• 2016年第24卷第8期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >综述与评论
    • 俄罗斯洲际弹道导弹及试射近况浅析

      2016, 24(8):1-1.

      摘要 (1527) HTML (0) PDF 0.00 Byte (449) 评论 (0) 收藏

      摘要:导弹试射及飞行试验是其研制、定型和服役过程中的重要环节,对于导弹武器系统的技术性能指标和作战使用性能考核、保障装备和新技术适应性验证、批生产质量可靠性检验、产品延寿、部队战斗力检验以及国家核威慑力展示等方面均具有重大意义。基于对国内外公开文献报道的系统梳理,较全面介绍了俄罗斯现役陆基洲际弹道导弹和潜射弹道导弹的发展历程及性能指标,浅析了其2010年以来的洲际弹道导弹试射近况,文献综述至2016年1月。

    • >测试与故障诊断
    • 合成仪器技术在通用无线数传测试设备的应用研究

      2016, 24(8):2-2.

      摘要 (1471) HTML (0) PDF 0.00 Byte (609) 评论 (0) 收藏

      摘要:军用测试设备在无线通讯测试领域正面临着设备数量多、体积大、成本高、拓展性差的难题,合成仪器技术为此提供了良好的解决方案。文中提出了将合成仪器技术应用于通用无线数传测试设备,给出了具体的功能需求分析及合成仪器软硬件体系架构并对其中各功能模块的组合与共用方案进行了讨论,介绍了通用无线数传测试设备应用的合成仪器关键技术以及这些关键技术在硬件资源共用、测试性能指标和拓展性方面带来的改进与提升,能够实现通用测试设备向小型化、通用化、低成本化发展的目标。

    • 基于加速度矢量特征的老人跌倒检测装置设计

      2016, 24(8):3-3.

      摘要 (2084) HTML (0) PDF 0.00 Byte (631) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对老人意外跌倒的及时救助问题,设计了一种基于加速度矢量特征的老人跌倒检测装置。该装置结合加速度传感器MMA8452Q、GSM通信和GPS定位技术,通过分析人体姿态变化时的加速度矢量特征,利用加速度Z轴分量和加速度幅值作为跌倒判定的基础准则,并且考虑到跌倒后是否严重未起来,以加速度幅值的瞬时变化值为辅助提高了对于跌倒检测求助事件的判定准确性,据此远程报警并发送老人位置信息以及时施救。实测结果表明,该装置能准确地辨别出老人日常行为和意外跌倒需要求助状态并进行报警,降低跌倒带来的风险,实用性强。

    • 基于三维物体特征图的动态碰撞检测方法法

      2016, 24(8):4-4.

      摘要 (1115) HTML (0) PDF 0.00 Byte (449) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 基于构件的开放式网络化自动测试技术研究

      2016, 24(8):5-5.

      摘要 (1921) HTML (0) PDF 0.00 Byte (626) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前网络化自动测试系统的软件复用局限于代码复用的问题,提出基于构件的开放式网络化自动测试系统软件开发方法,实现测试软件的更高层次复用。引入领域工程的思想,将软件开发过程划分为三个阶段:领域分析阶段运用UML建模语言对网络化自动测试系统进行需求分析、静态分析和动态分析;领域设计阶段完成可复用构件的辨识和提取,并建立可复用构件框架模型;领域实现阶段对关键的可复用构件进行实现。

    • 基于广度优先搜索算法的故障隔离矩阵生成方法

      2016, 24(8):6-6.

      摘要 (1166) HTML (0) PDF 0.00 Byte (687) 评论 (0) 收藏

      摘要:相关性矩阵表示故障与测试之间的逻辑关系。隔离矩阵表示在给定的测试顺序下,故障隔离与测试之间的需求关系。测试顺序对诊断费用影响可以通过隔离矩阵进行计算。所以求解隔离矩阵是诊断费用优化的前提。针对相关性矩阵与隔离矩阵易于混淆的问题,以及传统分析方法求解隔离的不足,详述隔离矩阵的概念和生成原理,设计基于广度优先搜索的隔离矩阵生成算法。示例表明,生成算法是可行的和有效的。

    • 基于Treelet变换的模拟电路故障诊断

      2016, 24(8):7-7.

      摘要 (2536) HTML (0) PDF 0.00 Byte (825) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对模拟电路故障诊断中特征向量冗余的问题,提出一种基于Treelet变换的模拟电路故障诊断方法.Treelet变换是一种自适应的多尺度的数据分析方法,适用于对高维数据降维和特征选择。文中首先对被测电路的输出信号采样,将采集到的信号进行Treelet变换,提取故障特征向量,最后将得到的特征向量输入BP神经网络进行故障模式识别。仿真实验结果表明,该方法能够有效地提取电路故障特征。与其他故障特征提取方法相比较,基于Treelet变换的模拟电路故障诊断方法具有较高的故障诊断率和收敛速度。

    • 基于SA-WNN模型的水电机组故障诊断研究

      2016, 24(8):8-8.

      摘要 (1913) HTML (0) PDF 0.00 Byte (658) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对水电机组振动故障征兆和故障类型的非线性特性及传统小波网络在故障诊断中的缺陷,设计了一种基于模拟退火算法的小波神经网络(SA-WNN)故障诊断模型。将SA-WNN诊断模型应用到水电机组四种典型故障,验证其可行性。实例结果表明,与传统小波网络相比,基于模拟退火算法优化的小波神经网络训练次数少,收敛精度高,为水电机组故障诊断提供了新途径。

    • 基于逆透视变换的车辆排队长度检测方法

      2016, 24(8):9-9.

      摘要 (1326) HTML (0) PDF 0.00 Byte (464) 评论 (0) 收藏

      摘要:交通路口的车辆排队长度检测是智能交通系统的重要组成部分,传统的检测方法易受背景噪声、摄像机透视效果等因素的干扰造成检测失败,而且其实现都是基于串行结构的处理器,不能用于实时处理的场合。本文设计了一种充分利用平直道路几何特征并适合FPGA实现的排队长度自动检测算法,该算法利用逆透视变换消除图像几何失真,引入公路的结构性约束有效检测了车道线;接着采用Sobel边缘算子检测出各车道的车辆轮廓,通过一种基于信息量的度量方法提取排队的队尾,从而确定了车辆排队长度,并且通过硬件化设计使得整个检测过程达到实时的处理速度。

    • 基于多维状态参量和时间序列对电机的异常检测

      2016, 24(8):10-10.

      摘要 (1587) HTML (0) PDF 0.00 Byte (444) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统对电机的异常检测常常出现误判或滞后的情况,采用基于时间序列对电机单一状态参量用AR拟合,同时利用SOM神经网络无监督的方式量化电机数据。然后,利用得到的量化序列结合AR曲线得到序列的转移概率,及早发现某种状态参量的异常变化;之后,DBSCAN算法挖掘多维参数之间特征关系来确定电机是否出现异常。最后结合实例说明该方法的检测过程,并对比验证了该方法的优越性。

    • 高速重轨平直度在线检测研究

      2016, 24(8):11-11.

