摘要:红外热成像是近年来发展起来的一种快速有效的无损检测技术,通过主动热激励使物体内部的异性结构以表面温场变化的差异形式表现出来,实现缺陷的定位、识别和定量测量;它是一门跨学科的技术,它的研究和应用,提高了多种军、民用工业设备的安全性可靠性;综述了红外热成像无损检测技术的基本概念、关键技术原理和系统组成,比对分析了光脉冲、超声、锁相、太赫兹等各种热激励方式的技术特点,介绍了国内外相应的发展状况和进展,并给出了一些典型应用案例,最后总结了该技术的发展趋势。
摘要:针对飞行试验中飞机结构件的动态变形测量问题,提出了一种基于图像的测量方法,对其中涉及的关键技术进行了研究;采用10参数模型非线性成像模型补偿摄像机系统误差,引入摄像机动态校准算法,使摄像机标校重投影误差小于0.03 pixel;采用编码标志作为测量标志,提高了图像自动识别和匹配效率;采用双像机交会测量计算测量标志位移变形量可达到0.15 mm/m;实验证明,该方法满足飞行试验中飞机结构件动态变形要求。
摘要:为了弥补传统实装测试环境无法满足异常测试用例执行条件等缺点,提出一种基于CAN总线的工程装备嵌入式软件仿真测试环境平台;首先介绍了测评中心体系结构,阐述了软件仿真测试环境的功能实现及优点;利用该平台对某型显示终端进行软件测试,在软件需求分析基础上建立了仿真模型,配置了总线接口,编写了测试脚本任务,最后列出了软件测试发现的问题;采用软件测试环境平台,能够提供极端或异常的测试环境,缩短了软件测试周期并提高了测试效率。
摘要:针对目前飞机测试性指标论证时缺乏有效方法支撑问题,提出了一种基于广义随机Petri网(Generalized Stochastic Petri Nets,GSPN)的测试性指标确定方法;通过分析飞机航线级的维修过程,构建过程的GSPN模型,并对模型进行求解和分析,得到测试性指标与使用可用度和平均修复时间之间的关系,以这两个指标共同作为约束目标,通过权衡分析确定飞机合理的测试性指标,并以某飞机测试性指标论证为例,演示验证了方法的可行性。
摘要:试验环节是产品研制生命周期中的重要环节,但是一直以来都缺乏有效的管理手段,在整个测试阶段都存在大量的人为的、重复性的工作,导致试验效率低下,为改善这一现状,提高试验效率,提出了一种基于PXIe数据采集系统,借助LabVIEW和DIAdem软件的测试系统解决方案:以LabVIEW控制数据高速同步采集,DIAdem调用LabVIEW模块执行算法分析,通过软件集成,实现对测试系统的全面管理,包括数据采集、数据检索、数据分析、报表生成及整个流程的自动化控制;以C919飞机电源测试系统为介绍对象,对该套测试系统解决方案进行阐述,实际测试情况表明,在数据吞吐率大于200 M/s的情况下,相对传统测试方法,该测试方案在保证测试精度的基础上,极大的提高了试验效率,极大的提高了系统的可扩展性和可维护性。
摘要:为了解决机载铂电阻测温系统机上校准工作量大、实施难等问题,根据机载铂电阻测温原理和校准方法,分析了对于单个测温通道在实验室与机载环境下测量结果之间的差异,提出了一种对实验室校准曲线进行修正而替代机上校准曲线的方法,并通过实验对该方法进行验证;设计了根据机载测试系统的数据文件、系统配置文件,批量修正实验室校准曲线的软件;任意选择的8个参数进行工程验证,采用原方法和本文方法进行校准得到的两组校准曲线,分别对测试数据进行处理,得到测量结果的最大偏差与量程比不超过0.27%,证明修正后实验室校准曲线与机上校准曲线基本一致,可以用作数据处理;结果证明,改进后校准方法方便、高效,校准结果满足机载测试要求,为机载参数校准提供了新思路。
摘要:嵌入式软件系统的测试通常需要对其被控对象或者环境进行仿真,以进行硬件在环的闭环验证,在软件测试中很有必要将被控对象的实时仿真模型与被测系统连接起来进行闭环测试;在总结分析嵌入式测试领域新需求的基础上,提出了一种基于分布式仿真测试环境的嵌入式软件自动化测试系统;该系统具有较强的测试管理能力,以实时仿真机为核心,以及接口的模块化定制,实现了对系统动态特性的半实物仿真软硬件环境,很好地解决了嵌入式系统内存资源较少,与硬件紧密相关等问题。
摘要:主要对低温真空球罐三维可视化温度在线监测系统进行介绍,为了直观显示低温真空球罐的整体温度信息,提高测试监控效率,在真空球罐外罐内壁、内罐外壁、夹层、垂直支架等部位安装温度传感器,通过LabVIEW数据采集板卡实时采集温度信号,在Pro-E中建立球罐三维模型,划分网格后导入到LabVIEW环境中,将采集到的温度信号通过空间插值算法映射到模型中,直观显示真空球罐的整体温度场分布信息,同时,通过LabVIEW增加场景对象、创建截断平面、绘图样式子VI开发了模型隐藏、剖分、透视以及拾取传感器点等多样化功能,采用三维可视化模型显示方法,增加了显示的整体性和相关性,提高了数据分析的效率,达到了对低温球罐进行实时监测的目的;该套在线监测系统已经投入使用,整体性能表现优异,尤其是直观新颖的三维可视化操作界面受到操作人员的一致好评。
摘要:在捕获北斗信号的过程中,接收机根据预先设定好的信号搜捕策略和门限值来捕获信号;欺骗干扰源通过产生虚假的相关峰和增加噪声基底,可以有效地干扰普通型北斗接收机正常的捕获工作;针对欺骗信号检测问题,在分析欺骗信号入侵对接收机噪声基底影响的基础上,提出了在捕获阶段利用信噪比(SNR)检测技术识别欺骗干扰信号的方法,并对其有效性进行了分析;仿真结果表明,采用该方法的接收机具有一定程度的欺骗干扰识别能力,为提高GNSS接收机抗干扰能力提供了有益的参考 。
摘要:为了满足运载火箭遥测系统集成验证的测试需求,同时提升测试设备的通用性,降低测试设备的研制成本,采用面向信号的设计思想,设计了一种简洁高效的遥测系统自动化测试平台;该测试平台基于PXI总线开发,通过采取多路复用开关与输入输出模块相结合的设计思路,可实现多参数的巡检测试及同时测试,使测试平台具有较好的通用性和灵活性,在硬件设备不做更改的前提下可适用于多型运载火箭的测试需求,同时研制成本大幅降低;通过接收解析箭上遥测数据,测试过程无需人工干预,实现了自动化测试与自动化判读;通过试验验证,该测试平台工作稳定,能较好地满足多型运载火箭遥测系统集成验证测试需求,同时该平台的设计方法为同类测试系统的设计提供了一种思路。
