• 2016年第24卷第3期文章目次
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    • >综述与评论
    • 装备保障能力评估方法综述

      2016, 24(3):1-3, 7. CSTR:

      摘要 (1196) HTML (0) PDF 0.00 Byte (73) 评论 (0) 收藏

      摘要:装备保障能力评估是提升武器装备战备完好率的重要手段,能有效地促进装备保障能力建设的科学发展和部队战斗力的提升;文章首先介绍了装备保障能力相关理论的发展情况,整理了装备保障能力评估的基本思路,然后从多元统计理论、不确定性理论、多属性评估法、数据挖掘技术、交叉学科理论及组合模型等方面介绍了当前评估方法的发展现状,梳理和总结了各方法的建模基本思想并比较其优缺点,结合研究现状指出了评估理论存在的问题,最后对下一步研究方向进行了归纳。

    • >测试与故障诊断
    • PSO优化LS-SVM在模拟电路故障预测中的应用

      2016, 24(3):4-7. CSTR:

      摘要 (2185) HTML (0) PDF 0.00 Byte (93) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对模拟电路故障预测的特点,提出一种基于PSO优化LS-SVM惩罚因子和核参数的模拟电路故障预测方法;利用小波包分解重构构造能量特征向量,通过计算PPMCC和欧氏距离来表征电路中元件的健康程度,定义为健康度,由此推导出电路发生故障时该元件的故障阈值;应用PSO优化的LS-SVM模型来实现模拟电路的故障预测,预测各个时间点的健康度变化轨迹并估计模拟电路的剩余寿命;通过仿真实验得知,该方法简单便捷,能够有效实现模拟电路的故障预测,具有较好的实用性。

    • 坦克装甲车辆对试验测试技术的需求

      2016, 24(3):8-10. CSTR:

      摘要 (1369) HTML (0) PDF 0.00 Byte (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:试验测试技术是制约坦克装甲车辆发展的关键问题;针对装甲车辆对在线监测和离线检测技术的需求,分析了新时期坦克装甲车辆的地位作用、系统组成、关键技术及技术发展趋势;在此基础上,阐述了装甲车辆研制中开展的试验测试内容,从整车及分系统分别对试验测试技术的应用进行了分析研究,提出了现代坦克装甲车辆部件、系统至整车研制中对力、扭矩、流量测量等关键试验测试技术要求;指出只有将试验测试技术和装备技术深度融合,研发专用传感器及测试系统,才能满足新型装甲装备技术发展。

    • 基于片上系统协同计算的实时数据自动检测电化学传感器

      2016, 24(3):11-13. CSTR:

      摘要 (1350) HTML (0) PDF 0.00 Byte (77) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对应用于生物体内特征物质检测与跟踪的电化学传感器的其智能化和集成化问题,文章提出了一种基于片上系统的支持实时数据自动检测的电化学传感器;首先,将应用于电化学传感器结构,通过将测量样品、检测溶液接口、多电极和检测传导器等单元集成在片上系统,结合信号转换和电源装置,实现电化学传感器的独立计算、存储和通信功能;接着,通过实现待测量物多电极、检测溶液电极子和单片机逻辑控制的协同计算满足自动检测需求;最后,基于数据整合与自动化处理设计了支持实时数据检测的电化学传感器;验证结果表明,在数据检测精度和实时性方面所提方案明显优于传统的非片上系统电化学传感器。

    • 串口扩展芯片XR16L784在水文监测系统中的应用

      2016, 24(3):14-17. CSTR:

      摘要 (1512) HTML (0) PDF 0.00 Byte (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决系统设计中单片机串口数量较少不能同时满足多路串行通信的问题,通过对现有串口扩展技术进行对比分析,并针对水文监测系统的应用需求,提出了基于芯片XR16L784完成串口扩展的设计方案;介绍了串口扩展芯片XR16L784的硬件设计和软件编程的具体实现方法,并在水文监测系统上进行了实验验证;结果表明:串口扩展芯片XR16L784可有效实现多个串口扩充,扩充后的串口通道能够在不同波特率下稳定、可靠实现数据双向传输;串口扩展方案解决了在多路串行通信系统中系统主控单元串口数量有限的问题,在水文监测系统中体现出很好的实用价值。

    • 通用高速数据采集及测试平台设计

      2016, 24(3):18-20. CSTR:

      摘要 (1006) HTML (0) PDF 0.00 Byte (72) 评论 (0) 收藏

      摘要:在图像和雷达等信号处理领域中,一个系统往往需要多块信号处理板进行协同工作,为了实现各个电路板之间的高速数据传输和通信,设计出了一种新型高速数据采集测试平台;平台采用64B/66B编码,同时兼容8B/10B编码,使用光纤作为传输介质,采用高性能FPGA为处理器实现高速数据收发;测试证明,采用64B/66B编码方式的平台相较于采用8B/10B编码方式的平台能够在大幅提高传输效率的同时减少数据冗余率;该平台设计通用性强,提高了通信速率的同时简化了外围线路的复杂性,可以为超高速数据采集提供更为高效的硬件支撑,并已得到了广泛的应用,具有较强的实用性。

    • 基于改进BP神经网络的航空液压油软测量

      2016, 24(3):21-24. CSTR:

      摘要 (1583) HTML (0) PDF 0.00 Byte (67) 评论 (0) 收藏

      摘要:BP 神经网络越来越多地被应用于软测量建模中,与传统方法相比,BP神经网络进行信息处理可以减少数据的分析和建模工作,但也存在易于陷入局部最小值和初始权值随机选取的缺陷问题;为了解决传统BP神经网络存在的缺陷,文中在数据预处理过程中引入主成分分析法(PCA),在BP网络输入权值时引入遗传算法(GA),最终达到弥补BP神经网络缺陷的目的;详细介绍了改进算法的流程与步骤,将改进的BP神经网络应用于航空液压油的软测量,先是对航空液压油软测量参数进行分析,包括辅助变量的选择和数据预处理,然后进行基于改进型BP神经网络的建模与仿真实验;实验结果表明,基于改进BP神经网络的航空液压油软测量效果优于传统神经网络,具有更强的泛化能力,因此可进行更广泛的应用。

    • SLEE算法与Hough圆拟合在香烟小包拉线错牙检测中的研究

      2016, 24(3):25-28. CSTR:

      摘要 (1574) HTML (0) PDF 0.00 Byte (66) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对香烟生产中广泛存在的小包拉线错牙问题,提出一种基于图形识别的检测方法;利用图像校正、平滑滤波、迭代阈值分割、边缘提取对拉线图像进行预处理,再采用随机霍夫变换(RHT)对两个拉线U型切口进行圆拟合,进而根据两个圆心在垂直方向上的距离计算出拉线错牙偏移量;针对Sobel、Canny等获取的边缘存在较多冗余信息问题,提出了一种扫描线边缘提取(SLEE)算法;实验结果表明所提方法能有效地检测出烟包拉线的错牙程度,误差小于0.3 mm且具有较好的鲁棒性。

    • 基于局部特征尺度分解与瞬时频率谱的齿轮故障诊断

      2016, 24(3):29-32. CSTR:

      摘要 (2037) HTML (0) PDF 0.00 Byte (76) 评论 (0) 收藏

      摘要:齿轮故障振动信号具有非平稳、非线性特征,且可视为多个调幅-调频分量的叠加,单个调幅-调频分量的瞬时频率蕴含了齿轮的故障特征;为了将信号准确分解、获得单分量的瞬时频率,进而根据瞬时频率谱进行齿轮故障诊断,提出了局部特征尺度分解与瞬时频率谱相结合的故障诊断方法;该方法首先对齿轮振动信号运用局部特征尺度分解,得到若干个瞬时频率有物理意义的内禀尺度分量,然后分别应用希尔伯特变换技术求取每个分量的瞬时频率,并对瞬时频率进行傅里叶变换得到瞬时频率谱,最后根据瞬时频率谱进行故障诊断;对齿轮断齿故障实验数据进行了方法有效性分析,分析结果表明:该方法不仅能够准确诊断出齿轮箱故障情况,还能定位发生故障的齿轮,该方法可有效地应用于齿轮故障诊断。

    • 基于光电传感器在带钢边缘检测系统中的设计

      2016, 24(3):33-34. CSTR:

      摘要 (1913) HTML (0) PDF 0.00 Byte (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:在带钢生产过程中,为了满足带钢快速运行的速度要求,提高生产效率,设计了以光电式位置检测传感器为核心的边缘检测系统;检测系统能够快速且精确的对带钢边缘偏移位置进行检测;系统通过两组位置传感器组成差分电路检测带钢边缘的位置,最终通过输出两组电压值对应于带钢边缘偏移的方向和距离,将两组位置信号传输给纠编系统;纠偏系统通过对位置信号的监测,从而能够通过对带钢的位置进行快速且准确的控制,保证了生产的安全,带钢的边缘检测系统在其他高速带状物边缘检测领域中也有广阔的应用前景。