      摘要 (1406) HTML (0) PDF 0.00 Byte (480) 评论 (0) 收藏

      摘要:重轨的平直度检测是重轨生产过程中重要的一个环节,该项检测的速度、准确性、稳定性等因素直接影响重轨总体质量。 本文以中国某大型钢铁集团轨梁厂的重轨平直度检测现状为背景,利用激光传感、数据采集、计算技术等现代技术,设计了一套基于并行计算的重轨平直度在线检测系统。系统采用14个激光位移传感器和2个旋转编码器分别对于重轨的7个水平方向位移测点、7个竖直方向位移测点、和重轨传输方向的位移进行实时测量,得到的信号转换为数字信号后,在PC机内通过GPU并行计算进行同步配准、块内数据分析、块间数据分析、帧间数据分析等处理,除去粗糙度、氧化铁皮、高频振动、低频振动等干扰,最后得到并输出平直度信息。实验及现场应用表明,该方法检测速度可达到3m/s、精确度可达到0.1mm.

    • SpaceWire冗余网络故障检测恢复技术实现

      2016, 24(8):12-12.

      摘要 (2137) HTML (0) PDF 0.00 Byte (695) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高SapceWire网络可靠性,基于SpaceWire-D提出了一种应用于SpaceWire冗余网络的故障检测恢复技术。网络节点通过比较主、备份端口收到的时间码来判断链路故障状态,在确认主链路发生故障后,节点自动启用备份端口工作。通过引入时间码抖动容限参数,提高了节点对故障判断的准确性,避免了故障误判。测试结果表明,即使故障链路未与节点直接连接,节点也能够在一个时间槽长度内检测到链路故障并自动切换至备份链路。此技术保证了网络故障情况下的数据正确传输,提高了SpaceWire网络的可靠性,是一种稳定可靠的故障检测恢复技术。

    • 改进的遗传优化BP-NN在变电站故障区域中的研究

      2016, 24(8):13-13.

      摘要 (1224) HTML (0) PDF 0.00 Byte (436) 评论 (0) 收藏

      摘要:BP神经网络(Back Propagation Neural Network,BP-NN)具有良好的自学习能力以及自适应和泛化能力,但运算过程中容易陷入局部极小值,同时隐含层节点数的选择也影响着诊断的效果。文中根据经验公式缩小隐层节点数范围,在小范围里寻找最优的隐层节点数。根据遗传算法(Genetic Algorithm,GA)具有全局寻优的特点,用遗传算法优化BP神经网络训练的初始权值阈值,可以避免BP神经网络陷入局部极小的问题。但是,传统遗传算法也有自身的缺点,其在全局寻优的过程中,易陷入“早熟”的问题。为了解决传统遗传算法“早熟”现象,文中提出了一种协同进化的遗传算法,即使用3个种群同时进化的遗传算法,协同进化遗传算法不但可以避免传统遗传算法的“早熟”问题,而且可以加强局部搜索提高运行效率。将协同进化遗传算法应用到BP神经网络中,仿真结果表明,该方法可以准确有效地诊断出变电站故障元件,提高变电站故障诊断过程中的容错性及效果。

    • 基于可视化图形特征的入侵检测方法

      2016, 24(8):14-14.

      摘要 (1064) HTML (0) PDF 0.00 Byte (413) 评论 (0) 收藏

      摘要:入侵检测是保障网络安全的重要措施,网络攻击手段的多样性和隐蔽性不断增强导致入侵检测愈加困难,迫切需要研究新的入侵检测方法。结合可视化技术和k近邻分类算法,提出一种基于图形特征的入侵检测方法。采用信息增益方法对原始特征进行排序选择,并进行雷达图可视化表示,提取雷达图的图形特征构成新的数据集并送入k近邻分类器进行训练和测试。通过KDDCUP99数据集仿真实验表明,该方法不仅能直观显示攻击行为,而且获得较好的攻击检测性能,对DOS攻击的检测率可达97.9%,误报率为1.5%。

    • 动态背景下运动目标检测与跟踪研究

      2016, 24(8):15-15.

      摘要 (1412) HTML (0) PDF 0.00 Byte (472) 评论 (0) 收藏

      摘要:主要研究动态背景下的运动目标检测和跟踪问题。背景补偿差分法是一种常用的动态背景下运动目标检测算法,但检测到的目标轮廓要比其真实轮廓大,检测结果不准确且算法复杂度较高。主动轮廓模型在图像分割和目标提取过程中具有拓扑结构变化灵活性,对数值计算方案的设计更加方便、有效,据此提出一种基于改进C-V模型和卡尔曼滤波的算法,用来检测和跟踪动态背景下的运动目标。提出的算法利用C-V模型曲线演化检测和跟踪目标,使C-V模型在目标的边缘处收敛。结合卡尔曼滤波预测运动目标下一帧位置,从而实现对运动目标轮廓的跟踪。实验结果表明,该方法可以对动态背景下运动目标进行精确的检测与跟踪。

    • >设计与应用
    • 基于OPNET的星地光网络性能测试仿真平台研究

      2016, 24(8):16-16.

      摘要 (1608) HTML (0) PDF 0.00 Byte (690) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了测试星地光网络的性能,设计了一种基于OPNET的星地光网络性能测试仿真平台。介绍了平台的总体技术架构,探讨了星间链路建立的条件。采用最大接入仰角与最长服务时间加权的方式,完成星地链路的卫星接入服务;按照切换呼叫优先的策略完成业务传输中的卫星切换服务,确保星地链路不间断的通信能力。根据最小链路代价和首次命中原则,实现星地光网络的路由与波长的动态分配。最后,利用平台的OPNET软件测试了三种星座下的星地光网络性能,测试结果表明:在LEO、MEO和GEO星座下,星地光网络的网络阻塞率分别为10%、40%和54%,平均网络时延分别为0.1s、0.07s和0.054s。测试结果对星地光网络的工程应用具有一定的指导意义。

    • 基于后驱动装置控制系统设计

      2016, 24(8):17-17.

      摘要 (1185) HTML (0) PDF 0.00 Byte (394) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文介绍了涡轴发动机试车台零扭矩试验的工作原理及试验验证方法,详细介绍了其关键设备即后驱动装置的设备组成、选型设计、控制原理、控制逻辑、人机界面、安全措施。经试验表明后驱动装置的设备选型合理,控制系统工作稳定可靠、控制精度高、响应速度快、监控和安全保护措施完善,满足了涡轴发动机对零扭矩试验的功能要求,实现了涡轴发动机试车台零扭矩试验零的突破,填补了国内空白。

    • 基于阈值判断的CamShift目标跟踪算法

      2016, 24(8):18-18.