摘要:邻井距离随钻探测是精细控制复杂结构井井眼轨迹的关键技术之一;基于旋转磁场测距原理,研制了邻井距离随钻电磁探测系统;该系统以安装在钻头后方的磁短节作为交变磁场发生器,位于邻井中的三轴磁场传感器作为信号接收器;针对磁场信号低频微弱特性,研制了低噪声、窄通频带、高精度数据采集电路;采用改进的DFT谱峰法,自动跟踪锁定井下三轴磁场信号,滤除其它频率的杂波和噪声,精确提取出信号的幅值;采用曼码通信将井下数据传至地面仪,地面仪据此计算出邻井之间的距离和方位,引导钻进作业;室外测试和现场试验表明,所研制的邻井距离探测系统,最大有效测距距离可达50 m,可以满足SAGD双水平井和煤层气连通井的钻井工程实际需求。
摘要:为获取旋翼载荷试飞数据,给出直升机旋翼动部件的安全使用寿命,并通过直升机设计定型试飞考核其是否能达到设计指标,需要设计一套试飞测试数据采集系统;针对旋转部件与静止部件之间的供电和数据传输问题,提出了利用感应供电与短距遥测传输技术的设计思路,介绍了测试系统方案;通过地面试验和飞行试验验证表明测试系统可靠、有效,解决了直升机旋转部件试飞测试的难题。
摘要:颤振试飞是飞行试验中的一项重要课题;颤振参数的实时在线显示为颤振参数在线校准的最重要环节,基于此提出了一种基于IRIG标准的颤振信号的在线实时监测方法;首先对飞行数据的IRIG记录标准进行了研究,并介绍了其中颤振参数的记录格式;然后对BCB界面化设计和Matlab数据分析的混合编程进行了研究,利用混合编程和多线程的组合方式,完成了网络数据提取、数据包获取、通道数据获取与显示和FFT变换与显示;通过对标准信号的在线实时监测,验证了软件的正确性和可行性,满足颤振参数校准的需求,最终实现了对颤振信号的在线监测。
摘要:针对铅酸蓄电池内阻小、大电流放电对电池损害大、小电流放电信号小等问题,提出了一种小电流二次放电法测蓄电池内阻的新方法;采用组合开关和精密高稳定性功率电阻组成两个放电回路,在控制器的作用下进行两次小电流放电,经过采样保持器分别采集两次放电过程中放电电阻两端的电压,两次放电电压差值由超低失调漂移放大器ICL7650进行放大,由两次放电电阻的端电压及差值,实现蓄电池的内阻测量;实验数据表明,两次小电流放电测得的蓄电池内阻值与大电流放电测得的蓄电池内阻结果一致,该方法可实现蓄电池内阻的在线检测。
摘要:针对合成孔径雷达(SAR)清晰成像的特点,为保证雷达天线波束指向稳定,设计了某型机载雷达天线稳定平台;为了消除雷达天线稳定平台控制中存在的非线性及不确定性因素的影响,提出了一种应用于雷达天线稳定平台控制系统的模糊PID控制策略;稳定平台是依据陀螺仪所采集载机的角速度,运用反向运动补偿的原理进行工作;控制策略中,在传统PID控制的基础上引入模糊控制算法,根据跟踪误差信号动态改变PID控制器参数,改善稳定平台的控制效果,完成稳定平台控制器的优化设计;仿真结果表明,优化后的模糊PID控制算法与传统PID控制算法比较,在稳定平台转速控制方面受到的外部干扰影响更小,响应速度更快;因此,基于模糊PID控制算法的雷达天线稳定平台具有更高的稳定性能。
摘要:为解决在汽车主动悬架系统中所采用的一般模糊控制策略自适应能力差的特点,提出了一种可以自适应调节的模糊控制策略,采用解析式模糊规则法;利用新型的改进遗传算法优化不同状态下误差与误差变化率的修正因子,从而找到最优的模糊规则,匹配当前状态下最佳模糊控制器的参数;利用Matlab/Simulink对主动悬架系统进行了仿真,结果表明该控制器相较于一般模糊控制器可以有效地改善汽车悬架在不同行驶状态下的稳定性和平顺性,通过优化过后的控制系统有较强的鲁棒性和较好的适应性。
摘要:由于正弦波脉宽调制(SPWM)技术动态特性好,能明显地提高电动机的效率,因此在电机控制中得到了广泛的应用;介绍了以数字信号处理器SM320LF2407A 为核心的温度闭环控制系统,采用SPWM技术实现了变压控制,可实现对某型航空发动机涡轮前温度的限制;试验结果表明,采用SPWM 技术的温度闭环控制系统具有实现简单、性能优良和安全可靠的特点。
摘要:电站锅炉的烟气脱硝过程同其他电站热工过程一样存在一定迟延性和惯性;根据目前烟气脱硝系统运行情况,总结分析了氮氧化物(NOX)排放控制过程的特点、影响因素以及控制系统;为解决锅炉运行过程中系统呈现出的大迟延和大惯性问题对整个烟气脱硝控制品质产生的影响,以及实现系统的稳定性和快速性,在原有的串级回路系统中,加入了Smith预估补偿控制器提前预估系统的动态特性并对其进行补偿;根据烟气脱硝系统对象的传递函数,设计了Smith预估补偿控制系统,采用Matlab中的Simulink对控制系统的对象和改进前后的控制系统响应曲线进行仿真分析,可以看出改进后系统动态品质变好,系统的快速性和稳定性也明显提高。
摘要:针对传统PID控制算法对四旋翼飞行器的姿态角进行控制时,其控制参数很难随着环境的变化进行自整定,进而影响四旋翼飞行器的稳定性的问题,提出了一种改进的PID控制算法;该算法通过改进单神经元中的K值公式提高了Kp、Ki、Kd的学习速率,从而提高了系统的响应速度;通过增加超调惩罚措施,通过适当的放大或缩小超调,可以使系统超调达到最小;通过与增量型PID、标准二次型单神经元PID算法进行比较,并且进行仿真实验;结果表明:所提方法具有参数自整定能力强且快速响应、鲁棒性强及稳定性好。
摘要:针对一类具有分段仿射形式的混杂系统模型的控制方法问题,提出了一种高效显式模型预测控制算法;该算法通过将最优控制问题转化为多参数规划问题,离线求得具有分段仿射形式的显式控制器;在线过程,应用一种新的搜索算法,它能够快速准确地对系统状态点进行定位,确定其所属的控制器分区,再根据该分区所对应的子控制率,进行简单的线性运算,即可得到系统的输入;该控制方法避免了反复的在线优化计算,大大减少了计算量,并且,在线计算的速度更快,控制的实时性更好;将该算法应用到具有典型混杂特性的两容水箱系统中,仿真结果表明:水箱的液位从初始液位能够快速平稳的达到期望的液位,且与其它的控制算法相比较,该算法更加高效。
摘要:面对轨道交通能耗逐年递增的现状,我国大力提倡轨道交通节能,并提出绿色轨道交通的概念;针对传统轨道交通空调系统所存在的冷水机组制冷量过剩、冷冻和冷却水流量无法自动调节等问题,设计一种新型节能控制系统,对车站冷负荷变化规律进行分析,对系统进行集中监控;利用变频技术和闭环控制系统,计算所需冷负荷,智能控制电机转速,自动调节冷水机组的制冷量与空调末端冷量,使冷却系统处于最节能的工作点;轨道交通空调水系统应用该节能系统后耗电量大幅度降低,从而节约大量能源。
摘要:随着电网环境日益恶劣,逆变电源改善电能质量作用逐渐突显;作为逆变电源的核心,三相逆变器常采用电压电流双闭环控制策略,该方法在设计电流前馈解耦环时需要计算交流侧电感参数值,而在实际应用设计时往往忽略电感参数对系统性能的影响;另外电压环非线性处理也直接影响了控制性能的提升;文中提出一种直接电流无电感参数解耦控制策略,在合成矢量的基础上建立同步旋转d-q坐标系下无电感参数模型,给出单位功率控制电流环控制器PI参数设计;Matlab/simulink仿真结果验证了该方法的正确性及可行性。