    • 基于ARM&FPGA的1394仿真测试前端系统设计

      2016, 24(3):35-39. CSTR:

      摘要 (2096) HTML (0) PDF 0.00 Byte (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对在航天嵌入式软件测试中遇到的将1394总线仿真测试融合到分布式测试系统中的实际需求,提出了一种基于ARM&FPGA架构的1394仿真测试前端系统;在简单介绍了1394总线和分布式测试系统后,设计和实现了1394仿真测试前端软硬件,并基于此前端构建分布式仿真测试系统;经测试,1394仿真测试前端满足1394等时数据包和异步数据包的收发时序要求,并成功应用于某航天器软件第三方评测中。

    • 工业以太网芯片单粒子实验测试系统研制

      2016, 24(3):40-43. CSTR:

      摘要 (1089) HTML (0) PDF 0.00 Byte (80) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了单粒子效应对以太网芯片KSZ8851-16MLLJ的内部结构的影响,为全面了解以太网芯片在单粒子实验中的状态,研制出工业以太网单粒子实验测试系统;通过测试系统的实验得出相关参数,为以太网芯片在航天器上的应用提供技术参考;根据单粒子实验的现场情况,研制基于以太网的远程数据采集、控制系统,将测试数据实时地传输到远程观测终端;测试结果表明:单粒子实验测试系统可以对以太网芯片进行全面地监测,并有效地保护该芯片的安全性。

    • 离散小波变换耦合静电场理论的图像快速伪造检测算法

      2016, 24(3):44-47. CSTR:

      摘要 (1088) HTML (0) PDF 0.00 Byte (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决当前图像伪造检测算法主要是在图像空域中定位伪造区域,难以降低图像维数,使其复杂度大;且不能有效检测几何变换篡改形式的伪造区域,导致其鲁棒性不佳的不足,提出了离散小波变换耦合静电场理论的图像伪造检测算法;首先,引入离散小波变换,提取伪造图像的低频子带,降低图像空间;再基于静电场理论,将提取子带映射到虚拟电场中,提取鲁棒性较强的特征,利用Radix排序算法对特征完成重组,形成特征矩阵;最后,定义相同仿射变换,并用其处理排序矩阵,完成伪造区域检测;实验测试结果显示:与当前的移动复制伪造检测技术相比,所提算法具有更高的定位效率与检测精度;同时拥有较强的鲁棒性,有效抗击几何变换篡改;该算法能够高效精确检测几何变换伪造形式的图像内容。

    • 基于嵌入式计算机的核测系统设计与应用

      2016, 24(3):48-50. CSTR:

      摘要 (2032) HTML (0) PDF 0.00 Byte (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:嵌入式系统以功能专一、集成度高、可靠性高、功耗低等优点,在核测量领域方面有着巨大的应用前景;设计基于嵌入式计算机PCM-3343核测量系统具有模拟信号采集、脉冲信号采集、开关量信号采集、模拟输出、开关量信号输出等功能,以触摸屏、液晶屏、键盘鼠标作为人机交互接口;根据功能要求,硬件上设计了基于PC104总线的具有相应功能电路模块,软件方面设计了基于FPGA的功能模块、基于Windows CE 6.0的嵌入式操作系统的应用程序和基于迪文触摸屏的软件界面;该系统在核电厂硼浓度计、反应堆集中数据采集系统、数字反应性仪等设备上均有良好应用。

    • >控制技术
    • 380V电永磁控制器的设计与实现

      2016, 24(3):51-54. CSTR:

      摘要 (1801) HTML (0) PDF 0.00 Byte (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了一个以STM32F103为控制核心的电永磁控制器,实现了在交流380V输入电压下, 对电永磁本体进行充退磁;系统输入电压经同步变压器降压处理后,由过零检测电路获取过零信号,然后通过STM32F103输出脉冲串,经脉冲变压器KCB6743加至可控硅,实现了半波整流电路精确的功率输出;灵活简单的按键操作以及完整的显示功能,很好的实现了人机互动;通过测试本系统能准确的对电永磁本体充退磁操作,并且能够通过按键设置充退磁电流,实现电永磁的磁力大小调整;该控制器具有成本低、易操作、通用性强以及高可靠性的特点,使其广泛应用于电磁领域。

    • 基于模糊控制的采光控制策略仿真研究

      2016, 24(3):55-58. CSTR:

      摘要 (1019) HTML (0) PDF 0.00 Byte (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着人们生活水平的不断提高,我国电力供应日趋紧张,其中照明能耗占据了很大比重;因此,如何在保证室内照度的基础上,充分利用天然光,降低建筑人工照明能耗已经成为照明研究的主要方向;近年来,建筑信息模型(BIM)技术为推动建筑可持续发展的提供了巨大的支持,通过绿色建筑技术量化建筑采光性能,将自然光合理的引入室内,从而减少人工照明所产生的用电能耗;在此基础上,制定了基于模糊控制的百叶窗控制系统,通过单模糊控制与双模糊控制效果的对比,最终输出合适的百叶窗开度,在天然光不足的情况下使用辅助人工照明并调光,最后以南京某办公楼为例,通过ecotect软件进行仿真,分析了一年四季的节能情况,得出节能率;结果证明,控制系统取得了一定的节能效果。

    • 干式负载智能控制系统的设计与实现

      2016, 24(3):59-63. CSTR:

      摘要 (952) HTML (0) PDF 0.00 Byte (77) 评论 (0) 收藏

      摘要:干式负载广泛应用于发电机组的性能测试与维护保养领域;为了提高其智能化水平,设计并实现了基于西门子S7-200 PLC的控制系统,其控制策略是先用穷举法找出功率总和等于功率设定值的档位组合,再根据干式负载的故障情况,从找出的档位组合中剔除那些因为故障而无法实现的档位组合,最后按照“需要操作的档位数量最少”、“优先选择动作次数最少的档位”这两个指标,从剩余的档位组合中挑选出一个最优值用于最终输出,从而实现了降低操作人员的工作负担、均衡接触器的动作次数和寿命、在突发故障时最大程度保证试验正常进行的目的。

    • 增量PID算法在某风洞压力控制中的应用改进

      2016, 24(3):64-66. CSTR:

      摘要 (1495) HTML (0) PDF 0.00 Byte (65) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决风洞高度模拟控制系统对风洞总压有效控制的问题,根据系统特点,选取了定水环泵转速,利用增量PID控制算法调节补气调节阀开度的控制策略;针对直接采用增量PID控制算法,风洞总压振荡时间长,无法满足试验要求的问题;分析了影响控制效果的原因,根据整个系统的大惯性、大滞后特性提出了在增量PID控制的基础上采用超前调节的解决措施,并研究确定了进行超前调节的时机和调节方法,最后按照该方法进行了常用压力控制点的系统调试;调试结果表明:在不超过300 s的调节过渡时间内总压能稳定至性能指标要求的±100 Pa精度范围,满足了试验要求,证明了该控制方法的可行性;该超前调节措施在为风洞总压控制提供了有效方法的同时,也为类似大惯性、大滞后特性系统的精确、稳定控制提供了参考。

    • 空间桁架结构的优化配置及振动控制研究

      2016, 24(3):67-70. CSTR:

      摘要 (1322) HTML (0) PDF 0.00 Byte (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:为抑制空间柔性桁架结构的低频振动,采用压电杆件进行优化配置实现桁架结构的振动主动控制;建立了空间桁架结构主动压电杆件的机电耦合模型,利用ANSYS前处理功能编制了压电桁架的机电耦合有限元程序;将可控性度量指标与逐步消减法相结合,实现了空间桁架结构主动杆件的优化配置;对结构进行初始位移扰动、正弦激励以及随机激励,并采用最优模态控制算法进行振动抑制仿真分析,对上述方法进行验证且建立振动控制评价指标进行评价;结果表明将可控性度量指标与逐步消减法相结合的方法可有效抑制空间柔性桁架结构的振动。

    • 移动机器人自主返航控制系统设计与实验

      2016, 24(3):71-75. CSTR:

      摘要 (1480) HTML (0) PDF 0.00 Byte (67) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对遥控移动机器人在通信信号中断后,无法对其进行控制的问题,设计了移动机器人自主返航控制系统,实现信号中断后移动机器人按原路径自主返航直至恢复控制信号或返回初始位置;提出了基于控制意图融合里程计和光纤陀螺仪的定位算法,对移动机器人运动学模型的结构参数进行了校正,大幅度提高了移动机器人定位精度;基于嵌入式Linux平台设计了返航控制软件系统,在信号正常的情况下,启动遥控模式,遥控机器人移动并记录路径坐标点,信号中断则开启返航模式,采用线性控制率和PID控制率实现对移动机器人路径跟踪控制;基于实际应用环境开展自主返航实验验证,实验结果表明该控制系统能够在通信信号中断后以较高的精度控制移动机器人实现自主返航;该系统能够解决移动机器人在应用中的实际问题,且代码可移植性高、通用性强。

    • 某型压缩空气站自动监控报警器系统设计

      2016, 24(3):76-79. CSTR:

      摘要 (1291) HTML (0) PDF 0.00 Byte (72) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对某型压缩空气站日常维护保障需求,设计开发了一款压缩空气站自动监控报警器;该自动监控报警器系统通过信号隔离变送器,实时采集滑油压力信号、水温油温信号、转速信号、压缩空气压力等信号,由系统微型控制器模块进行ADC采集、转换并处理。系统微型控制器采用STC12单片机,运行嵌入式控制程序,对采集到的各类信号进行显示、阈值判断和报警等处理;该自动监控报警器能实时监控压缩空气站的多个关键运行参数并自动报警,有利于压缩空气站的安全运行与操作。

    • 基于LabVIEW的电子式氧调器PID控制系统的设计

      2016, 24(3):80-83. CSTR:

      摘要 (1829) HTML (0) PDF 0.00 Byte (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:电子式氧调器是新型氧气调节器,它是飞机供氧系统的核心部件;目前针对电子氧调器,并没有很好的控制调节方法,很难达到现有的性能指标要求;对电子式氧调器的原理进行了分析,基于LabVIEW FPGA设计了一种电子式氧气调节器控制系统的实验研究方法;采用专家PID控制规则对氧调器进行控制并进行了优化改进,在此基础上进行了实验验证;实验结果表明,该控制系统能够对电子式氧调器进行精确控制,其控制程序具有良好的响应速度以及控制精度。

    • 多旋翼无人机位置控制系统设计

      2016, 24(3):84-87. CSTR:

      摘要 (2399) HTML (0) PDF 0.00 Byte (70) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决小型无人机位置控制系统成本高、控制精度低以及控制性能不稳定等缺点,以自主研发的多旋翼无人植保机作为研究对象来设计位置控制器;设计过程中,飞行器的位置建模误差,模型参数变化、GPS定位精度以及外部扰动(如风速)成为有待解决的难题;为解决上述问题,首先设计了卡尔曼滤波器对反馈所得速度和位置信息进行滤波,并采用参考模型滑模控制理论设计位置控制器,提高控制系统的鲁棒性;为了验证位置控制器的性能,进行了户外飞行实验,实验结果表明,无论是在悬停还是目标点追踪情况下,所设计控制系统都具有良好的跟踪性与鲁棒性。

    • 无人水面艇航迹跟踪控制仿真

      2016, 24(3):88-91. CSTR:

      摘要 (2882) HTML (0) PDF 0.00 Byte (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对模型参数不确定、存在外界风浪流干扰的欠驱动无人水面艇的航迹跟踪问题,为提高无人水面艇自主航行能力,减小航迹跟踪过程中的轨迹偏差与跟踪迟滞,提出了一种分层控制结构的方法;由外至内采取航迹、航向、舵角三层控制,外环航迹控制层使用过渡目标点策略,根据无人水面艇的偏航距确定实时目标点,中环航向控制层使用最小转角策略,根据无人水面艇艏向角与目标方向角之差确定偏转打角,内环舵角控制层使用模糊自适应整定PID控制器,对模型参数的动态变化进行补偿;基于MATLAB GUI进行无人水面艇航迹跟踪控制仿真试验,结果表明,模糊自适应整定PID控制器提高了舵角的控制响应速度,无人水面艇在航行过程中的直线行驶、连续折线行驶均能得到较好的航迹跟踪控制。

    • 基于执行器误差补偿的不确定非线性MIMO系统控制

      2016, 24(3):92-94. CSTR:

      摘要 (1136) HTML (0) PDF 0.00 Byte (77) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对高超音速飞行器执行器饱和的问题,在考虑全维运动及系统不确定项的情况下,提出了一种基于执行器误差补偿的非线性反步自适应控制方法,该方法通过引入执行器误差动态补偿机制,使得当控制输入超出其自身幅值限制时,能够立刻恢复到其幅值限制范围内,且引入小波神经网络自适应律和鲁棒项确保闭环系统是最终一致有界稳定,通过仿真验证了所设计方法的有效性。

    • 配电房轨道式自动巡检机器人控制系统设计与实现

      2016, 24(3):95-98, 102. CSTR:

      摘要 (2202) HTML (0) PDF 0.00 Byte (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对配电房等室内电力系统供电设备自动巡检的需求,提出了以微控制器MSP430F5438为核心的自动巡检机器人控制系统总体设计方案;采用模块化方法完成了控制系统硬件电路设计,主要包括:主控模块、电源模块、运动控制模块、通信模块和数据采集模块;介绍了控制系统软件的总体流程,完成了控制系统嵌入式软件及其上位机监控软件的设计;实验结果表明,所设计的控制系统应用于巡检机器人可以实现对配电房供电设备的自动巡检,从而验证了控制系统的有效性与合理性,具有显著的推广应用价值。

    • >军事装备测控技术
    • 基于PXI总线的便携式引进装备通用电路板故障诊断仪的设计

      2016, 24(3):99-102. CSTR:

      摘要 (2298) HTML (0) PDF 0.00 Byte (91) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高引进装备的自主维修保障能力,针对引进导弹装备模拟电路板、数字电路板和数模混合电路板的特点,设计了适合各型板卡安装的安装平台,构建了基于PXI总线的一体化硬件诊断资源平台;运用基于电压/电流的复合故障诊断方法及深浅知识推理机相结合的故障诊断策略完成故障诊断;研制了一型便携式通用电路板故障诊断仪;该诊断仪系统结构紧凑,使用灵活,携带方便,能够有效完成引进导弹装备中的数字电路、模拟电路和数模混合电路快速、精确的故障诊断,诊断精度可定位至器件管脚。

    • 基于云计算的装备保障系统架构研究

      2016, 24(3):103-105. CSTR:

      摘要 (2067) HTML (0) PDF 0.00 Byte (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有装备保障系统无法满足信息化战争对其全程信息共享、全域资源重组和柔性供应管理等方面的要求这一现状,提出了采用云计算技术构建装备保障系统的方法,并研究了该系统的基本架构;首先,对装备保障系统的目标和功能进行研究;其次,根据系统目标和功能,分析基于云计算的装备保障系统的基本结构,构建其云计算架构,并对系统的安全进行探讨;最后,在系统云数据中心和数据流向分析的基础上,构建出系统的数据挖掘架构;该研究对加快装备保障信息化建设具有重要的参考价值。

    • 基于VxWorks的某装备自动测试系统设计与实现

      2016, 24(3):106-108. CSTR:

      摘要 (2787) HTML (0) PDF 0.00 Byte (79) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对某装备的实时性测试需求、测试系统通用性和可扩展的需求,设计并研制了一套基于VxWorks操作系统的自动测试系统;该自动测试系统以工控机作为人机交互操作的核心;PXI机箱内置PXI仪器板卡和零槽控制器用于实现测试过程中激励信号的施加和被测对象响应信号的测量;系统软件采用虚拟仪器技术进行开发,虚拟仪器软件可进行二次开发和参数配置,使系统具有通用性和可扩展性;系统采用通用标准化信号接口连接器,保证了系统的扩展能力。

    • >测试软件工程
    • 基于SVN的应用软件持续集成

      2016, 24(3):109-113. CSTR:

      摘要 (1329) HTML (0) PDF 0.00 Byte (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着软件开发技术的发展,软件配置管理和持续集成已经成为软件开发过程中的一个重要组成部分;为了在软件开发过程中正确应用这些新技术,需要开展这方面的研究工作;结合工作实践,以SVN作为配置管理工具,分析了持续集成工具ICP-CI的特点、部署方式和运行机制;详细叙述了ICP-CI持续集成构建工程的搭建过程,搭建过程包括配置管理工具SVN客户端安装、基于SVN的代码更新、静态检查、编译、打包,版本包的自动化测试;构建工程的各个阶段都可能出现错误,导致构建失败,通过对构建失败原因的分析,将构建失败分为3类并给出相应的解决方案;最后介绍了一个典型工作案例;工作实践表明在软件的开发过程中采用基于SVN的持续集成,可以提高软件质量和软件开发效率,降低软件开发成本。

    • >测试与评价技术
    • 基于粗糙集的光电装备延伸保修策略评估研究

      2016, 24(3):114-117. CSTR:

      摘要 (981) HTML (0) PDF 0.00 Byte (77) 评论 (0) 收藏

      摘要:光电装备延伸保修策略选择中最重要工作就是评估待选择的策略;为选出最合适策略,提高决策的科学性和合理性,克服不同指标之间的属性不一致性和以往指标确定主观性过大的问题,提出基于粗糙集和模糊集理论的综合评估模型;根据粗糙集理论和经验,采用属性指标重要度计算属性评估指标权重;与专家模糊指标评估矩阵相结合,得到最终综合评估值,选定最优策略;通过具体实例应用分析,验证方法的合理性和可行性。

    • 基于内罚函数的装备系统可靠性分配研究

      2016, 24(3):118-121. CSTR:

      摘要 (1072) HTML (0) PDF 0.00 Byte (73) 评论 (0) 收藏

      摘要:装备系统可靠性分配的本质之一是有约束条件的非线性规划问题,从内罚函数角度出发,通过构造惩罚函数,将问题转化为无约束的优化问题;构造出基于装备系统复杂度和平均故障间隔时间的费用函数,将系统可靠度与费用关联起来,给出了在费用约束条件下的可靠性分配数学模型;在实例计算分析中,利用Matlab中的ode15s功能函数对分配模型进行计算,得到了不同惩罚因子下可靠性分配的最优解,计算结果具有较好的收敛性和稳定性,说明本分配方法具有良好的可行性。 

    • 武器装备维修性验证试验方法研究

      2016, 24(3):122-126. CSTR:

      摘要 (1748) HTML (0) PDF 0.00 Byte (76) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,我军开始推行武器装备三级维修保障体系向两级维修保障体系转变的维修体制改革;武器装备的维修性是实施装备两级维修保障体制改革的关键,在生产定型阶段对其进行维修性验证试验很有必要;为了进一步完善维修性验证试验方法,以适应维修体制改革的需求,分别对开展武器装备维修性验证试验工作的时机、内容、方法与流程进行了概述;在分析了当前维修性验证试验方法特点的基础上,重点对维修性验证试验工作中的试验方法的选取、样本量确定及样本分配、故障模拟及注入3个关键技术及研究现状进行了总结与归纳;通过对试验关键技术的研究,分析了当前开展维修性验证试验工作存在的问题,对进一步开展维修性验证试验方法研究的内容及方向进行了展望。

    • 嵌入式控制器在离心机上地震模拟振动试验中的应用

      2016, 24(3):127-128. CSTR:

      摘要 (1860) HTML (0) PDF 0.00 Byte (76) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现在离心机上的高频高量级地震模拟振动试验,以工控机、嵌入式实时控制器、FPGA机箱、数据采集模块等硬件为基础设计了一套地震波再现数字控制系统;通过工控机上的上位机程序实现与用户交互,根据设定的参考地震波形,计算并输出驱动数据给伺服控制系统;同时利用运行于RT上的控制程序以及FPGA底层程序来实现振动台面响应加速度的同步采集,其中采集信号通过DMA FIFO传送给RT,可确保数据不丢点;控制系统利用同步的响应与驱动信号进行系统辨识,在经过几次驱动修正与误差计算的迭代过程后,最终在离心机上振动台面再现出满足试验要求的时域地震波形,振动控制的效果和精度满足系统研制的技术要求。

    • >设计与应用
    • 基于云存储的混合加密算法研究

      2016, 24(3):129-132. CSTR:

      摘要 (1448) HTML (0) PDF 0.00 Byte (70) 评论 (0) 收藏

      摘要:近些年来,云存储技术得到了高速发展,对云存储的安全也提出了更高的要求;针对目前云存储的数据安全问题,通过对传统加密算法的研究与分析,提出了一种适合云存储的线性AES-ECC混合加密算法;算法综合了AES适应于大块数据加密且加解密速度快而ECC加密强度高的特点,使用交叉加密的方式,极大地提高了云存储的安全性,并从多个角度对算法进行了安全性分析;最后在Hadoop平台上用不同算法对多种文件类型进行加密、解密实验,并对比其加密解密时间;实验结果表明,算法在云存储中相比传统加密算法有显著优势。

    • 基于9DOF IMU的AUV惯性导航技术研究

      2016, 24(3):133-135. CSTR:

      摘要 (2210) HTML (0) PDF 0.00 Byte (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:水下机器人(underwater vehicle)惯性导航技术是目前机器人控制技术的难点,通过加装不同类型的IMU组件,可以实现水下机器人姿态、方位等参数的测量,并将这些参数作为反馈输入来实现水下机器人的精确控制;针对低成本微惯性传感器的应用特性,采用Sparkfun、Arduino Mega和Raspberry Pi,设计了基于Raspberry Pi集中处理、Arduino控制板分布式控制的微小型捷联惯导系统,实现了水下机器人惯性导航系统的全部导航和制导参数读取,包含位置坐标、线速度、角速度、姿态角、方位角等信息,通过水池试验表明应用表明本系统满足Eco-dolphin的水下定航控制要求。

    • RTX实时系统在半实物仿真中的应用

      2016, 24(3):136-138. CSTR:

      摘要 (1400) HTML (0) PDF 0.00 Byte (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:文中介绍了一种应用于红外制导体制半实物仿真系统中的通信接口设计方法,此方法针对以往采用的Windows系统通信不够实时、定时不够稳定等缺点,提出了一种基于Windows+RTX的仿真应用架构,通过增加RTX实时扩展子系统,使得仿真系统的实时性和开发效率得到了大幅提高;探讨了在半实物仿真中开发的要点,给出了一种通用的开发模式及流程,设计了共享内存及任务调度的编写算法共享内存机制的建立,保证了上位机MFC界面与下位机实时通信模块之间的协同工作;经试验测定,该系统应用在红外制导仿真系统回路中具有实时性高、灵活性好、稳定可靠等特点,同时降低了半实物仿真系统的复杂度。

    • 基于极大似然目标状态估计的传感器管理

      2016, 24(3):139-142. CSTR:

      摘要 (1240) HTML (0) PDF 0.00 Byte (70) 评论 (0) 收藏

      摘要:为估计目标运动的状态估计量,设计相应的传感器管理方案,文章依据贝叶斯概率知识,采用极大似然的最优化方法来估计目标运动的状态估计值;依据目标状态估计的误差协方差矩阵与其Fisher信息矩阵间的联系,推导似然函数关于目标状态各个分量的偏导数;采用随机离散时间系统知识,推导出对角式Fisher信息矩阵所有对角线上的各个元素;以Fisher信息矩阵的迹范数作为传感器管理中的最优代价函数,采用0-1整数规划算法来求解传感器的分配矩阵;最后将极大似然的目标状态估计及其相应的传感器管理方案应用于无人直升机的飞行控制系统中,以验证本文方法的有效性。

    • 基于遗传-模拟退火的蚁群算法求解TSP问题

      2016, 24(3):143-144. CSTR:

      摘要 (1290) HTML (0) PDF 0.00 Byte (73) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统的蚁群算法具有收敛性好、鲁棒性强等优点,但在解决旅行商(TSP)问题方面存在收敛时间长,容易出现停滞等问题;为了提高传统蚁群算法的解的质量,本文提出了基于遗传-模拟退火的蚁群算法(G-SAACO),将遗传算法和模拟退火算法引入蚁群算法中;其方法是在传统蚁群算法中引入遗传算法的变异与交叉策略来得到候选解,增加解的多样性;同时引进模拟退火算法机制,使得在高温时以较高概率选择候选集中比较差的解加入最新集,温度控制上加入了回火机制,进一步提高解的质量;为了检验改进的蚁群算法,随机选用了TSPLIB中的部分城市进行仿真,结果与传统蚁群算法、模拟退火蚁群算法、遗传蚁群算法相比,算法具有较强的发现较好解的能力,同时增强了平均值的稳定性。

    • 基于STM32植物动态离子流信号检测系统设计

      2016, 24(3):145-148. CSTR:

      摘要 (2257) HTML (0) PDF 0.00 Byte (69) 评论 (0) 收藏

      摘要:溶液中无机盐离子的定向流动会产生微弱的电压信号,通过检测电压信号可以计算离子的浓度、植物根系吸收离子的速度,进而获取植物的生理信息;对植物动态离子流信号检测系统进行设计,采用STM32F103ZET6作为主控芯片,利用极低偏置电流放大芯片和高共模抑制比差分放大芯片,给出了信号放大、滤波处理和数据采集电路,对系统噪声来源进行分析,提出了降低噪声的方法,并通过STM32进行A/D转换,把转换数据传输到上位机;该设计实现了植物动态离子流信号的检测,得到了离子在溶液中的流速。