      摘要 (1973) HTML (0) PDF 0.00 Byte (711) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对CamShift算法只利用目标的颜色信息,在跟踪过程中,易受目标相似物、遮挡以及光照等复杂背景影响导致目标搜索窗口发散,跟踪稳定性能降低,提出了一种基于阈值判断的目标跟踪方法。该方法将OTSU法和Snake模型结合,利用OTSU法以最佳阈值对图像进行分割,分离前景区域和背景区域,初步提取目标轮廓作为Snake模型的初始轮廓,经收敛得到目标的精准轮廓,利用轮廓外接最小矩形框内的像素计算目标质心,判断与CamShift算法中目标搜索窗口质心之间的欧式距离,如果未超出阈值,则直接使用CamShift算法跟踪目标,反之,则将计算出的目标质心作为CamShift算法中当前帧目标搜索窗口的质心跟踪目标。实验结果表明,该算法跟踪目标具有较好的实时性,跟踪性能稳定、可靠。

    • 高精度星载点目标轨迹跟踪系统设计

      2016, 24(8):19-19.

      摘要 (2180) HTML (0) PDF 0.00 Byte (694) 评论 (0) 收藏

      摘要:一种高精度星载点目标轨迹跟踪系统,利用拟合点目标轨迹曲线的方法将点目标位置数据简化成多项式系数的数据包,由地面测控系统发送至星上遥感器指向控制单元。指向控制单元与时间管理单元解析数据包中时间参数与系数参数,控制指向镜机构进行运动,对点目标轨迹进行自主跟踪。此方法提高了跟踪系统的跟踪精度,减轻了目标跟踪时总线通信压力。经过试验验证,系统的跟踪精度远优于传统的目标跟踪方法,可进行推广使用。

    • 无线传感器网络中的被动式目标定位系统设计

      2016, 24(8):20-20.

      摘要 (1525) HTML (0) PDF 0.00 Byte (571) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对采用传统的被动式目标定位系统进行定位时,存在定位精度低的问题。设计了一种新的无线传感网络中被动式目标定位系统。无线传感网络中被动式目标定位系统主芯片CC2430、电源模块、调试模块、串口模块及复位电路模块;主芯片主要对整个系统的运行情况进行控制,电源模块为整个系统提供必要的电源,调试模块及复位模块主要是对整个系统进行调试和复位。并对被动式目标定位系统软件进行了设计。实验结果证明,设计的定位系统在定位精度方面具有一定的优越性。

    • ATE大规模高带宽接口通用适配器组合的设计与实现

      2016, 24(8):21-21.

      摘要 (937) HTML (0) PDF 0.00 Byte (441) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 基于帧频信号的图像存储时序控制方法

      2016, 24(8):22-22.

      摘要 (1213) HTML (0) PDF 0.00 Byte (576) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对长时间服役光学设备图像存储系统性能退化和可靠性降低的问题,设计了新的图像存储系统结构。提出了一种基于帧频信号的时序控制方法,以帧频信号为基准驱动系统软硬件工作,结合秒信号、帧频信号与串口时间生成绝对时间,实现了四路独立数据流的同步采集,通过两级缓存机制保证数据采集-打包-存储之间的速率冗余匹配,对图像转移时间误差进行了修正。检测结果表明,系统时序得到了有效控制,长时间采集存储数据稳定可靠不丢帧,时间同步精度优于1ms。

    • ADS-B时间延迟对ADS-B/WAM数据关联的影响研究

      2016, 24(8):23-23.

      摘要 (1329) HTML (0) PDF 0.00 Byte (497) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对广播式自动相关监视(ADS-B)报文的时间延迟对ADS-B/广域多点相关(WAM)数据关联跟踪精度的影响问题,在ADS-B时间延迟条件下对最近邻数据关联(NNDA)和概率数据关联(PDA)两种经典的数据关联方法的跟踪性能进行比较分析。采用MATLAB仿真计算存在ADS-B时间延迟时,ADS-B报告位置与跟踪预测值的平均马氏距离及关联结果的位置误差均方根,对比两种数据关联方法在上述两个统计平均值的关系。分析结果表明:存在ADS-B时间延迟时,PDA方法在跟踪误差和稳健性上优于NNDA方法,同时ADS-B时间延迟会增加跟踪测量误差。

    • GNSS海洋反射信号软件模拟器设计

      2016, 24(8):24-24.

      摘要 (2642) HTML (0) PDF 0.00 Byte (864) 评论 (0) 收藏

      摘要:在GNSS-R海洋遥感探测中,机载试验是一种重要手段。针对GNSS-R机载试验需要耗费巨大人力、物力以及可重复性差的问题,研究并设计了一种反射信号软件模拟器,介绍了模拟器的总体结构、流程图、关键参数、主要模块及用户界面。该模拟器在GNSS直射信号模拟器的基础上,在直射通道之外并行增加了反射信号通道。通过分析导航卫星反射信号的特点,并利用基于Z-V模型的GNSS海洋反射信号模型,配置机载GNSS海洋反射信号的时延、功率和多普勒频率等参数,从而模拟产生多颗星的多条反射信号。该模拟器可分别生成直射、反射信号两个数字中频文件,直接送入GNSS-R软件接收机进行接收处理。实验结果表明GNSS-R软件接收机的接收处理结果与设定的基于Z-V模型的相关功率曲线的相关系数为0.9977,模拟器产生的反射信号与真实信号相关特性几乎一致,能根据用户输入的不同参数模拟输出导航卫星反射信号。

    • 大型红外模拟目标靶温控系统设计与实现

      2016, 24(8):25-25.

      摘要 (914) HTML (0) PDF 0.00 Byte (449) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对某型红外制导武器试验,用原实物作实弹射击目标成本过高,所以急需制作大尺寸红外模拟目标靶。然而目标背景温差控制精度高与野外复杂工作环境之间存在极大的矛盾,对相应的技术难点进行了深入分析,应用手动与自动、现场与远程等多种控制方式,通过多次试验验证改进,解决了上述技术矛盾,满足了复杂环境条件下武器射击试验的较高技术要求。最终,利用模块化的软硬件设计方法,在工程上高效完成了模拟目标温控系统软硬件设计与实现,解决了试验急需,并多次应用该系统圆满完成了各项射击试验任务。

    • 多集群系统中资源监控代理模块的设计与实现

      2016, 24(8):26-26.

      摘要 (1141) HTML (0) PDF 0.00 Byte (419) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对单一集群用户提交大量作业时系统响应时间长的问题,提出了一种多集群系统中资源监控的设计方案,该方案主要是对集群中各个子节点所有可用资源的状况进行监控,采集子节点的资源信息,并将收集到的集群节点负载信息传送给作业控制模块,使得作业根据分布在多集群环境中的计算资源负载情况进行作业跨集群调度。此方案可用于商业、高校等计算节点比较多的场所,提高工作效率,此方案已在高性能计算中应用,运行状况稳定。实验结果表明,当用户并提交作业和查询作业状态时,多集群系统响应时间优于单一集群系统响应时间。

    • 多因素影响下的ADS-B地面站覆盖及三维显示

      2016, 24(8):27-27.