摘要:为了有效提高ISG重度混合动力汽车(full hybrid electric vehicle assisted by an integrated starter generator,ISG-FHEV)发动机和电机驱动系统效率以及整车的燃油经济性,设计了一种等效燃油消耗最小控制策略(equivalent consumption minimization strategy,ECMS);在分析ISG-FHEV功率分流模式的基础上,同时考虑发动机和电机驱动系统效率,构建出包含发动机和电机驱动系统的功率分配、ISG电机和主电机间的功率分配两个控制变量的整车等效燃油消耗最小目标函数;引入庞特里亚金极小值原理(pontryagin’s minimum principle,PMP)并加入电池SOC偏差控制确定等效因子;最后,进行了仿真和对比分析;结果表明,与基于规则的控制策略相比,发动机效率提高9%,ISG电机和主电机总效率提高11.4%,百公里耗油量降低9.98%。
摘要:为了对浆液pH值控制系统进行全面的优化控制,使整个系统在最佳状态下运行,提出了一种改进PID算法;该算法利用单神经元具有自适应、自学习能力的优势,将神经元加入到PID算法中后,改进了控制系统稳定性和控制性能较差的问题;并结合浆液pH值控制系统的特点;设计了算法的具体流程;最后,利用改进前后的两种算法对优化问题进行了仿真分析,结果表明单神经元自适应PID算法具有更好的优化效果。
摘要:在飞机定型试飞时,为了测试飞机重心处于使用包线范围内的飞行性能和操稳特性,需要对飞机的重心位置进行调控;因此,设计了一套基于嵌入式Linux的飞机重心调控系统,详细说明了系统的硬件设计、软件设计以及对嵌入式Linux实时性的改进增强;上位机采用Labwindows/CVI设计监控界面,可实时监控系统状况;下位机控制器采用TI的AM4379作为主控芯片,在嵌入式Linux操作系统软件平台上进行采集、控制、传输等任务;驾驶舱终端采用QT设计人机界面;经过试验表明,系统具有可靠性高、任务响应及时、调节速度快、调节精度高等优点。
摘要:在机载天线稳定跟踪系统进行目标卫星捕获跟踪的过程中,载体飞机本身所具有的位置变化和姿态变化的动态性能能增强天线跟踪系统工作的灵活性和机动性,但也容易发生由于载体扰动造成的目标跟踪失效;针对目前广泛应用的捷联式稳定跟踪平台,提出了一种隔离载体扰动的融合算法,利用卡尔曼滤波对天线载体的位置进行预测,提前补偿了飞机线运动对稳定跟踪精度的扰动,并给出了方位、俯仰速率陀螺仪构成反馈速度环的姿态补偿算法,建立了以算法为基础的仿真模型;仿真结果表明,该算法模型下的跟踪值更接近于目标卫星的真实值,载体飞机的位置和姿态扰动被有效隔离。
摘要:机械式冲床进行冲压操作时,上死点位置的精度是最关键的问题之一;为了提高冲床停上死点位置的精度,研究了冲床刹车后由于惯性而转过的角度与刹车时影响因子的关系,拟合出刹车曲线,利用此曲线保证冲床刹车后能准确停在上死点;介绍数据的获取方法及流程,利用BP神经网络对冲床刹车曲线进行拟合,以均方误差作为衡量拟合效果的评价指标,并与最小二乘法拟合的曲线进行比较;分析两种方法对冲床刹车曲线的拟合效果,均方误差分别为0.006 092 3和1.624 7,实验结果表明,使用BP神经网络对冲床刹车曲线拟合的效果较好。
摘要:由于人为误操作和数据库系统异步因素,电力系统监控数据存在错误风险,需要对监控数据进行多点校核来保障其一致性和正确性,可靠的监控数据保证电力系统的安全运转;然而多点校核业务流复杂且对数据精度要求高,目前的人工校核方法不仅成本高,且精度和效率低,不能保证整个监控数据的实时校核工作;为自动化监控数据多点校核过程,需要对整个业务流建模,针对该问题,提出一种基于Petri网的监控数据多点校核动态建模方法;首先将监控系统的校核业务背景形式化Petri网中的具有不同约束的节点;然后使用工作流Petri方法对校核的业务流程进行形式化定义、并将该业务流程用Petri网建模成为网状模型;最后,针对该模型提出一种化简技术对其进行化简,并证实该化简方法的有效性和该模型能拟合监控数据多点校核的整个流程。
摘要:清水池水位控制具有时变、滞后、突发性强等特点,难以准确建立合适的数学模型,为了达到快速维持清水池水位在期望值,避免所有水泵同时启停的目的,提出了一种清水池水位模糊控制的方法,该方法借助于MATLAB软件对控制系统进行了仿真,验证了模糊控制算法在清水池水位控制系统中应用的合理性,并计算出模糊输出控制量表,为确定水泵启停台数提供指导;采用了S7-200 PLC控制器和MCGS组态软件实现了清水池模糊控制系统的程序设计,给出相应的模糊控制PLC程序,并应用于清水池水位控制系统中;结果表明,系统稳定性好,响应速度快,能够较好地满足控制要求;系统将模糊控制理论与实际控制相结合,满足了清水池水位控制的要求,延长了水泵使用寿命,节省电能,为清水池水位自动控制提供借鉴。
摘要:为解决装甲装备体系保障能力生成的关键技术难题,针对现有需求和装备保障体系仿真中心建设的实际情况,以装甲机械化部队为主要研究对象,论文主要研究内容包括:描述了装备保障体系概念,构建了装备保障体系结构框架;总结了适合装备保障体系的建模与仿真方法,采用分层建模、基于多Agent和基于UML的体系建模方法,建立了装备保障体系模型,并对模型进行了仿真;借鉴霍尔三维结构,建立了装备保障体系评估对象维、评估指标维和评估目标维,进行装备保障体系效能评估;通过研究,初步明确了装备保障体系的内涵,明确了适合装备保障体系的建模与仿真方法,具备一定的实用性和可操作性,能够为进一步推进装备保障体制改革、完善综合保障体系、创新保障模式、增强综合保障能力提供有力的理论支撑。
摘要:针对APU控制系统硬件在环仿真平台体积大、重量大,难以满足控制器在外场测试、实验的要求,设计便携式硬件在环仿真设备;普通硬件在环仿真平台,发动机模拟功能和飞控模拟及监控功能分别使用一台工控机;为了实现便携式,综合这两个功能于一台高性能便携式PXI工控机。设计便携式信号调理箱、传感器模拟和执行机构模拟方法组成平台的硬件系统;使用LabWindows/CVI的多线程方法,提高软件实时性,设计平台的软件系统;使用系统辨识法设计APU起动停车模型,使用部件法设计APU稳态工作模型;组成硬件在环仿真平台;便携式仿真平台与电子控制器联合进行APU起动、稳态运行、停车等工作模式的仿真试验,仿真试验结果表明:该平台能够稳定、实时模拟APU工作状态。