    • 基于改进蚁群算法的无人机动态航路规划

      2016, 24(3):149-153. CSTR:

      摘要 (1952) HTML (0) PDF 0.00 Byte (68) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究无人机航路规划,针对基本蚁群算法易于陷入局部最优、规划航路耗时长的问题,对基本蚁群算法进行了改进;引入航路点的动态自适应选择策略和信息素挥发因子动态自适应调整准则,有效克服了基本蚁群算法的不足,并对规划出的航路进行了平滑处理,使其更加满足无人机实际飞行需求;通过仿真分别规划出无人机在静态威胁和动态威胁中的航迹,仿真结果表明,与基本蚁群算法和遗传算法相比,改进的蚁群算法在两种飞行环境中均能规划出较优的航路。

    • 基于同态加密的密文检索方案研究

      2016, 24(3):154-158. CSTR:

      摘要 (1900) HTML (0) PDF 0.00 Byte (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:现有的密文检索技术主要是采用的是布尔模型,它无法精确的计算出检索项与待检索文件的相关度,不能按相似度进行精确的排序;针对以上情况,结合同态加密技术和基于TF-IDF的向量空间模型技术,提出了一个基于向量空间模型全同态环境下的密文检索方案BVH(based vector space model and homomorphism ciphertext retrieval scheme),BVH主要分为3个步骤:第一是预处理阶段,主要对上传的文件建立倒排索引,生成文件向量集,计算各个文件向量的模,对文件向量集和要上传的文件加密以密文的形式上传到云端;第二个阶段是检索阶段,主要是将搜索词的向量密文和各个文件向量的密文相乘将结果以密文的形式返回给客户端;第3个阶段结果处理阶段,主要是对解密后的结果进行相应的计算处理,对最后的处理结果按相似度大小排序;经分析,该方案在准确率和检索效率方面都得到了较大提升。

    • 基于逻辑回归的匹配滤波器设计方法

      2016, 24(3):159-162. CSTR:

      摘要 (2223) HTML (0) PDF 0.00 Byte (70) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对遥感相机常规采样图像的目标检测问题,提出了基于逻辑回归的匹配滤波器设计方法;针对不同的图像目标特征,充分分析常规采样后图像上目标点的特征,选择全面且适合的学习样本;考虑到所获得的图像内混入杂波和噪声,因此,采用最大化信杂噪比作为逻辑回归算法的性能指标,实现匹配滤波模板的迭代优化;对比加入匹配滤波器前后目标临域内的信杂噪比,并将优化的匹配滤波器与文献中的最优滤波器相比,试验证明与文献中的滤波器相比,优化的匹配滤波器在目标检测方面更加有效。

    • 风干扰下基于变船长比的无人水面艇路径跟踪方法

      2016, 24(3):163-167. CSTR:

      摘要 (2649) HTML (0) PDF 0.00 Byte (76) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对无人水面艇在路径跟踪过程中易受风环境干扰的问题,建立了风环境下无人水面艇的运动数学模型,提出一种用于抵抗风干扰的直线路径跟踪方法;首先,基于视距导航原理,设计了跟踪期望航向角的PD控制器,通过融合路径方向,距离偏差及船长比等信息,实时调整左右两侧推进电机的控制电压,实现无人水面艇直线路径跟踪;然后,针对不同船长比对直线路径跟踪的影响,采用模糊控制方法,设计了以跟踪过程中的距离偏差和距离偏差变化率为输入,以船长比为输出的模糊控制模块,对船长比进行自适应调整,以提高控制器的抗风干扰性能;仿真结果表明,所提方法可减小风干扰作用下的跟踪静差,较之传统单纯PD控制方法,抵抗风干扰的能力得到提高。

    • 基于改进遗传算法的无线传感网覆盖优化

      2016, 24(3):168-169. CSTR:

      摘要 (1201) HTML (0) PDF 0.00 Byte (85) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高混合无线传感器网络(WSNs)的覆盖率,将改进的遗传算法应用到WSNs覆盖优化中,通过合理调整移动节点的位置来提高网络覆盖率;针对传统群体智能算法易“早熟”,最大迭代次数需试探设定等缺陷,提出了基于多个种群并行优化的改进遗传算法;多个种群之间并不独立,而是通过移民算子相互联系;分别利用人工选择算子与精华种群选择并记录各个种群每一代最优染色体;并利用精华种群中保存的最优染色体设计出新的进化终止条件;仿真结果表明,改进的遗传算法不仅无需设定最大迭代次数而且收敛速度快,更兼有效地提高了WSNs的覆盖率。

    • 基于FMECA的飞参采集器维修性信息分析

      2016, 24(3):170-173. CSTR:

      摘要 (1851) HTML (0) PDF 0.00 Byte (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:维修性作为决定产品维修品质与寿命、周期和费用的关键因素之一,它是一种设计属性且日益受到各方的重视,特别是航空维修系统;某型飞机进入修理阶段需要开展机载设备维修设计,针对该机装备的新型飞参采集器的维修准备中保障资源确定无输入依据信息的问题,提出了一种基于FMECA的信息分析方法;首先介绍了FMECA,其次分析了采集器的任务功能、功能组成结构及可靠性框图,再次根据各模块的故障模式及其影响、危害性和基本维修措施等内容编制FMECA维修性信息分析表;最后进行危害性分析并绘制出危害性矩阵图,找到了对采集器危害性最大和影响较大的故障模式,避免了传统维修性分析方法的盲目性和主观性,表明FMECA的信息分析方法在航空产品维修性分析中有较好的应用和推广价值。

    • 基于Dymola软件及Modelica语言的飞机供电系统建模与仿真

      2016, 24(3):174-178. CSTR:

      摘要 (1320) HTML (0) PDF 0.00 Byte (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:飞机供电系统的布局设计与控制逻辑是飞机系统设计的重要环节,且其对系统的可靠性、容错供电和余度等特性具有一定影响;对飞机电源系统进行仿真建模研究,在支持各种物理系统建模的Dymola平台下搭建了数字仿真模型,包括交流发电机、变压整流器、电源系统接触器和过欠压、过欠频检测模块等部件模型,并利用各个部件模型搭建了供电系统模型,同时利用Modelica语言完成系统逻辑设计,对整个系统进行仿真;数字仿真结果表明电源系统模型基本能够完成自动配电、自动隔离故障,达到设计要求,为飞机系统设计提供了理论支持。

    • 一种数据特征敏感的高效数据聚集编码方案

      2016, 24(3):179-182. CSTR:

      摘要 (1024) HTML (0) PDF 0.00 Byte (65) 评论 (0) 收藏

      摘要:物联网中数据聚集算法设计面临的主要困难是:数据聚集时数据冗余的发现和消除,数据特征的发现均需要周密的思考,数据聚集时通信效率的提升通常需要较高超的数据编码技巧,精巧的算法设计思路;因此,研究数据聚集的高效率编码算法对于降低数据聚集的能耗具有重要的意义;当前研究中对于数据聚集中编码的综合讨论尚不充分,论文首先对问题进行建模,提出数据平滑泛型的概念,并通过分析得到数据平滑泛型将显著提高通信效率提升指数,在此基础上,论文提出了一套数据特征敏感的物联网高效数据聚集编码方案,包括数据聚集前的数据特征敏感的编码方法,基于CRT的数据编码准备方法,以及多节点数据聚集的可聚集变换方法;所给出的方法均经过严格的理论分析和证明论证,表明了方案的可行性。

    • 基于EtherCAT的并联六自由度平台设计

      2016, 24(3):183-185. CSTR:

      摘要 (1629) HTML (0) PDF 0.00 Byte (82) 评论 (0) 收藏

      摘要:在设计六自由度运动平台时,运动精度是重要的评价指标,为了能够降低位姿跟踪误差并提高各轴的协同控制,在对平台进行位姿正反解的基础上,设计了一套基于EtherCAT总线的六自由度运动平台,通过EtherCAT网络进行数据帧的快速传输;系统硬件由工控机、EtherCAT网络、伺服电机、Stewart型平台构成,系统软件则采用VC++进行上位机界面的开发,由TwinCAT进行下位机控制程序的开发,通过电子凸轮实现平台各轴的同步控制,其中上下位机通过ADS进行通讯;由实验结果可知,六自由度平台平移跟踪误差小于0.04 mm,转动跟踪误差小于0.01°,静态定位精度优于0.1%,达到预定的控制要求;基于EtherCAT的六自由度平台具有良好的同步性能和位姿精度,也表明EtherCAT在多轴同步伺服控制上具有较好的响应速度和控制精度。

    • 无线传感网络节点隶属度模糊定位算法研究

      2016, 24(3):186-189. CSTR:

      摘要 (1358) HTML (0) PDF 0.00 Byte (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:无线传感网络RSSI算法理论上定位精度很高,但在实际工程应用中易受环境干扰和信号波动影响,无法精确,定位稳定性不好,误差较大,若穷追所有细节将极大增加算法复杂度;针对其中不足,提出基于节点隶属度模糊算法,并应用于RSSI定位模型之中;新算法首先利用岭形分布对RSSI初始信号模糊化取得隶属函数,再根据隶属度近似程度反馈求精,通过隶属程度以逐渐逼近方式定位节点坐标区域;新算法模糊化系数m值越大,抗干扰能力越强,但节点具有更多的相同或相似格贴近度,无法反映节点真实状态,因此m值应根据路径衰减指数和环境干扰物理值共同决定;通过仿真实验结果证明,与RSSI和DV-Hop算法相比,新算法可以减少环境干扰和信号波动带来的影响,具有更高的定位精度和稳定性。

    • 一种新型高精度充电桩系统的设计

      2016, 24(3):190-192. CSTR:

      摘要 (1076) HTML (0) PDF 0.00 Byte (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了一种用于电动车等移动设备的高精度充电控制系统,以STC12C5A60S2单片机作处理器,采用CS5464电能计量芯片,通过MF-RC522读卡芯片实现智能刷卡结算;对于蓄电池充电保护与判断何时为电量充满状态提出了新的方案,并设计了人性化的人机交互界面;实验结果表明:该充电桩系统能精确完成电量的计量计费,在户外电能补给方面,具有较高的应用价值。

    • 基于指纹识别与LIN总线的汽车车门系统设计

      2016, 24(3):193-195. CSTR:

      摘要 (1074) HTML (0) PDF 0.00 Byte (87) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高汽车的安全性能,完善传统汽车的防盗问题,提出了一种新型的汽车门门锁控制方法,该方法将指纹识别技术结合LIN(local inerconnect network)总线网络对车门锁进行控制;其中通过主控节点微控制器ST792F150JDV1QC和从节点控制器ST2124J完成LIN网络数据通信,实现LIN网络的通信功能和对网关的控制,从而实现对车门锁系统的控制;该方法的指纹识别部分Gabor滤波器指纹识别方法,使用八通道的Gabor滤波器对预处理的指纹图像进行滤波,提取指纹图像的局部和全局指纹特征,使用欧氏距离方法对提取的指纹特征数据进行匹配;匹配结果经过LIN从节点控制器串行口接收,转化成LIN帧格式,传递至总线,主节点控制器接收分析,发送对应命令,实现门锁的开关;对系统进行实物搭建和系统测试,实验结果表明该方法能够有效的通过指纹实现对车门锁的开关控制,验证了提出方法的可行性。

    • 高等别线纹尺中心线提取算法的研究

      2016, 24(3):196-199. CSTR:

      摘要 (1178) HTML (0) PDF 0.00 Byte (69) 评论 (0) 收藏

      摘要:受制造技术、磨损以及污染等因素影响,对线纹尺大批量自动化检定技术的实现存在较大困难;在线纹尺特征的基础上,针对边缘对比度高但噪声严重的线纹尺,先边缘初定位将图像处理区域限制在线纹边缘区域,再边缘精定位,寻找边缘区域灰度变化最大的点,剔除不连续的边缘点后拟合边缘线,实现线纹中心线的提取;针对自身变形导致成像模糊的线纹尺,背景区域与线纹区域分别求取各列灰度均值,再利用最小二乘拟合直线求交点实现线纹中心线提取;对高等别三等标准线纹米尺多次检定,结果表明,同一刻线最大差值为1.4 μm,标准差为0.66 μm,提出的算法鲁棒性好,满足高等别线纹尺的检定要求。

    • 基于贝叶斯网络的强鲁棒性零速检测方法

      2016, 24(3):200-203. CSTR:

      摘要 (1088) HTML (0) PDF 0.00 Byte (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:在行人惯性导航系统中,零速检测是实现速度误差清零和导航误差估计的前提,有着重要的作用;针对现有的零速检测方法检测精度低、鲁棒性差的问题,采用有效的步态周期分割方法并且引入基于惯性传感器测量值和运动学知识的贝叶斯网络模型来推断零速区间;该方法可以有效减少零速(ZV)边界的模糊性,提高零速检测的精度,增强零速检测的鲁棒性;实验表明行人以较高的速度行走时,基于贝叶斯网络的零速检测方法零速错误检测去除率提高,零速检测效果好。

    • 能量均衡的AD Hoc网络路由协议研究

      2016, 24(3):204-207. CSTR:

      摘要 (1158) HTML (0) PDF 0.00 Byte (77) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统的AD Hoc路由协议由于节点的能量不均衡,导致网络耗能较大,减少了网络生命周期;从能量均衡角度提出了一种能量优化的Ad Hoc网络路由协议(EOARP协议),通过引入公共经济学中洛伦茨指数法来衡量网络的能耗均衡,结合节点通信繁忙程度、节点剩余能量等因素建立代价函数PEQ,选择剩余能量相对较高,通信繁忙程度较轻的路由链路,从而达到均衡网络的目的;仿真结果表明,EOARP协议在数据传输性能、能量均衡、以及网络节点剩余能量等方面指标均有较大改善,有效地延长了网络生命周期。

    • 线损管理系统中电网模型的建立

      2016, 24(3):208-210. CSTR:

      摘要 (1040) HTML (0) PDF 0.00 Byte (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有线损管理系统电网模型中存在的主配网没有直接连通、二次设备的测量作用没有被充分发挥的问题,提出了建设一种连通主配网、关联一次设备与二次设备的电网模型;通过一对一的数字化建模方法,建立一次设备与二次设备的分层模型连通主网、配网,除去等值连接的二次工作量和兼容性问题;设计二次设备的关口属性树建立一次设备与二次设备的关联关系,避免信息系统中关口与实际关口不符的问题;模型的搭建在SG-CIM的规范下进行;电网模型建立后,遵循SOA架构设计线损管理系统,实现电网模型的可重用管理及线损的实时管理。

    • 基于PCA的彩色印刷图像色彩分割算法

      2016, 24(3):211-213. CSTR:

      摘要 (1269) HTML (0) PDF 0.00 Byte (90) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对彩色图像的印刷过程中,原图像的色彩分割问题,提出了基于PCA(主成分分析)并结合其它典型彩色图像分割方法的新分割算法;该算法首先利用PCA算法把图像分解为主特征分量和残特征分量两分量图;然后采用二次分水岭算法对残特征分量图进行分割;利用K-Means算法对主特征分量图进行聚类初分割,接着对聚类初分割后的图像进行相似色彩区域融合;最后把分割后的两分量图的进行融合,得到最终的分割结果图;该算法可以应用于彩色印刷图像的色彩自动分割和彩色印刷过程的自动色彩控制中。

    • 基于PXI总线多通道时序监测电路系统设计

      2016, 24(3):214-217. CSTR:

      摘要 (2517) HTML (0) PDF 0.00 Byte (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对箭载发动机的时序监测方法进行研究、分析,设计出一款基于PXI总线多通道时序检测电路系统;介绍了系统的软硬件结构和功能,设计了输入光电隔离电路、数字消颤电路、数字跳变检测电路、计时器电路、FIFO存储器电路和PXI总线接口电路,在Labwindows/CVI环境下开发了测试系统软件,并通过控制测试设备实现对箭载发动机的时序监测;时序监测电路系统已经应用在导弹和火箭发射地面测试发射控制系统中,经过多次测试和发射场真实发射试验验证,达到了预期效果。

    • 基于FPGA的IRIG-B编解码设计与实现

      2016, 24(3):218-220. CSTR:

      摘要 (1576) HTML (0) PDF 0.00 Byte (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着系统间时间同步要求的提高,IRIG-B码被越来越多的应用于系统间的时统模块中;针对传统的单片机及专用芯片实现方法已经不能满足产品的可靠性和可移植性的问题,对基于FPGA的IRIG-B编解码设计和实现方法进行了研究;提出了一种将BCD码和二进制码之间相互转换的迭代算法;结合FPGA设计方法对IRIG-B编码和解码方法进行了研究;通过对实验方法进行仿真,结果表明该方法能够正确有效的对时间信息进行IRIG-B格式的解码和编码,并且FPGA内部的实现形式可以大大减少外部芯片及电路的使用,从而大幅提升产品的可靠性和可移植性。

    • 铁水含硅量预测系统中数据预处理技术的研究

      2016, 24(3):221-223. CSTR:

      摘要 (1059) HTML (0) PDF 0.00 Byte (80) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过使用自适应预报模型与时差方法相结合的方法对铁水含硅量进行预测,模型所需的工艺参数的原始数据经采集后需使用OPC技术标准进行传输以存入数据库系统中;硅预测程序通过对数据库查询得到所需的操作数据,由于生产环境对数据的干扰,需对其作均值滤波和插值运算的一次处理,然后进行求平均值、梯度和标准差统计学运算的二次处理,之后运用模糊理论将各个工艺参数归一化以提取参数特征值,作为铁水含硅量预测模型的输入参数,在预测过程中使用多元线性回归不断修正模型中的权重系数,以提高数学模型预测的准确率。

    • 一种识别病毒和蠕虫的算法

      2016, 24(3):224-227. CSTR:

      摘要 (949) HTML (0) PDF 0.00 Byte (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:对现有的恶意软件检测算法进行研究之后发现,某些检测算法只能检测一种恶意软件,并且部分传统的检测算法在检测恶意程序时漏检率偏高;针对目前现有的检测算法缺乏综合性检测能力的短板,在此文中提出了一种新的检测算法,该检测算法具有一定的综合检测能力;新算法的思路如下:第一步区分某种软件是恶意软件还是非恶意软件,如果是恶意软件则提取其特征码,然后使用决策树根据恶意软件的特征码对恶意软件进行识别和分类,如果存在特征码不能识别的恶意软件,那么再根据病毒和蠕虫的特征使用相似性计算算法对未知的恶意软件进行相似性计算,最后使用决策系统对相似性算法计算的结果进行决策,该恶意软件是病毒还是蠕虫;将相似性计算算法,决策树和决策系统在检测恶意软件算法中进行应用是文章的创新之处。

    • 水下自航行器外形及水动力性能优化

      2016, 24(3):228-230. CSTR:

      摘要 (1315) HTML (0) PDF 0.00 Byte (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究水下自航行器(AUV) 外形及水动力性能优化的问题,为使得AUV具有较小航行阻力的同时拥有较大承载能力,需要不断进行AUV模型重建以及水动力结果分析,人工完成将会耗时很长,Isight多学科优化设计平台搭载常用的优化算法—NSGA-II遗传算法,整合Solidworks、Gambit、Fluent三大集成模块实现数据交换以进行AUV外形的建模、仿真并完成设计过程的自动化和智能的设计探索,确定最佳设计参数;仿真结果表明,最终优化后的AUV不仅减小了航行阻力并且拥有更大的承载能力;因此采用多学科优化软件Isight能够有效提高AUV外形及水动力性能优化的准确性和效率,提升其整体水动力性能。

    • 基于模糊多核学习的改进支持向量机算法研究

      2016, 24(3):231-233. CSTR:

      摘要 (1113) HTML (0) PDF 0.00 Byte (68) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统SVM对噪声点和孤立点敏感的问题,以及不能解决样本特征规模大、含有异构信息、在特征空间中分布不平坦的问题,将模糊隶属度融入多核学习中,提出了一种模糊多核学习的方法;通过实验验证了模糊多核学习比传统SVM、模糊支持向量机以及多核学习具有更好的分类效果,从而验证了所提方法能够有效的克服传统SVM对噪声点敏感以及数据分布不平坦的问题。

    • 三余度飞行控制计算机FlexRay节点通信设计

      2016, 24(3):234-237. CSTR:

      摘要 (2386) HTML (0) PDF 0.00 Byte (72) 评论 (0) 收藏

      摘要:飞行控制计算机是飞行控制系统的核心组成部分,为进一步提高中小型无人机的安全可靠性,采用了软、硬件结合的三余度管理技术;首先采用模块化的设计思想,设计了系统三余度飞行控制计算机的硬件架构,包括串口、开关量、模拟量、CAN和FlexRay总线以及外扩SRAM等硬件资源;然后设计余度管理策略,该部分提出了软件表决和硬件仲裁两级余度管理思想;此外,为克服传统CAN总线负载量和通信速率等方面的不足,引入了FlexRay总线通信技术,并详细分析了总线通信数据流,设计了基于FlexRay的总线通信机制;最后进行半物理仿真实验,验证FlexRay总线通信功能,验证结果表明设计方案合理可行;设计的三余度飞行控制计算机硬件集成性高且易扩展升级,FlexRay总线通信功能也满足设计需求,具有很高的应用价值。

    • 基于UM220的北斗接收机及WEB终端设计

      2016, 24(3):238-240. CSTR:

      摘要 (2248) HTML (0) PDF 0.00 Byte (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据北斗卫星导航系统提供的定位服务,设计一款便携式北斗接收机进行定位,同时设计WEB终端,接收数据并对其进行分析处理和展示;北斗接收机采用UM220北斗模块进行定位,获取定位数据后经STM32单片机处理由GPRS模块发送到远程服务器;WEB终端采用Java语言编写北斗信息管理系统,对接收到的数据进行处理、存储和展示;此外引入在线地图API,通过地图显示位置信息;经测试,北斗接收机能有效定位并转发数据至服务器;通过WEB终端能对数据进行查询、显示,有良好的人机交互体验。

    • 表面肌电采集与在线识别系统

      2016, 24(3):241-243. CSTR:

      摘要 (1012) HTML (0) PDF 0.00 Byte (66) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了一套简易且分辨率高的表面肌电采集与在线识别系统;系统硬件部分包括信号两级放大、带通滤波、精密整流、16位AD转换芯片ADS1120、AVR单片机等部分;软件部分基于JAVA编程,具有实时滤波、显示并存储肌电信号、在线识别手部动作等功能;系统放大增益倍数为100~2 500可调,根据不同被试同一动作的肌电信息,微调放大倍数以减少个体差异;当放大倍数为1 000倍时,识别精度达0.3 μV;此外还设计了训练范式,根据被试的训练数据提取在线识别算法的参数,以提高识别准确率;实验结果表明:该系统具有较好的稳定性,能够准确识别四类手部动作,平均识别率达84.37%。

    • 流式细胞仪脉冲补偿恢复算法研究

      2016, 24(3):244-247. CSTR:

      摘要 (1048) HTML (0) PDF 0.00 Byte (63) 评论 (0) 收藏

      摘要:流式细胞仪数据采集过程中,触发阈值的设定导致脉冲信号信息完整性的缺失,从而造成后续脉冲参数提取误差增大;针对以上问题,根据流式细胞仪脉冲信号类高斯特性,利用MATLAB分别采用斜线法、高斯拟合法、抛物线法以及灰色预测法对阈值以下的脉冲缺失信息进行补偿恢复;同时,分别对4种方法补偿恢复后的脉冲进行脉冲峰值、脉宽、脉冲面积3个参数的提取,并进行误差比对;仿真结果表明,触发阈值的设定主要对脉宽及脉冲面积产生影响;灰色预测法的脉冲补偿恢复误差最小,可用于流式细胞仪底层在线脉冲补偿恢复。

    • 基于加权改进的AR模型的负载预测研究

      2016, 24(3):248-251. CSTR:

      摘要 (1167) HTML (0) PDF 0.00 Byte (77) 评论 (0) 收藏

      摘要:负载预测在故障管理中有着十分重要的作用,通过对CPU负载以及内存使用率的预测可以对系统进行实时监控,预知未来时间段资源的可用性,发出异常告警;文中提出一种加权改进的自回归模型,通过对最小二乘法求出的参数进行加权处理,结合时间序列分析理论,建立一个负载预测模型,用于CPU负载和内存使用率的预测;实验证明,对AR模型的参数进行加权的方法优化了参数估计,预测误差减小了60%~80%。

    • 基于PCIe总线的数据采集卡设计与实现

      2016, 24(3):252-254, 266. CSTR:

      摘要 (2115) HTML (0) PDF 0.00 Byte (69) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现对多路高速光信号采集,利用FPGA设计基于PCIe总线的数据采集系统;对PCIe总线低速Slave通道与高速DMA通道的关键算法进行了研究;首先,介绍了数据采集卡的硬件构成及基本工作原理,提出了PCIe总线算法需要解决的数据传输问题;然后,分析数据采集卡PCIe总线低速Slave通道和高速DMA通道原理以及实现的关键算法;通过Modelsim和SignalTap工具分别对数据传输算法进行功能验证和在线仿真;最后,将设计数据采集卡互联PCIe上位机进行实际测试;实验结果表明,本设计PCIe总线采用X4接口模式,数据传输系统的数据上传峰值速率为615.38 MB/s,可以满足稳定可靠、高带宽、模块化等要求。

    • 飞机机电综合管理平台应用任务调度方法研究

      2016, 24(3):255-257. CSTR:

      摘要 (2051) HTML (0) PDF 0.00 Byte (83) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对飞机机电综合管理平台应用任务多、实时性强、安全性高的特点,通过研究ARINC653标准中的分区、进程两级任务调度机制和机载机电系统应用软件特点,设计了飞机机电综合管理平台应用任务分区划分、分区时间调度规划和分区内任务调度的具体方法;该方法可实现不同安全级别应用任务安全、实时共享机电综合管理平台资源;仿真实验结果表明,该方法能确定性保证飞机机电综合管理平台全部任务的可调度性,提高了系统安全性和硬件资源利用率,降低了系统开销。

    • 基于改进的VCFR物理层上行共享信道估计方法研究

      2016, 24(3):258-262. CSTR:

      摘要 (1036) HTML (0) PDF 0.00 Byte (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对DFT的信道估计算法不能解决由于信道信息能量在时域的拓展造成误去除有效信号径而导致的性能下降问题,研究了一种通过添加虚拟频率响应的信道估计算法[7];然而这种方法不能满足LTE物理层上行共享信道复杂的环境;故提出了一种采用新的窗函数和差异化去噪策略的改进的添加虚拟频率响应的信道估计算法;该算法具有较高的频带利用率,高速率传输能力和多路径衰落影响小等优点,所以在无线通信系统中得到了广泛的应用;理论分析和仿真验证表明,该算法能够有效地提高信道估计精度和系统性能,使得系统的误码率最大约提升2个dB左右,系统吞吐量较3GPP协议所要求的提升约4 dB左右。

    • 多特征级联式检测变轮廓运动目标

      2016, 24(3):263-266. CSTR:

      摘要 (1188) HTML (0) PDF 0.00 Byte (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:总结了变轮廓运动目标的特点,并将其应用到方向盘上操作手数的检测中;提出了先进行方向盘自动定位,再快速检测其上操作手数目的技术路线;预定位中运用Haar特征的AdaBoost分类器进行初检,得到包含目标轮廓的图像;利用HOG特征的Real-AdaBoost分类器进行精确检测,并确定操作手位置点集;对取得的操作手质心点坐标集进行奇异值分解并拟合椭圆,获取图像中方向盘位置,最终实现操作手的快速准确检测;算法在保证了原算法的实时性和准确性外,提高了检测系统应用的灵活性。

    • 机载北斗/GPS/SINS组合导航系统软硬件设计

      2016, 24(3):267-269. CSTR:

      摘要 (2147) HTML (0) PDF 0.00 Byte (61) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对单一导航导航系统在导航精度、稳定性、设备成本以及导航信息完备性等方面的局限性,设计了卫星导航/惯性导航组合导航系统;针对GPS导航系统受制于人及北斗导航系统发展尚不完善的特点,提出了基于北斗/GPS/SINS的军用机载组合导航系统软硬件设计;搭建了北斗/GPS/SINS组合导航系统硬件平台,采用基于不确定度的加权平均数据融合算法提高组合导航系统的导航可靠性和准确性;仿真结果表明,该组合导航系统稳定性好,可靠性高,定位准确。

    • 实时定位系统中的自适应门限接收技术研究

      2016, 24(3):270-272. CSTR:

      摘要 (1137) HTML (0) PDF 0.00 Byte (76) 评论 (0) 收藏

      摘要:提高接收机灵敏度的最通用方法为相干积分技术,但在实时定位系统中,由于发射信号为短时突发,所取得的相干积分增益有限;为此,提出采用自适应门限接收技术提高接收灵敏度,并通过仿真实验,分析了相干积分时间、残余频差等参数对自适应门限接收技术改进效果的影响;仿真结果表明,当残余频差为120 Hz时,通过长度为50个伪码周期的相干积分及自适应门限检测技术的应用,可以有效提高接收机灵敏度约17 dB。

    • 基于TDMA多目标遥测数据传输系统设计与实现

      2016, 24(3):273-276. CSTR:

      摘要 (2731) HTML (0) PDF 0.00 Byte (73) 评论 (0) 收藏

      摘要:遥测监控是新机试飞提高试飞效率、保障试飞安全的重要手段,遥测数据的传输能力和传输质量决定了遥测实时监控性能的优劣;随着大量飞机同场次试飞任务的广泛开展,现有飞行试验单站点对应单目标的遥测体制存在一定的局限性,为了解决多个目标同时遥测数据传输的难题,文章在对常用的几种多目标体制进行了比较的基础上,设计了一套基于TDMA体制的多目标遥测数据传输系统,对该系统数据的传输速率、距离进行了理论计算,并进行了飞行试验验证,能够满足任务需求,有着很好的应用前景。

    • 一种M2M网络中的能量有效媒体访问控制协议

      2016, 24(3):277-280. CSTR:

      摘要 (1018) HTML (0) PDF 0.00 Byte (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了减小M2M网络中MAC(媒体访问控制)层接入冲突,提高数据传输效率和节点能量利用效率,提出了一种新的混合分组协议HG-MAC(Hybrid and Grouping MAC);HG-MAC混合利用基于调度与基于竞争的两种接入方式;对节点进行分组分层管理,减少冲突和提供QoS保障;采用休眠机制提高能量利用效率;引入动态调整机制和可变帧长度提高协议灵活性;通过建立二维马尔可夫链,对竞争时长与数据传输速率之间的关系进行了理论分析;利用OPNET仿真工具,将HG-MAC与CSMA/CA和TDMA的性能进行了仿真比较;结果表明HG-MAC在数据传输速率、能量效率和信道利用率上具有一定的优势。

    • 基于FPGA和CAN控制器软核的CAN总线发送系统的设计与实现

      2016, 24(3):281-284. CSTR:

      摘要 (2256) HTML (0) PDF 0.00 Byte (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于FPGA嵌入式片上系统可编程技术,采用现有的CAN总线控制器软核模块,设计了软核控制程序,将由CAN控制器软核及其控制程序组成的CAN发送软件嵌入在FPGA内部,开发了CAN总线通信系统,实现了对CAN总线数字量的发送;经过软件仿真验证、静态时序分析和硬件系统测试,仿真和测试结果表明,该系统设计合理,方案可行,时序正确,功能、性能满足要求;系统将硬件软件化,有效的减少了外围芯片的数量,降低了系统的体积和功耗,提高了产品的集成度、通用性和可靠性,具有良好的实用价值和推广前景。

    • >智能仪器与传感技术
    • 快速高精度电子元件温度特性测量仪的研制

      2016, 24(3):285-288. CSTR:

      摘要 (2229) HTML (0) PDF 0.00 Byte (73) 评论 (0) 收藏

      摘要:大多数电子元器件的性能受到工作温度的影响,其温度特性对设备稳定性和精确度的影响不容忽视;以半导体致冷器(TEC)为核心,ATMega128A单片机为控制芯片,采用PT100、高精度恒流源和AD7731数模转换器(ADC)组成温度测量模块,运用改进的PID控制算法,以脉冲宽度调制(PWM)方式驱动优化的H桥精确控制加热和制冷功率,结合优化设计的变温腔体,制作了快速、高精度电子元件温度特性测量仪;在-10~80 ℃之间快速、稳定控制待测元件的温度,控温精度达到±0.2 ℃;通过计算机控制数字万用表等测量设备,测量了电阻、电容和电感的温度特性曲线;该测量仪还可以用于IC、三极管和LED等元器件的温度特性曲线研究;在实验研究、工业生产和电子实验教学中均具备很高的实用价值。

    • 基于LabVIEW和GPIB的数字示波器数据自动采集系统设计

      2016, 24(3):289-290. CSTR:

      摘要 (2296) HTML (0) PDF 0.00 Byte (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了满足数据采集自动化的需要,提高数字示波器的使用效率,充分发挥示波器的自动化优势,利用现有的数字示波器和工控机建立了一套数据自动采集系统;通过GPIB接口,用一台工控机对多台数字示波器进行控制,实现对信号数据的采集、处理并将处理结果存入数据库中;系统软件使用LabVIEW语言开发;实验结果表明,该系统能快速准确地获得被测信号数据并可根据需要对以往的实验数据进行查询分析,极大地方便了使用人员;采用这种方法建立的系统简单、经济、通用性强,具有一定的实用价值。

    • MEMS惯性传感器随机误差分析与去噪研究

      2016, 24(3):291-297. CSTR:

      摘要 (1462) HTML (0) PDF 0.00 Byte (76) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对MEMS传感器中存在的误差,采用Allan方差法分析法分析其存在的误差类型,并通过改进小波阈值函数、调整分解尺度观察存在的误差项在去噪前后的变化,探究各误差项与阈值函数、分解尺度之间存在的关系,从而有针对性地对MEMS惯性传感器中存在的特定随机误差进行降噪;结果表明:几类改进阈值函数对角(速)度随机游走的抑制效果与软、硬阈值函数无明显差异,效果并不理想;不同的尺度分解可以去除不同的误差项,从而提高MEMS传感器精度。

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