      摘要 (1132) HTML (0) PDF 0.00 Byte (549) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对多因素影响下的ADS-B地面站覆盖范围进行了研究。在以往只考虑地形遮蔽条件的信号覆盖截止算法基础上,加入对电磁信号的传播有显著衰减影响的气象因素,如大气环境衰减,雨衰减和沙尘衰减,得到更贴近实际情况的覆盖效果。最后以我国新疆地区一组实际应用的ADS-B监视系统为例,计算在当地气象条件下的地面站覆盖效果并进行仿真,并在UGIS(三维地理信息系统)中进行三维可视化分析。仿真结果表明,多种影响因素结合得到的覆盖范围比单一的地形条件覆盖范围更加精确。

    • 改进的自适应衰减卡尔曼滤波算法

      2016, 24(8):28-28.

      摘要 (1963) HTML (0) PDF 0.00 Byte (601) 评论 (0) 收藏

      摘要:SINS/GPS组合导航系统的融合算法主要是卡尔曼滤波,卡尔曼滤波实现最优估计的前提是系统的模型和随机噪声信息必须准确已知。实际情况下,大部分系统的模型和随机噪声信息不完全可知,这可能会导致滤波器估计精度下降。针对这一问题,根据求解遗传因子的方法不同对传统的自适应衰减卡尔曼滤波进行改进,提出一种改进的自适应衰减卡尔曼滤波。改进后的算法分别适用于系统噪声统计模型不准确可知和量测噪声统计模型不准确可知两种情况,分别对应于两种滤波算法,并且二者具有统一的滤波框架。仿真结果表明,改进的自适应衰减卡尔曼滤波比卡尔曼滤波精度较高,有效解决了因为噪声模型不准确导致的精度下降问题。

    • 高可靠分布式容错计算机架构的研究

      2016, 24(8):29-29.

      摘要 (1576) HTML (0) PDF 0.00 Byte (530) 评论 (0) 收藏

      摘要:分布式系统因其具有分散安装、可靠性高、扩展性好、维修成本低、健壮、安全等诸多优点,国内外相继开展分布式计算机高可靠性技术的研究。本文提出了高可靠分布式容错计算机的构架设计思路,并对TTE总线的选用进行了分析论证,重点描述了成员一致性保证和余度同步等关键技术。

    • 基于Agent的多无人机协同飞行通信技术研究

      2016, 24(8):30-30.

      摘要 (1751) HTML (0) PDF 0.00 Byte (469) 评论 (0) 收藏

      摘要:从Agent的两大优良特性--自主性和协同性出发,研究了在多无人机协同飞行中,采用多Agent思想的协同飞行通信技术。根据多无人机协同飞行的特点,设计了多Agent协同飞行的通信协议,多Agent间传递的信息以及信息的分享模式,分析了MAS间信息传递过程;最后,通过实例介绍和分析了MAS协调通讯的构建形式,实现了多无人机协同目标定位中的数据通信。实际飞行实验结果证明,该通信机制能够控制多架无人机同时飞行,提高了通信效率,验证了该方法的可行性和有效性。

    • 基于BP神经网络的景象匹配算法

      2016, 24(8):31-31.

      摘要 (1276) HTML (0) PDF 0.00 Byte (450) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对以可见光图像为基准、红外图像为实测的景象匹配问题,提出了一种基于BP神经网络的景象匹配方法。该方法首先抽取满足平移、旋转、尺度不变性的Krawtchouk不变矩作为红外目标的特征描述并构造特征向量,随后,基于主分量分析法消除特征向量各个分量间的相关性,去掉多个对目标匹配识别贡献不大的特征的影响,形成描述目标的有效特征向量。接下来,构造三层BP神经网络,以有效匹配特征作为输入,匹配位置作为输出,按照经验公式确定隐层节点个数,基于样本集对红外目标在可见光基准图像中的匹配过程进行训练,最终形成智能化景象匹配识别器。实验结果表明,与常用的景象匹配算法相比,提出方法不仅具有更高的匹配精度和速度,而且鲁棒性好,能抵抗实测图像的旋转几何畸变。

    • 基于DSP的时间触发总线设计与实现

      2016, 24(8):32-32.

      摘要 (1172) HTML (0) PDF 0.00 Byte (438) 评论 (0) 收藏

      摘要:网络通信系统是现代航空电子系统以及其他分布式实时容错系统的中枢,基于时间触发架构的网络通信系统是一个重要的发展方向。首先对于TTP/C协议的基本架构以及上电群启动过程,全局时钟同步,容错策略等关键技术进行介绍,然后提出一种基于TTP的时间触发总线协议,并基于DSP实现协议控制器进行时间触发通讯。结果表明时间触发总线具有良好的时间确定性,容错特性以及较高的总线利用率,适用于航空,铁路,汽车等安全关键系统的底层网络通信。

    • 基于Dubins曲线和改进A*算法的AUV路径规划方法

      2016, 24(8):33-33.

      摘要 (2769) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1074) 评论 (0) 收藏

      摘要:将Dubins曲线和具有角度约束的改进A*搜索算法结合应用于路径规划中,能解决路径长度最短和安全性的问题。这样规划出来的路径由两段满足AUV最小转弯半径的圆弧和一段同时与两弧相切的直线构成。圆弧段由产生Dubins路径的方法产生,直线段由改进A*搜索算法扩展产生。首先通过判断Dubins路径存在条件,解算Dubins曲线参数,从而确定此路径中两圆弧的起始点、终止点坐标。再通过这些圆弧坐标可得到直线与圆弧的切入点、切出点,此两点就是改进A*搜索算法扩展路径的起始点和终止点。以Matlab为工具进行仿真实验,验证了此方法能产生规避障碍物的可行的最短路径。

    • 基于FPGA的高速光幕同步系统设计与实现

      2016, 24(8):34-34.

      摘要 (1012) HTML (0) PDF 0.00 Byte (491) 评论 (0) 收藏

      摘要:常规光幕实现发射器和接收器双方信号的同步需要专用同步电缆来完成。针对这一缺点,提出了一种新的高速光幕同步方法,即在发射器的每个循环周期的第一通道发射光脉冲之前增加一个作为帧同步码的光脉冲段,接收端通过判断帧同步码的方式实现收发信号同步,这样便不再需要专用同步电缆,有效地节省了光幕同步系统成本。进一步地,采用新提出的高速光幕同步方法,基于FPGA技术,设计并实现了高速光幕同步系统的总体方案,硬件制作了可应用于高速运动物体的实时到位检测的高速光幕检测装置。实际工程应用表明,采用此方法的高速光幕检测装置,成本低,工作稳定可靠,捕捉与同步性能优良。

    • 基于IODELAY原语SAR载荷模拟器延迟单元设计

      2016, 24(8):35-35.

      摘要 (1490) HTML (0) PDF 0.00 Byte (717) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对星载合成孔径雷达中数传分系统接收数据时序拉偏测试需求,本文提出一种基于FPGA原语的SAR载荷模拟器延时单元设计与实现。该延迟单元采用IODELAY原语,通过时序约束实现正反向时钟拉偏功能。仿真与试验结果表明,该延迟单元时序调整范围可达-6ns至6ns,步进1ns,系统运行稳定,满足设计要求。

    • 基于KL-散度的智能电网用户特征提取方法

      2016, 24(8):36-36.