摘要:为提高Linux系统时间的精确度,设计了PCI-Express接口的北斗授时卡以及驱动程序;授时卡通过北斗卫星导航信息接收模块接收时间定位信息并输出至FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列),FPGA利用状态机检测出时间位置信息,并存入IP核创建的虚拟双口RAM中;当PCI-E驱动芯片接收到读取当前时间命令时,将虚拟双口RAM中时间数据传输至PCI-E总线供上位机读取;实验编写了Linux系统设备驱动程序,包括驱动的编译、加载,利用图形界面开发工具GTK+编写授时测试软件;打开授时测试软件,通过指令使能授时卡PCI-E驱动芯片硬件中断,检测到FPGA输出的中断信号,测试软件进去中断服务程序读取PCI-E总线上的时间信息,并在目标栏中显示;试验结果证明:在Ubuntu Kylin系统平台下授时测试软件运行稳定、界面简洁,且授时精度达到100纳秒。
摘要:核电站由诸多复杂系统组成,这些系统内部及系统相互之间经常进行信号传递和转换,而电流/电压转换功能模块是小信号转换最常用的功能模块,所研究设计的电流电压转换模块可以实现将两路即双通道输入的0~20 mA或4~20 mA转换为两路0~5 V或1~5 V信号输出,精度可达到0.2%,同时实现输入输出之间信号隔离,所设计模块精度高,延迟小,运行稳定可靠,安装使用方便,并已经在国内核电站成功应用并取得良好口碑。
摘要:针对飞行试验中1553B总线的实时采集,提出了一种新型的实时采集方法,充分利用DSP的灵活性和FPGA的快速并行性,构建了一种快速定位的1553B总线数据信息的查表机制,实现将1553B总线特定的数据字从总线数据中实时挑选出来,用于飞行试验的遥测监控;详细论述了飞行试验1553B总线采集的方法与特点,阐述了1553B总线数据快速过滤的方法与实现;该方法经过实验和飞行试验验证,不仅可以实现对机载1553B总线的数据采集功能,还可以将需要的1553B总线数据字从总线上实时筛选出来,满足飞行试验的遥测监控需要。
摘要:在个人导航和基于位置服务(LBS)领域,如何实现低成本、高可靠性、高精度、连续的室内定位仍是研究的热点;然而依靠单一技术的室内定位结果很难满足上述定位要求;文章用粒子滤波(PF)对INS和RFID技术进行融合;对低精度INS使用行人航迹推算算法(PDR),其中步数和步长由峰值检测和Weinberg算法分别测算;根据位置信息对RFID使用加权KNN算法;仿真结果表明:组合定位纠正了INS的累计误差和漂移,实现了自主可靠的连续定位,提高了定位精度,极大程度上优化了系统性能。
摘要:针对现有的图像分割中自适应分割方法的研究难点,以及传统的模糊阈值分割法中存在窗宽不能自动获取的问题,在确定隶属函数的前提下,以图像的直方图为依据,利用分段计算和反变换的方法,提出了一种自适应模糊阈值的图像分割方法,并将该方法应用于机场目标的分割;该方法实现其窗口宽度的自适应选取,并且有效改善了模糊阈值法对直方图呈不明显双峰的图像分割困难的缺点,拓展了模糊阈值图像分割方法的适用范围,改善了模糊阈值分割方法的分割效果;实验结果表明,该方法对直方图呈单峰和多峰分布的的图像有较好的分割效果和效率。
摘要:分布交互式仿真试验系统的建立,带来了射频半实物仿真设备和数学仿真系统互连互通的需求;为解决异构数据的转换问题,设计了一套可接入射频半实物的试验数据转换硬件系统,通过系统中射频信号发生模块、中频数据回放设备、试验数据采集处理设备、数模转换模块、高速数字I/O模块和异构网络环境试验数据转换软件模块完成高频信号与数字仿真系统可用文件的相互转换;文章详细介绍了该系统各个模块的硬件架构和实现方法,并通过试验测试给出了测试结果,证明了通过该系统可以将射频半实物接入并实现其数据与数学仿真系统的相互利用。
摘要:星敏感器/陀螺组合定姿系统利用扩展卡尔曼滤波进行数据融合,但在轨运行时星敏感器的量测噪声模型不断变化,由于扩展卡尔曼滤波不能自适应调整,导致滤波器无法正常工作;基于模糊逻辑提出了一种指数加权卡尔曼滤波算法,实时监测系统滤波残差,利用模糊逻辑计算指数因子,自适应更新滤波器的量测噪声模型,从而有效地抑制了滤波器发散,提高了滤波精度;通过以TMS320C6713为处理器的DSP系统进行的半物理仿真实验,验证了指数加权卡尔曼滤波算法的有效性。
摘要:针对现存的大多图像增强算法增强的图像可见性丢失问题,提出了一种基于BIRCH聚类加速的彩色图像增强算法;首先,通过BIRCH聚类加速确定数据库中与输入图像直方图相似度最高的图像来提取图像特征;然后,选择最小欧氏距离的特征值进行图像融合以获取目标图像;最后,增强图像通过目标图像直方图规范化和后期处理获得;大量图像融合实验结果验证了算法的有效性,该算法扩展了图像增强的类别,解决了增强过程中可能出现的可见性丢失问题,使图像增强的适应性更强;另外,EM、CII和SSIM评估指标的结果表明该算法明显改善了增强效果。
摘要:针对多移动机器人对固定目标和动态目标跟踪问题进行了研究;首先基于l-φ闭环控率对多移动机器人进行刚性编队,建立运动学模型,采用leader-follower协调策略算法,实现了多移动机器人的协调合作;然后采用SURF算法识别目标,通过路径规划实现对固定目标的跟踪以及利用卡尔曼滤波器实现对运动目标的跟踪,设计了基于Backstepping方法的控制器,使多移动机器人能稳定跟踪目标;最后用MATLAB进行仿真;仿真结果表明,所设计的控制器和算法能使多移动机器人的跟踪误差快速收敛于零,适用于多移动机器人对目标的跟踪。
摘要:针对嵌入式系统运算、存储资源有限等缺陷,采用先进的FaceCore人脸检测开放平台构建一套基于云计算的嵌入式人脸图像处理系统;通过在高性能嵌入式平台接入图像采集设备采集图像信息,然后将复杂的图像处理、检测、识别等算法转移到云平台进行,实现人脸特征值检测、人脸特征点检测、人脸相似度检测、人脸匹配等功能,减少了嵌入式系统的本地运算负担,降低了嵌入式人脸检测、识别系统的软硬件成本;最后通过对多个不同年龄、性别的人进行人脸检测识别、人脸和嘴的位置检测以及图像中人脸个数检测,分别得到检测时间的平均值;实验结果验证了构建基于云计算的嵌入式人脸识别实时系统的可行性,系统的稳定性、可靠性,并且与以前直接在本地进行计算做比较,具有较高的实时性,为未来嵌入式系统进行实时的图像处理提供了一种更有效的解决方案。
