均值误差为182.12 m;定向均值误差为9.3,水平测倾角的误差对定位定向结果的影响最大。     

一种求解车间调度的混合算法

针对流水车间作业调度问题, 提出了一种基于``alldifferent'约束的混合进化算法(Hybrid particle and genetic algorithm, HPGA), 将粒子群算法、遗传操作及模拟退火策略有效地结合在一起. 为了提高算法的求解质量, 引入了一种随机邻域搜索策略. 最后将此算法在不同规模的实例上进行了测试, 并与其他几种最近提出的具有代表性的算法进行了比较. 结果表明, 无论是在求解质量还是收敛速度方面都优于其他几种算法.     

最大度二元约束满足问题粒子群算法

约束满足问题是人工智能的一个重要研究领域,使用粒子群搜索算法来求解约束满足问题逐渐受到人们的重视.把变量的最大度静态变量序关系引入到评估函数中,区别对待每个变量,通过静态变量序关系改变适应度函数,从而影响算法对最优粒子的选择.使用随机约束满足问题实验表明,改进后的算法比原算法具有更好的搜索能力,能以更快的速度收敛到全局解.     

移动便携图像存储系统的设计

为满足Camera Link相机图像存储系统小型化、可移动、易携带的要求,设计了基于Xilinx公司V4系列现场可编程门阵列(FPGA)和TI公司6000系列数字信号处理器(DSP)相结合的硬件电路方案。首先,在FPGA的控制下图像数据缓存到一片SDRAM中,同时读出另外一片SDRAM中缓存的图像,经乒乓操作存储到两块固态硬盘中。其次,DSP与上位机用百兆网连接,在上位机的控制下,DSP从外部存储器接口(EMIF)中获取图像数据后,发送给上位机完成实时显示或者存储图像回放的功能。实验表明:在相机分辨率为640×480、帧频为100f/s且像素为10位时,该系统可以不丢帧地完成图像存储任务。在不需要实时显示的应用场合,系统可以单独完成脱机存储任务,满足Base型Camera Link相机的便携存储要求。