      摘要 (1239) HTML (0) PDF 0.00 Byte (470) 评论 (0) 收藏

      摘要:智能电网技术的发展,使得传统电力系统的规模及复杂度大大增加,同时产生了大量的用电数据,如何有效利用数据挖掘技术,从这些海量数据中挖掘出有潜在价值的信息,成为了当前电力系统分析中的一个挑战性问题。首先根据不同的时间段,将用户的用电数据进行划分,在分析每段时间内用户用电数据的基础上,采用KL-divergence(KL-散度)方法衡量用户差异,并结合基于密度改进的K-means算法,给出了一种新的用户特征提取算法,用以描述电网用户的特征差异,从而实现针对不同类别用户制定不同电力营销策略,这在一定程度上能够提高企业经济效益。最后,算例仿真结果表明,所给出的用户特征提取算法在计算的时间效率和准确性上,较传统方法都有了明显的提升。

    • 基于PCIe总线的双路1394B接口模块设计与实现

      2016, 24(8):37-37.

      摘要 (1403) HTML (0) PDF 0.00 Byte (625) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了满足航电系统中前端传感器捕获的图形图像数据实时传输的需求,设计并实现了基于PCIe总线的双路1394B接口模块。该模块通过PCIe接口与主机交互,采用S400β传输模式,软件设计符合标准OHCI规范,支持AS5643协议,异步流包数据收发采用链式队列管理,主机与1394B控制器之间通过DMA操作,实现大数据块的并行处理,两路1394B相互独立,显著提升数据传输性能。测试验证结果表明,该模块具备带宽高、可靠性高、CPU资源占用率低等特点,已在某项目获得成功应用,实现了图形图像数据的实时传输,满足系统设计要求,表现出了良好的稳定性和适应性,具有实践应用价值。

    • 基于SIFT特征的彩色图像拼接方法研究

      2016, 24(8):38-38.

      摘要 (1559) HTML (0) PDF 0.00 Byte (600) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统特征提取拼接算法在复杂图像中配准过程中出现的过多误匹配,导致拼接后图像出现鬼影、模糊等问题,从而影响拼接图像的质量,提出一种改进的SIFT配准算法。在对目标图像提取SIFT特征后,利用SIFT描述子的尺度以及梯度方向信息建立最小邻域匹配剔除误匹配点,之后利用局部均方根误差(RMSE)评价映射矩阵与RANSAC算法相结合,迭代出精确变换模型。在对图像进行几何矫正后,提出一种自适应的混合线性算法对重合区域图像变换至HIS颜色空间进行图像拼接,最后得到平滑无缝的完整彩色全景拼接图像。实验结果证明,该算法在拼接复杂场景并且重合区域不多时仍有较好的准确性及稳定性。

    • 基于TD-LTE和Android技术的智能家居系统设计

      2016, 24(8):39-39.

      摘要 (1102) HTML (0) PDF 0.00 Byte (419) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着科技水平和生活水平的提高,人们对居住环境提出了更高的要求,智能家居系统应运而生。本文设计了一种基于TD-LTE和Android系统的智能家居系统,该系统采用各种传感器监测家庭环境,并通过TD-LTE网络将信息传送至用户手机,用户通过Android客户端可以随时随地的掌握家居环境的情况。该系统利用了第四代移动通信技术和移动互联网技术,使得其数据通信速率大大提高,适用群体范围增大,可以远程监控家居设备,提供了安全、舒适和便捷的生活环境,极大的提升了家居生活品质。该系统硬件设备简单可靠,成本较低,易于扩展。

    • 基于UKF的自适应野值剔除算法

      2016, 24(8):40-40.

      摘要 (1314) HTML (0) PDF 0.00 Byte (464) 评论 (0) 收藏

      摘要:在基于RSSI信号的无线定位系统中,由于外界环境中各种存在随机干扰噪声,使得采样到的RSSI信号往往具有非线性、不稳定等特点,很大程度上偏离了其真实值,它直接影响了定位系统的定位精度。为了提取RSSI信号的真实值,提出一种基于UKF的自适应野值剔除算法,它根据信息来修正其预测值和增益,可以实时对动态观测数据中的野值进行检测和剔除。并通过与UKF算法对比仿真实验,matlab仿真结果表明,使用改进算法对RSSI信号进行滤波处理,提取的RSSI信号值更接近其真实值,收敛速度更快,误差更小,稳定性更好, 可以有效地剔除野值信号,并抑制了野值信号对滤波的影响。

    • 基于大圆航线的飞行动态信息三维可视化

      2016, 24(8):41-41.

      摘要 (1470) HTML (0) PDF 0.00 Byte (475) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对飞行监视信息可视化问题,在大圆航线上,结合所需性能导航(RNP)与广播式自动相关监视(ADS-B)技术,分析了航空器信息与RNP保护区计算方法。利用三维地理信息系统World Wind Java的二次开发功能,提出了基于航迹运行模式的航空器动态信息与保护区可视化方法。在本地高分辨率地理环境下重点实现4D航迹模拟飞行、保护区设计、飞行标牌和地形剖面测量等功能。最后通过仿真分析,表明该方法能够直观准确地完成可视化仿真,可应用于飞行监视与规划。

    • 基于单反射模型的混合定位算法研究

      2016, 24(8):42-42.

      摘要 (1118) HTML (0) PDF 0.00 Byte (363) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有定位算法抗非视距能力弱、且对移动台求解时往往需要一个比较精确初始解的问题,利用移动台和散射体的几何位置关系,基于单次反射圆模型提出了一种抑制非视距误差的波达时间/波达角混合定位算法。定位过程中将散射体视为虚拟基站,根据最大散射半径确定移动台的可能位置范围,在该范围内搜寻所有满足约束条件的位置点,对这些点使用加权平均处理方式以提高定位精度,最后结果即为移动台估计位置。计算机仿真表明了算法的有效性。。

    • 基于多传感器的实训室智能管理系统的设计与实现

      2016, 24(8):43-43.

      摘要 (1088) HTML (0) PDF 0.00 Byte (385) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对应用化学、冷链仓储、电工电子、报关模拟等专业实训室的工作特点和工作要求,设计开发了一套基于Android平台的实训室智能管理控制系统。介绍了系统的组成与工作原理、软件开发与硬件设计方案。基于Android平台的实训室智能控制系统实现了实训室及设备的智能控制,为实训室设备管理、人员管理和教学管理提供了方便,并为实训室的安全提供保障,提高了设备的使用效率。

    • 基于机器视觉的西林瓶尺寸检测

      2016, 24(8):44-44.