摘要:为提高私有云平台的安全性,将云平台应用于航天领域,对现有基于Hadoop的云平台的安全机制做了深入的研究,分析了Hadoop官方团队apache推出的Kerberos身份认证体系,详细介绍了Kerberos安全体系的原理和在Hadoop中的工作流程,指出了Kerberos体系存在的过度依赖KDC,采用对称密钥加密体制,客户端与Hadoop分布式文件存储系统(HDFS)的网络接口通过明文传输数据等缺陷;设计了一种基于公钥基础设施(PKI)体系的安全认证机制,能有效解决Kerberos中存在的上述缺陷,并将这种安全认证机制实际应用到Hadoop集群中。
摘要:DTN网络由于频繁的网络断开、高延迟和异构性等原因,导致网络可用性较低;为了提高DTN网络可用性,一方面要提高数据包送达目的节点的比例,另一方面也要注意控制网络中的副本数量;着重研究在便携设备交换网(PSN)和移动规律性较弱的车载网络(VAN)等网络中对节点相遇概率直接预测的方法;提出了一种利用贝叶斯概率的方法进行相遇概率预测,这种方法基于数据集的历史数据,不依赖于具体的数据集,具有较好的适应性和准确性。
摘要:为满足环境恶劣、人烟稀少地区数据自动采集的要求,提出并实现了一种基于ARM的全自动数据采集系统的方案;设计的主控板硬件电路以AM3352为核心,配备数字量和模拟量采集模块,扩展以太网、WIFI、RS232/485等外设接口;开发的主控软件在嵌入式Linux操作系统中实现全自动数据采集控制,开发的基于Android的手机APP可与主控软件实时通信,设置采集系统的各项参数;测试结果表明,开发的全自动数据采集系统具有操作方便、采样精度高以及运行稳定等优点,可满足实际应用。
摘要:孔径分割技术和波形捷变能力让直升机雷达可同时形成多个波束完成不同功能,并根据不同需求选择不同波形,因此对雷达资源管理提出更高的要求;综合考虑时间资源、能量资源、孔径资源的约束下,提出一种适合于多子阵直升机载相控阵雷达的波束波形联合自适应调度算法,对雷达波束和波形进行有效调度,并通过与传统自适应调度算法进行仿真对比,证明了该算法在调度能力、能量节约等方面的先进性。
摘要:北斗伪距单点定位具有易于实现、不存在整周模糊度、速度快等特点,具有很大的研究和应用价值;传统最小二乘法由于引入了线性误差、对初始值依赖性强而导致定位精度低;为了提高北斗伪距单点定位的精度,通过分析最小二乘法和粒子群算法的优缺点,提出了一种LS-PSO组合算法;首先利用最小二乘法定位计算接收机的大约位置,作为粒子群算法解的基准值并建立解的搜索空间,然后利用粒子群算法得到全局最优值,解算出精度更高的结果;经过实验验证,LS-PSO组合算法可以稳定的解算出m级精度的定位结果,并且三维方向偏差都在大约5 m以内;最后通过与遗传算法的收敛情况和最小二乘法的定位精度进行对比,证明LS-PSO组合算法可以快速的收敛到最优解并且有效的提高了北斗伪距单点定位精度。
摘要:为改进传统模糊C均值聚类(FCM)算法对初始聚类中心敏感、易陷入局部收敛、抗噪性差、计算量大的问题,提出一种新的基于改进粒子群算法的快速模糊聚类图像分割方法(PSOFFCM);方法首先利用自适应中值滤波对图像进行滤波处理,增强算法的鲁棒性;然后,将图像像素灰度值映射到二维直方图特征空间,作为聚类样本,优化FCM的目标函数,减少图像分割的计算量;最后,利用PSO算法代替FCM的梯度迭代过程,减弱了算法对初始聚类中心的依赖,同时增强全局搜索能力;实验结果表明,该方法不仅克服了FCM算法对初始聚类中心的依赖,而且抗噪能力强,收敛速度快,分割精度明显优于传统FCM。
摘要:基于DSP + FPGA结构的石油仪器组合导航系统中CAN总线系统设计,为了使数据能够在整个CAN总线网络协调、有效、快速、稳定的传输,提出了一种使用FPGA作为CAN总线节点结构中的核心处理器的设计方法;CAN控制器采用具有SPI接口的MCP2515,利用FPGA实现MCP2515的初始化、数据的发送和接收,实现了DSP处理器的CAN总线扩展应用;该方法由于把CAN节点控制的大量的工作交给FPGA实现,DSP只需要对FPGA中CAN数据接收FIFO和CAN数据发送FIFO进行读写操作,即可完成CAN总线的数据读写操作,大大减轻了DSP的数据处理压力;试验测试及产品应用表明,该设计有效、稳定可靠、可扩展性好,易于修改和移植,具有较强的工程实用价值。
摘要:受系统规模和复杂性、安全性等的限制,很多航空地面电源的实验无法直接在原型系统上进行;为了实现真实地模拟航空地面电源发电机励磁系统,方便检测其实际工作状况和进行仿真实验,提高可靠性和安全性;以某型航空地面电源车发电机励磁系统为研究对象,对系统模型的建立和仿真进行了分析,选用Matlab软件平台对系统模型进行了仿真和试验;仿真和试验结果验证了该设计方案的可行性,表明了该模型能够真实地反映航空地面电源发电机励磁系统的实际运行特性,具有较好的动态性能;该设计可为未来航空地面电源的分析和设计提供新的思路和方法,同时也可为新型航空地面电源的研制提供试验平台。
摘要:启发于过完备字典中稀疏线性组合的高分辨率图像的块与其对应的低分辨率局部块能很好地匹配,提出一种回归函数结合局部自相似的单帧图像超分辨率算法;该算法结合了实例图像块的学习和局部自相似图像块的学习,实例图像块的局部回归避免了从低分辨率到高分辨率图像块映射的病态性问题;通过局部自相似实例图像块学习获得非线性映射函数的一阶近似,从而获得低分辨率图像块相对应的高分辨率图像块,克服了实例图像块算法不足的问题;实验采用峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio,PSNR)和均方误差(Root-mean-square error,RMSE)比较各算法效果;从实验结果数据可以看出,大多数情况下,提出的算法具有最高的峰值信噪比和最低的均方根误差,从实验结果图可以看出,提出的算法的纹理保留的最好,图像自然性最好,且运行时间也少于其他几种较新的算法,表明提出的算法更适合用于解决实际问题。
摘要:为了有效解决由于采集设备位置的不理想或被检测者不知情等情况下,采集到的人脸图像不是正面的,进而造成人脸的误检和错检等问题;首先,将主成分分析(PCA)与尺度不变特征变换(SIFT)方法结合,分别利用PCA方法的降维和SIFT算法的旋转、平移、缩放及部分仿射不变性快速完成旋转人脸的初检测;然后,利用人脸五官特征对人脸进行矫正与标定,提升检测准确率;最后,通过改进AdaBoost方法训练人脸分类器并计算关键点匹配率,完成旋转人脸准确检测;实验结果表明:与传统方法相比,该方法保证了高检测率,同时错检率也明显下降。