      摘要 (2965) HTML (0) PDF 0.00 Byte (932) 评论 (0) 收藏

      摘要:在西林瓶生产过程中,尺寸是一项重要的产品质量判断标准,与传统的西林瓶尺寸人工检测方法相比,基于机器视觉的自动检测具有巨大优越性。为实现西林瓶尺寸的检测,提出了一种基于机器视觉的西林瓶尺寸检测方案,设计了系统的图像采集和背光源照明方案,通过中值滤波对图像进行去噪,利用对图像像素点的运算算法,对图像的灰度进行了校正变换,增强图像的对比度,采用Canny算子成功提取西林瓶边缘,在HALCON平台下实现了西林瓶尺寸测量。设定系统标定方法并选取15个2mL样品西林瓶进行测试,结果表明,该方法对西林瓶尺寸检测快速准确,边缘量化精度达到了亚像素级别,检测精度为0.02mm,满足西林瓶生产的参数测量精度要求,为工业生产产品尺寸的自动检测提供了一种有效的新途径。

    • 基于密度和距离的多跳广播转发节点选择方案

      2016, 24(8):45-45.

      摘要 (1141) HTML (0) PDF 0.00 Byte (456) 评论 (0) 收藏

      摘要:多数车联网VANET(Vehicular Ad Hoc Network)的安全应用均采用多跳广播方式分发安全消息。现已提出了许多的多跳广播转发节点选择方案,但它们以减少转发节点数为目的。为此,提出基于密度和距离的多跳广播转发节点选择方案DDBFS(Density-Distance based multi-hop Broadcast Forwarder Selection scheme),记为DDBFS。DDBFS方案主要解决两个问题:密集区域的冗余广播和稀疏区域的高的传输时延。在提出的DDBFS方案中,节点在决策是否转播接收的消息前,依据距离和网络密度设置定时器,一旦定时完毕,且在定时期间,没有其他节点转发该消息,该节点就成为下一跳转发节点。仿真结果表明,与现有的方案相比,提出的DDBFS协议在重播次数和传输时延性能得到显著提高。在密集区域,消息重播次数下降了约57%,在稀疏区域,传输时延缩短了约82%。

    • 基于嵌入式系统的搬运机器人设计与路径规划研究

      2016, 24(8):46-46.

      摘要 (1682) HTML (0) PDF 0.00 Byte (480) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决目前工业搬运机器人发展的需求问题,设计了一款基于嵌入式系统的搬运机器人。该型搬运机器人的循线采用的是一种七路灰度传感器,并通过设计的一种蓝牙模块将灰度信息发送到手机端,从而简化了循线时的调试,具有创新性。搬运机器人前端安装有颜色传感器用以区分不同种类的物料。电机控制部分设计了一个PID闭环控制系统,通过PWM脉冲宽度调节来控制电机的转速。然后,针对模拟场地提出了一种路径规划算法,并通过设计的搬运机器人进行了实验测试与分析,验证了该方法的准确性和有效性。

    • 基于数值仿真船体结构毁伤测点布设方法研究

      2016, 24(8):47-47.

      摘要 (1330) HTML (0) PDF 0.00 Byte (469) 评论 (0) 收藏

      摘要:为有效测量水下爆炸作用下船体结构的毁伤程度,优化测点布设,建立了典型舰船有限元模型,运用大型有限元分析软件ABAQUS提供的声固耦合方法,对船体结构在爆炸载荷作用下的冲击响应进行仿真。依据数值仿真结果,分析船体结构薄弱环节,并将这些薄弱环节作为重点测量部位,结合工程实践和海上试验经验,在准确测量结构毁伤的基础上,合理布设传感器测点,研究设计了水下爆炸作用下船体结构毁伤测点布设方法。经海上爆炸试验验证,数值仿真结果与试验测试结果吻合良好,该毁伤测点布设方法设计合理。

    • 基于无线通信的接触式带钢板形信号采集系统研制

      2016, 24(8):48-48.

      摘要 (1036) HTML (0) PDF 0.00 Byte (365) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对滑环结构的接触式板形测试仪存在的不足,采用无线通信方式,研制了多单片机系统的嵌入式板形信号采集系统,通过光电接近开关的合理安装设计,巧妙解决了检测辊正反转时的信号采集和每组4个传感器信号区分问题,并给出了I2C总线系统中主、从单片机的流程。现场试验表明,在传感器为30组,检测辊10圈/秒转动时,系统的可靠性、数据传输速率和误码率均可满足板形闭环控制的要求。

    • 基于希尔伯特-黄变换双频信号的参数估计

      2016, 24(8):49-49.

      摘要 (1296) HTML (0) PDF 0.00 Byte (499) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高双频信号参数估计在工程测量领域的精度,创新的提出了基于希尔伯特-黄变换和数据拟合算法估计双频信号参数的方法。输入系统的双频信号序列先经过EMD分解算法得到单频的信号序列,采用Hilbert变换得到信号的频率、幅值和相位信息,通过数据拟合算法对信号的频率、相位和幅值等进行校正,校正后参数的值可以精确到两位小数。为了增强该方法在操作上的便捷性和交互性,基于Matlab的GUI工具箱开发界面程序。

    • 利用三次样条改进蚁群算法的无人机航路规划

      2016, 24(8):50-50.

      摘要 (1796) HTML (0) PDF 0.00 Byte (663) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对无人机在二维平面自动飞行中转弯角度过大、路径规划困难的问题,研究了蚁群算法在复杂环境下航路规划中的应用,利用链接图简洁的特点建立空间模型,对无人机的飞行环境和航迹代价进行了描述,并结合三次样条插值函数与蚁群算法,提出了改进蚁群算法,对无人机飞行路径进行优化,并给出算法软件流程。利用MATLAB进行了仿真实验,得出了最优的航路,算法具有较好的稳定性和鲁棒性,对轨迹中不可飞的尖角进行了平滑处理,使得航路为曲线轨迹,满足无人机工作的性能要求,减少无人机在飞行中的代价损耗,验证了该优化算法在无人机航路规划中的可行性。

    • 热强度试验中热电偶调理模块的设计与应用

      2016, 24(8):51-51.

      摘要 (1052) HTML (0) PDF 0.00 Byte (604) 评论 (0) 收藏

      摘要:热强度试验现场环境复杂,会对热电偶、热流等微弱电压信号产生较大电磁干扰,影响测量精度甚至控制信号精度。本文描述了热电偶调理模块的设计,对小信号进行隔离放大,有效抑制热强度试验存在的干扰,提高了系统的精度。

    • 双水平井电磁测距径向距离计算方法的ANSYS仿真研究

      2016, 24(8):52-52.

      摘要 (1537) HTML (0) PDF 0.00 Byte (543) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于旋转磁场测距(RMRS)的基本理论,借助ANSYS有限元分析软件,研究了金属套管条件下双水平井电磁测距径向距离计算方法。首先建立SAGD双水平井RMRS井下传播模型,通过设定单元属性、划分网格、加载边界条件等对模型进行求解;然后研究套管厚度、直径、相对磁导率等对双水平电磁测距系统中磁场轴向分量的影响;最后利用实验室现有的旋转磁场测距模拟装置对仿真结果进行了验证。研究结果表明:随着套管厚度、直径、相对磁导率的增加,探管接收到的磁感应强度会逐渐减小,但双水平井径向间距计算仍可采用均匀介质中的理论测距导向计算方法。此结论可为套管的选取、磁导向仪器的研究及测量资料解释提供理论参考。

    • 水泥生产线数据采集与存储系统的设计与实现

      2016, 24(8):53-53.

      摘要 (1178) HTML (0) PDF 0.00 Byte (456) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现水泥厂生产线设备运行状态大量实时数据的存储,考虑到成本,选择关系数据库进行实时数据的存储,提出了中间缓冲和相同数据放弃存储等技术。首先对水泥厂实时数据采集方案设计的过程进行认知和分解,指出关系数据库存储大量实时数据是设计过程中的难点。综上设计了总体模型,采用opc协议与采集服务器进行通信,通过在水泥厂现场部署数据采集客户端运行,效果良好,验证了该设计的有效性。

    • 显微散焦粒子识别与追踪测速

      2016, 24(8):54-54.

      摘要 (1526) HTML (0) PDF 0.00 Byte (559) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据三孔挡板散焦成像的原理,使用高速散焦显微粒子测速装置开展三维显微粒子追踪测速研究。在粒子散焦像识别的过程中利用了其对应三角模型相似的特点,通过散焦像斑灰度呈二维高斯分布特征计算其质心。在粒子三维位置测量算法分析的过程中选择了多达29颗的样品粒子,对29组不同深度的数据采用线性拟合的方式进行粒子深度方向的标定,并用二元多项式对870组数据拟合获得了关于粒子平面位置漂移的补偿函数。针对长直微通道内雷诺数Re分别为0.05和0.1的流场进行了验证性测量,采用20′0.4显微物镜,使用高速CMOS相机对直径为2mm的粒子进行追踪。结果显示,计算出的示踪粒子速度分布与数值仿真曲线吻合良好。

    • 野战有线通信系统二线全双工接口测试电路设计

      2016, 24(8):55-55.

      摘要 (2645) HTML (0) PDF 0.00 Byte (663) 评论 (0) 收藏

      摘要:野战有线通信系统全双工接口在单对线上同时收发信号,难以直接进行数据采集和测试。针对上述问题,研究了一种基于收发分离和自适应回波抵消的二线全双工接口测试方法。首先,设计电子收发分离器,实现线路上收发信号的隔离;然后,使用自适应回波抵消器,完成了近端回波干扰信号的抵消;最后,借鉴软件无线电技术和存储测试技术,构建测试系统,实现激励信号生成与数据采集。仿真和实验表明,该测试方法能够实现有效完成收发信号隔离以及回波干扰信号抵消,适用于野战有线通信系统二线全双工接口测试。

    • 用于导航定位坐标系转换的引申迭代算法研究

      2016, 24(8):56-56.

      摘要 (1479) HTML (0) PDF 0.00 Byte (564) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提升卫星导航信号处理软件RTKLIB的直角坐标转换至大地坐标算法的性能,本文基于牛顿迭代算法的思路,在Bowring直接解法基础上提出一种引申迭代算法。经过理论分析和测试实验数据对比,本文证实了引申迭代坐标转换算法相对于RTILIB现有的一般迭代坐标转换算法,具有迭代次数更少、精度更高的特点,更适用于高度坐标h取值较大的情形。

    • 真实场景下模拟器卫星可见性研究

      2016, 24(8):57-57.

      摘要 (962) HTML (0) PDF 0.00 Byte (381) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着信号模拟器的发展,载体的运动模型越来越复杂,给出了一种在真实复杂的场景下载体自驾车行驶的过程中卫星可见性判断的方法。利用Global Mapper软件处理网上下载的数字高程信息,提取真实场景中的山脉等障碍物的位置和高度信息。载体行驶过程中,地图API会结合实际路况和真实的地形地貌状况规划出一条合理的自驾车行驶路线。针对载体不断运动过程中的每个位置,实时的计算山脉等障碍物和卫星相对载体的仰角,判断载体每个位置上该卫星是否可见。通过比较考虑地形地貌因素和不考虑地形地貌因素两种实验条件下,对比障碍物和卫星相对于载体的仰角大小,模拟器求解出可见卫星数量变化,用实验结果分析并验证了研究方法的正确性

    • >控制技术
    • 基于PXI和RT-LAB的永磁同步电机快速控制原型设计

      2016, 24(8):58-58.

      摘要 (1160) HTML (0) PDF 0.00 Byte (539) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对永磁同步电机控制器存在算法复杂、代码量大、开发周期长等问题,实现一种基于虚拟仪器的永磁同步电机快速控制原型系统。设计快速控制原型硬件平台,并对硬件设备进行选型,包括PXI虚拟仪器、功率驱动模块、电机对拖台架等;研究永磁同步电机转子磁场定向控制原理基础上,以一台3.1KW被测电机为被控对象,在RT-LAB实时仿真软件环境下,搭建永磁同步电机控制算法模型。实验结果表明,电机转速与定子电流均可无偏差跟踪参考给定值,系统控制性能良好,且该系统使电机控制器开发周期缩短、成本降低。

    • 实时优化与分布式控制集成算法

      2016, 24(8):59-59.

      摘要 (1069) HTML (0) PDF 0.00 Byte (472) 评论 (0) 收藏

      摘要:预测控制作为一种以预测模型为基础的先进控制算法,分布式预测控制广泛应用于复杂高维的复杂大系统控制中。提出了针对大规模过程的实时优化与分布式预测控制集成算法,包含稳态目标计算层和动态分布式控制层。在稳态目标计算层根据当前系统的运行状况进行集中优化,在系统运行的每一时刻计算出相对的全局最优值,并将其传递到下层进行控制。在动态控制层将复杂的大系统分为若干个相对独立的子系统,并且充分考虑各个子系统之间的关联和耦合,用分布式预测控制算法对上层计算得到的相对的全局最优值进行跟踪,提高系统在动态情况下的控制性能。仿真应用表明,此方法的优点在于保证全局最优的同时,降低了计算的复杂度,并且实现了经济目标。

    • 基于STM32的凝结水液位监控系统的设计与实现

      2016, 24(8):60-60.

      摘要 (1476) HTML (0) PDF 0.00 Byte (771) 评论 (0) 收藏

      摘要:为降低PLC控制单容器液位控制系统的设计难度及成本,本系统选用STM32和STC89C51分别作为上位机与下位机的处理器,设计了基于Modbus-RTU协议的液位监控系统;实现了数据实时采集、显示与报警功能;采用PID算法很好的实现了凝结水液位恒值控制,满足了设计要求;最后给出了系统的实物图和测试结果。实验表明,该系统经济实用,抗干扰能力强,可以在工业控制中广泛使用。

    • 基于虚拟仪器技术和网络的综合实验控制系统设计

      2016, 24(8):61-61.