摘要:为了避免空间相机在侧摆成像时多片CCD的拼接处出现缝隙,造成部分目标信息缺失且获取的图像无法正常拼接的问题,根据CCD推扫成像的工作原理和像移补偿残差对图像出现缝隙的原理进行分析,通过采用重叠像元的方法克服了图像缝隙的问题;根据实际工程需求对像面重叠像元数进行计算,对重叠像元数提出具体要求;根据实例计算得出,在96级积分级数下允许的偏流角误差不大于12'和偏流机构的偏差为1'的前提下,像面拼接时相邻两片CCD之间的重叠像元数计算值应大于15,考虑误差及安装多重因素增加一定的余量,重叠像元数为40完全满足地面覆盖宽度10 km的要求。
摘要:现有的全同态加密思想主要实现对整数进行加密,在密文的状态下可以实现加、减、乘、除等四则运算,将其密文进行解密得到的结果与对明文做相同运算的结果一致,然而当加密对象为字符串的时候这些运算将变的毫无意义;为了使得全同态加密算法可以应用在字符串中,设计了一个可以适用于字符串加密的全同态加密算法;首先介绍了全同态加密算法在整数上的实现原理,通过对中国剩余定理的证明过程中发现了中国剩余定理具备定位字符的能力,然后将中国剩余定理引入整数上全同态加密的思想中;引入的中国剩余定理便是可以在加密过程中实现字符串的定位,避免出现加密完成后无法按照原有顺序回复出原文;最后通过举例论证的方式,验证了实现字符串全同态加密算法的的正确性;从而丰富了全同态加密算法的使用范围。
摘要:针对基于燃烧法的燃气热值计量标准的尾气收集装置的缸体容积精确测量问题,应用现代仪器精度与误差理论,对该尾气收集装置的各项误差源进行分析,得到各分量的传递系数表达式,并按工程实际情况对精度指标进行了分配与调整;对分配的精度指标进行了合成计算,结果表明所设计的燃气热值计量尾气收集装置的最大允许误差为0.24%,完全满足尾气体积的测量精度要求;论文研究对建立我国新一代天然气热值计量标准有很好的指导意义和工程实用前景。
摘要:针对室内复杂环境下火灾识别准确率会降低的问题,提出了一种改进的粒子群算法优化支持向量机参数进行火灾火焰识别的方法;首先在YCrCb颜色空间进行火焰图像分割,对获得的火焰图像进行预处理并提取相关特征量;其次采用PSO算法搜索SVM的最优核参数和惩罚因子,并在PSO算法中加入变异操作和非线性动态调整惯性权值的方法,加快了搜索SVM最优参数的精度和速度;然后将提取的火焰各个特征量作为训练样本输入SVM模型进行训练,并建立参数优化后的SVM分类器模型;最后将待测试样本输入SVM模型进行分类识别;算法的火灾识别准确率达到94.09%,分类效果明显优于其他分类算法;仿真结果表明,改进的PSO优化SVM算法提高了火焰识别的准确率和实时性,算法的自适应性更强,误判率更低。
摘要:串口通讯在工业领域有着重要的作用,大部分工业设备都使用串口通讯和上位机远程通讯;VC6.0的简单易用在工业中经常被使用制作各种复杂的监控控制软件,但是VC的图形绘制、API接口功能和所制作软件移植性存在很多不方便的地方,该实现方法成功使用了VC嵌套Qt的方法解决了该问题;以脉冲发生器仪器为下位机举例,在Windows XP环境下,使用VC6.0嵌套Qt3.3,制作上位机RS232通讯控制图形软件;使用该软件通讯功能用户可以设置不同的脉冲发生器参数,输出不同的脉冲序列,该软件所使用的界面、线程、串口支持类全部由Qt支持,不使用MFC功能,最终完成软件编写;结果表明,在很低的电脑配置中,Windows环境下,使用VC嵌套Qt的方式也能快速的设计出一款界面完整、功能齐全、稳定性高、移植性强的工业控制软件。
2016, 24(4):210-213, 218. CSTR:
摘要:为集中展示校园风貌和文化氛围,基于Creator和Vega平台实现了自动导航寻径的虚拟校园漫游系统;结合校园建筑特点,引入面向对象思想并应用有向无环树状图组织场景数据,实现了对虚拟场景的层次化管理;在建模阶段,利用不同精度的纹理贴图生成不同精度的模型,给出了支持LOD的快速建模方法;在漫游导航中,通过鼠标拾取实时显示虚拟物体的属性信息,运用方向优先的Dijkstra算法查找最短路径并实现漫游导航功能;在普通PC上测试,无论是单个模型的渲染效率还是系统的整体性能,场景的逼真度和浏览的顺畅性都较为理想,体现出人机工程顺畅和自然的特征。
摘要:为了解决常用数据采集产品体积较大的问题,选用一种体积小,转换速度快的多通道AD转换芯片ADS8638,设计了FPGA与芯片的接口电路,并采用verilog语言编写了控制程序,以控制ADS8638芯片对各通道输入的模拟量进行AD转换;通过软件仿真验证、静态时序分析,仿真和分析结果表明,该软件功能、性能、时序正确;最后,将软件经过综合、布局布线后下载到ACTEL FPGA芯片中进行硬件系统测试,测试结果表明,该技术方案设计合理,功能可靠,降低了常用数据采集系统的体积和功耗,具有良好的实用价值。
摘要:车牌定位是车牌自动识别的第一步,而如何考虑光照影响是车牌定位是否成功的关键;通过深入分析不同的车牌图像,提出一种基于灰度跳变与字符间隔模式的车牌定位方法;首先,针对不同光照条件下采集到的车牌图像明暗度的不同,利用多阈值处理方法得到车牌信息不丢失的、最佳的二值图像,然后,在其二值图像中首先利用灰度跳变定位车牌的上下边界,接着对字符垂直投影后的宽度进行统一的调整并以固定的字符间隔特征定位车牌的左右边界,从而完成车牌定位;最后,通过实验验证了该方法的有效性。
摘要:基于Gasturb总体性能分析软件对民航大涵道比涡扇发动机高空巡航阶段的3个监控性能参数受5个气路部件效率影响的敏感性进行分析;研究发现高空巡航阶段高压压气机、高压涡轮的效率降低对排气温度影响较大,风扇、增压级和低压涡轮的效率降低影响稍小;五大气路部件的效率降低会带来排气温度、燃油流量的上升,而对高压转子转速则有正和负的效应,其中低压轴上的3个部件的效率降低会增加高压转子转速;而高压轴上的两个部件的效率降低会导致高压转子转速的下降,这与发动机以风扇转速作为被控参数的控制规律有关。
摘要:目前四大全球卫星导航定位系统中,美国的GPS是发展最早也是应用面最广的系统,GPS提供民用的标准定位服务和军规的精确定位服务;为研究GPS卫星导航电文的产生机理和针对GPS的导航对抗技术,在详细介绍GPS伪随机码的基本原理和C/A码生成电路的基础上,通过MATLAB和FPGA分别对C/A码进行了软件和硬件仿真实现;基于MATLAB的软件仿真采用循环程序实现了m序列和C/A码,基于FPGA的硬件仿真首先构建一个D触发器元件,然后利用该元件通过并行指令实现m序列,最终生成C/A码;两种方法虽然采用不同的思路和技术,但是得到了一致的C/A码信号样式;伪随机码的产生是GPS实现扩频通信的重要环节,通过对GPS伪随机码的仿真实现,有助于对GPS卫星信号的捕获研究和针对GPS的欺骗式干扰研究。
摘要:根据现有的城市交通网拥堵检测体系,针对现有方法处理交通网格监测数据流难以获得相对稳定的准确率的问题,提出了一种集成随机森林的交通拥堵检测模型;该模型通过将多个随机森林分类器进行集成实现了交通网分布式监测数据流的并行处理,设计了二级级联分类器对交通网状态进行判定,并可对各监控节点权重进行评估;模型实现主要分为特征提取、集成建模和结合分析3个步骤;在不同规模的交通状态监测网络下分析了模型的综合性能,并分别与其它主流方法进行了对比;实验表明:提出模型具有更好的交通网监测数据流的处理能力,且具备较好的扩展和裁剪性能;该模型提供了一种可应用的交通拥堵检测方法。
摘要:针对移动机器人同时定位与地图创建(SLAM)的问题,就扩展卡尔曼(EKF)算法所存在的缺陷即不适合大范围环境及密集环境等特征数量较大的场合,提出了一种改进的EKF-SLAM算法;它在扩展卡尔曼(EKF)算法上采用Rao-Blackwellise的分解思想-分解估计构架,将SLAM问题分解为路径估计和地图估计两个问题从而进行预测步骤,观测步骤,更新步骤和向量增广步骤4个步骤;仿真结果显示改进的EKF-SLAM算法比EKF-SLAM算法在特征数量较大的场合更具有优异性;它大大降低了计算复杂度,提高了准确性,为在比较复杂环境下实时解决移动机器人同时定位与地图创建(SLAM)的问题提供了一种有效方法。
摘要:将直升机模型旋翼在消声室中进行声学性能测试是研究直升机旋翼噪声特性的一种最有效最直接的方式;在直升机模型旋翼消声室试验中,发现传声器采集到的围绕170 Hz特征频率分布的频带极窄的旋翼声信号上叠加有宽频无用噪声;试验中采集到的声信号信噪比与总距角大小成正比,小总距角时声信号信噪比较小,无用信号成分会掩盖声信号真实信息,必须采用高效的方法去除无用成分并同时最大可能不损坏需要成分;模型旋翼声信号中各成分频带分布不同,信号自相关长度与其分布频带有关,文章指出可以根据信号中各成分之间自相关长度的差异性采用自适应线性预测器把所需信号成分预测分离出来;通过分别对比在总距为0°、6°、10°时声信号与各自处理结果,表明叠加在信号上的无用成分被成功滤除,信号质量得到明显改善。
摘要:某型发动机系统主要由综控器、传感器、电机泵、电磁阀等部件组成,综控器是整个系统的核心控制部件,为测试综控器的性能是否符合要求,需要为综控器提供各种工况下的传感器(主要为压力传感器)数据进行仿真试验;采用真实的压力传感器开展上述工作,一方面需要构建复杂的工作环境,难度大、数据精确度难以保证,另一方面地面环境下的传感器信号变化难以实时调整,难以满足数据快速变化的需要;基于以上因素考虑,给出了一种基于VXI总线的多通道压力传感器仿真模块的设计方法,模块共有24路压力传感器电路,每路独立配置输出;模块以“VXI总线接口电路+VXI总线功能电路”的结构进行布局,VXI总线接口电路主要包括“CPLD+双口RAM”,对VXI总线指令进行解释、译码;VXI总线功能电路主要包括“96系列单片机+DA输出电路+两线压力传感器电路”,完成对真实传感器输出信号的电气特性仿真模拟;模块的驱动程序在Lab Windows/CVI6.0的环境下编制,供用户进行程序调用和快速操作使用;该模块已在VXI总线测试系统中得到应用,实际情况表明,模块的输出精度高、信号调整方便、响应快,满足了综控器仿真深度测试的要求。
摘要:为了满足某型机试飞数据中新型RS-422总线参数的实时监控和事后数据处理需求,提出了针对该新型RS-422总线参数的算法设计和实现方案;通过分析该新型RS-422总线参数的通信协议及数据包格式,决定采用调整机载格栅中数据的帧结构排放以及重置带头中参数采样率的方式,实现了参数的解析及还原算法,并设计了相应的实时监控以及事后处理软件;该软件已经成功应用于该型机的飞行试验中,为飞机飞行安全监控以及事后数据处理分析提供了有力保障。
摘要:为实现将输入的六路BT656视频无失真地合并成一路BT1120视频输出,采用将FPGA技术和视频合成系统相结合的设计方法,用verilog语言设计完成有效视频数据的抽取、SRAM乒乓操作以及FPGA对于视频的拼接处理方法;该系统由视频输入解码模块、存储模块、输出解码模块、I2C模块以及时钟管理模块组成;经算法仿真和逻辑综合,该设计可以实现视频合成的基本功能,满足视频监控系统的实时性要求.综合结果表明该设计占用FPGA片上逻辑资源少,系统运行频率高。
摘要:地震综合解释系统是支持油田企业勘探开发的主要应用业务系统,其运行模式从早期的“单工作站”模式逐渐发展到目前广泛实施的“客户端-服务器”集中管理模式;随着地震综合解释系统数据量和用户群不断增多和扩大,系统的支撑能力明显不足;笔者在深入剖析地震解释系统几种运行模式优缺点的基础上,设计了以网络系统为纽带,后台合理配置PC机群、服务器群、高性能工作站群,前端配置Windows微机客户端,适合企业集中应用的“瘦客户端”运行模式;进一步地,提出针对该模式的综合管理方案,并在测试和实际应用中对“瘦客户端”架构设计进一步优化;这种模式下的解释系统有效支撑了150人的并发实时作业,大大提高了软硬件及网络资源的综合利用效率,提供了更为强大、适用、灵活的专业软件应用能力,推动了软硬件资源共享的进程,具有较好的应用价值。
摘要:在对语音信号静音、清音、浊音划分的基础上,针对语音信号周期特征明显段分布随机性问题,提出改进的变长度平均幅度差函数LVAMDF及综合多因素基音检测算法,该算法对语音信号进行周期特征明显段和周期特征不明显段的聚类划分,同时,获取周期特征明显语音段的所有基音周期的起止端点,针对少数基音周期划分倍频或半频问题,提出识别、修正方法,其识别、修正率极高;在对大量真实语音处理中,能够精确地检测出语音特征明显段的基音周期端点,基本没有倍频和半频划分,并且和AMDF、ACF算法作了对比。
2016, 24(4):257-260, 267. CSTR:
摘要:针对GPS最优干扰信号评估方法欠缺的问题,提出了利用接收机误码率判断最优干扰信号的方法;通过对卫星导航接收机工作原理的研究,建立了卫星导航接收机模型;通过接收机不同模块对导航信号处理过程的研究,建立了基于中频信号的误码率模型;利用仿真工具模拟不同干扰信号,研究不同干扰环境下接收机的误码率;通过改变干扰信号功率得到误码率与干信比的关系曲线,比较不同干扰信号同干信比下接收机的误码率,得到最优干扰信号;通过实验验证,在接收机干信比允许范围内,相同干扰信号功率下,伪码相关干扰信号干扰效果最优,为卫星导航信号干扰设备的研发及设计提供了依据。
摘要:提出采用紧组合方式进行捷联惯导/北斗组合导航设计,首先对捷联惯导与北斗系统进行误差分析与建模,将捷联惯导系统误差、北斗等效时钟误差相应的距离(伪距误差)以及等效时钟频率误差相应的距离率(伪距率误差)作为组合导航系统状态;利用捷联惯导位置输出与北斗接收机星历输出构造获得等效伪距,将其与北斗接收机测量的伪距对应相减作为量测,推导建立对应的量测方程,采用卡尔曼滤波设计捷联惯导/北斗组合导航滤波算法;仿真结果表明,该组合导航方法的速度精度达到±0.05 m/s,位置精度达到±3.2 m,水平姿态精度达到±0.4′,航向精度达到±1.6′。
袁企乡 , 李国民 , 花伟峰 , 徐玮 , 向军 , 徐昕
摘要:方舱在集成测发控系统时对环境与分系统之间电磁兼容提出了新的要求,这包含有:环境测发控场地对于系统之间、分系统之间、分系统对系统之间的影响因素;而其中环境测发控的场地对于系统的电磁兼容影响较大,这涉及场地众多设备:有推进剂加注系统、测量系统、动力系统、指挥监视系统、安全控制系统设备等等,为此当在系统集成设计阶段就必须进行深入研究与防范,把超越系统的电磁兼容影响做深入研究分析,采取应用多种电磁兼容相关技术与手段,对主要影响进行有效抑制与降低,使得方舱结构在集成测发控系统时电磁兼容始终处于有效的抑制与控制;解决了方舱结构系统集成的测发控系统带来电磁兼容问题,为新型运载火箭提供了方舱结构测发控系统;该项技术在长征六号运载火箭首飞过程中得到了成功应用。
摘要:针对红外图像具有分辨率低、帧频高的特点,以及目标特性分析和图像处理算法验证需要完整、无损记录图像数据的要求,提出了一种高速数字图像传输记录系统方案;方案采用HOTLinkⅡ+FPGA+PCI的体系结构,数据通过同轴线从红外图像设备传输到图像记录设备的CYP15G0101芯片,实现了远距离的点到点可靠传输和解码;FPGA和PCI接口芯片对图像数据进行接收和缓冲,工控机软件通过调用PCI SDK提供的API函数实现对PCI接口芯片的初始化、控制和数据传输等操作,从而将图像数据按照预定的格式连续地写入物理上连续的硬盘存储空间,最终实现数据记录、回放和分析等功能;该方案已经成功应用于某型红外图像记录设备并经过长时间测试,记录时间、漏记率等指标和回放等功能均满足研制要求。
摘要:针对雾霾条件下,所得的单幅图像出现降质现象,因而对视觉效果要求高的图像进行复原具有必要性;基于图像分割的去雾算法以暗通道先验模型为基础对大气光矢量A值的求取和透射率t(x,y)的处理方法实现改进;首先对单幅图像进行阈值分割找到天空区域,在所获取的天空区域部分结合skyline算法,可以找到精确的大气光矢量A值;进而对初始透射率t(x,y)采用改进的约束最小二乘方滤波进行优化,得到优化透射率t1(x,y),最后将所得的大气光矢量A值和优化透射率t1(x,y)利用大气光传输物理模型复原;改进算法的去雾结果具备保留细致的边缘细节,同时具有高效的去除图像噪声能力;实验结果表明,与he方法相对比,改进去雾算法的处理时间大程度缩短的同时,图像效果得到了提升。
摘要:虚拟试验技术在航天领域得到了越来越广泛的应用,尤其是在多专业耦合仿真方面,但是面向虚拟试验的可信度评估工具方面的建设与研究未得到充分关注;针对虚拟试验分析阶段的工程需求,设计并实现了虚拟试验可信度评估工具,涵盖了评估对象管理、评估专家管理、指标体系构建、可信度评估等功能模块;此外,该工具还提供了虚拟试验与实物试验的数据库接口,有效地支撑了虚实比对工作,进一步规范了虚拟试验的分析流程与分析内容,有效提升了工作效率。
摘要:巡检系统在自动化企业及电力铁路等部门有着广泛的应用,传统的巡检方式巡检效率低、巡检不到位,越来越不能满足管理自动化、信息化与规范化的要求;采用ZigBee无线网络及基于ISO 18000-6C协议的超高频射频识别(UHF RFID)技术设计的远距离无线传输巡检系统,可解决传统巡检系统的巡检人员管理效率低、巡检不及时等问题;该系统采用移动智能手持终端作为巡检器,应用ZigBee无线通信技术,可以实时记录设备基本数据信息以及巡检人员到位情况,上位机采用LabVIEW软件平台,可实时对设备信息进行管理及查询;测试结果表明,该系统具有实时性强、稳定性好,准确度高,识别距离远等特点,可以取代传统巡检方式,提高巡检效率、实现信息化智能管理,为企业设备安全运行提供有效保障。
摘要:针对传统三相电能表因应用现场接线方式不同,衍生出来多种电压规格的表型,造成电能表厂商的生产和维护成本高、用户使用和管理难度大的问题;该文介绍了一种三相三线与三相四线自适应电能表;该自适应电能表以测量到的三相电压幅值和三相电压间的相角为基础数据,结合电能表的行业标准、技术规范和实际运行环境,形成了一整套的电压规格识别和管理、计量参数调整和显示报警机制,并通过软件程序实现了电能表对三相三线与三相四线两种接线方式下不同电压规格的自适应功能;测试结果表明,所设计的自适应电能表在57.7 V、100 V和220 V三种电压规格下都能准确地测量和计量,完全能满足国家电网公司在《Q/GDW1827—2013三相智能电能表技术规范》中对0.2 S级三相智能电能表的技术规范要求,且性价比高,具有广阔的市场前景。
摘要:为精确测量伺服动力装置变量柱塞泵的转速,为其设计了一种小型化、高灵敏、抗干扰、高可靠、宽温域的霍尔型转速传感器;针对电感式转速传感器对较低转速测量不灵敏、易受磁场干扰等缺点,提出了一种霍尔型转速传感器的设计方法:利用霍尔电路对磁场信号反应灵敏的特性,另外在转速变换电路中配合以较高的阈值电压,使其具有灵敏度高和抗干扰能力强的特点;并结合整体任务要求,对其进行了小型化设计、宽温域材料选用及元器件的降额设计等措施;经试验验证,霍尔型转速传感器可以精确测量电机全量程(从低到高)的转速,灵敏度不随转速的变化而变化,且不受外界磁场的干扰,参数性能满足整体要求,具有广泛的应用前景。
摘要:针对目前常见的电流型温湿度变送器恒流输出特性较差、精度较低、校准繁琐的不足,给出了一种基于STM32单片机的温湿度变送器设计方案;该电路以STM32单片机为控制核心,以SHT11数字式温湿度传感器采集环境温湿度;通过STM32的内部12位D/A输出模块将温湿度转换为模拟电压信号;随后,该电压信号通过V/I转换电路变为4~20 mA的模拟电流信号;研究了常见V/I转换电路的原理并提出改进电路方案;最后,基于STM32的内部FLASH存储功能给出了一种上位机软件校准方案;通过对比仿真和实验表明,该变送器具有成本较低、恒流特性较好、精度较高、校准快捷方便的优点,能够满足工农业生产中常规温湿度测量的要求。
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