      摘要 (1258) HTML (0) PDF 0.00 Byte (486) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现大型物理实验现场复杂多样的仪器控制,分析了物理实验的特点、过程、环境及仪器控制功能需求,利用虚拟仪器技术、计算机网络技术和数据库技术,建立了一套集成硬件和软件的综合控制管理信息系统,实现记录系统中示波器状态远程批量设置及波形数据自动采集、控制探测系统的高压电源并发加压或退压、保障各测试项目间测试仪器之间时间关联、监控UPS电量和远端现场图片或视频状态。给出了系统的关键的设计思路,列举了某型示波器控制的通用控制代码。结果表明,系统达到了一人总控或多人分权控制实验过程中多种多台仪器的目标,方便快捷地实现不同品牌不同类型示波器的相同功能。

    • 小型集成三通道机抖激光陀螺数字式控制电路设计

      2016, 24(8):62-62.

      摘要 (1932) HTML (0) PDF 0.00 Byte (751) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对军事和民用工程中亟待解决的捷联式机械抖动激光陀螺惯导的小型化、集成化和高精度问题,提出了一种以单块电路板实现对3个机械抖动激光陀螺进行数字式稳频控制、抖动控制、稳流控制、信号检测及脉冲计数的全功能小型机抖激光陀螺集成控制方案,设计了以DSP和FPGA为核心控制器的陀螺电路。试验结果表明,该集成控制电路能同时实现3路陀螺的自动控制,参数调整灵活方便,控制精确稳定,在实现小型化集成化的同时,提高了激光陀螺的输出精度,为捷联式机械抖动激光陀螺惯导的小型化、集成化和高精度奠定了基础,已在多个项目中获得工程应用,具有较高实用价值。

    • 基于PLC的空调机组优化运行与控制系统设计

      2016, 24(8):63-63.

      摘要 (1143) HTML (0) PDF 0.00 Byte (414) 评论 (0) 收藏

      摘要:空调机组在实际运行的过程中,由于控制手段比较单一、运行参数波动大,常常需要进行人工调控。本文以PLC控制器为核心,设计了一套智能监控终端,通过对上位机和下位机程序的设计,完成了优化运行和控制系统的设计,能够同时完成系统各运行参数的优化和各设备的自动调控,大大提高了系统的调控效率和周期,降低了运行成本。

    • 基于openECU的点火正时控制策略设计

      2016, 24(8):64-64.

      摘要 (1469) HTML (0) PDF 0.00 Byte (687) 评论 (0) 收藏

      摘要:点火系统是发动机的重要主成部分,对发动机的性能有绝对性的影响。在开放式ECU的基础上进行了点火正时策略的设计以及预标定的工作,大大缩短了开发的难度和周期;对某LNG气体机的点火正时策略进行了设计和优化,并结合发动机计算模型(进气,压缩,做功,排气)进行了反馈和验证。使用开放式ECU进行实验开发,可以为实验节省大量的时间和资源,监测不同的输入条件对点火提前角的影响,实现了脉谱的预标定,大大缩短了开发工作,具有一定的实际运用价值。

    • 基于模糊PID的多类型轴同步运动控制技术研究

      2016, 24(8):65-65.

      摘要 (1156) HTML (0) PDF 0.00 Byte (508) 评论 (0) 收藏

      摘要:在大型复杂设备中,存在着大量多轴联动或同步运动驱动机构。为提高多轴同步运动精度,对常用的同步控制模型进行了研究和分析,提出了以模糊PID控制算法为核心的主-从式与耦合式相结合的控制模型,并开展了双电机轴系统、双液压轴系统以及混合轴系统的建模仿真与试验分析。结果表明该控制方法不仅能够减小多轴同步系统的同步运动误差,还能有效减小外部干扰的影响。

    • 0.6m暂冲式跨超声速风洞控制系统设计与实现

      2016, 24(8):66-66.

      摘要 (1997) HTML (0) PDF 0.00 Byte (706) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对0.6m暂冲式跨超声速风洞结构组成复杂、试验部段定位和同步控制精度要求高、运行方式多样和运行安全要求严格的特点,研究了0.6m暂冲式风洞控制系统总体设计思想、主要部段多轴联动控制实现方案与控制策略、风洞运行安全联锁实现方式,保证了0.6m暂冲式跨超声速风洞试验效率、控制精度和运行安全,该控制系统设计思想对各类暂冲风洞控制系统设计具体重要借鉴意义。

    • 带温度补偿的双余度舵机伺服控制算法研究

      2016, 24(8):67-67.

      摘要 (1189) HTML (0) PDF 0.00 Byte (456) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对双余度舵机不同控制通道间速度环输出指令存在偏差、电流冲击和输出转矩波动等问题,本文提出了一种带温度补偿的双余度舵机伺服控制算法。首先,采用积分均衡的方法抑制传感器和双通道控制器解算误差引起的速度环输出指令的差异,然后采用电流截止负反馈的方法减小负载扰动和电机过渡过程带来的电流冲击,最后通过对电机进行温度补偿来减小环境温度和本体升温对输出转矩的影响。仿真结果表明,该算法能够有效抑制速度环输出指令误差和减小电流冲击,使电机在不同的工作温度下保持良好的性能。

    • 基于线激光视觉的机器人焊缝跟踪鲁棒控制方法

      2016, 24(8):68-68.

      摘要 (989) HTML (0) PDF 0.00 Byte (416) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决机器人在高速状态下进行焊缝跟踪时在拐角处产生的失真变形问题,提出了一种基于线激光视觉的机器人焊缝跟踪鲁棒控制方法。该方法通过视觉系统的预测量获得焊缝轮廓信息,对焊缝拐点进行识别并辨认拐角区域,对不同的轮廓部分采用不同的控制策略,同时引入自动校正过程,校正实际生产过程中的装配误差。实验结果表明该方法可以实现可靠的检测与跟踪,解决了高速状态下的运动轨迹失真问题,有效地提高了机器人焊缝跟踪的速度与精度,并确保系统在外界干扰的情况下仍能保持准确和稳定的运动,增强了系统的鲁棒性。

    • 基于模糊切换增益调节的燃气流量滑模控制

      2016, 24(8):69-69.

      摘要 (1093) HTML (0) PDF 0.00 Byte (409) 评论 (0) 收藏

      摘要:将模糊控制方法与滑模控制方法相结合,针对燃气流量调节伺服系统设计一种基于模糊切换增益调节的滑模控制器,固冲发动机流量调节伺服控制系统的不确定部分通过滑模控制器来补偿,从而可实现固冲发动机流量调节伺服系统的鲁棒控制。使用matlab对固冲发动机流量调节伺服系统进行建模仿真并与单纯使用滑模控制方法进行比较,仿真结果表明基于模糊切换增益调节的固冲发动机模糊滑模控制系统具有较好的给定适应性和抗干扰性,采用该控制方案能有效的抑制系统随机干扰对控制系统的不利影响,控制效果优于纯滑模控制方法,消弱了控制信号的抖振,为提高固冲发动机流量调节控制系统的动态性能奠定基础。

    • 适用于捷联惯导温度补偿的高精度测温系统

      2016, 24(8):70-70.

      摘要 (1194) HTML (0) PDF 0.00 Byte (513) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对捷联惯导温度补偿的研究,设计了一种用铂电阻Pt1000作温度敏感器, ADS1148为信号调理和A/D转换的高精度双通道数字测温系统。采用高性能集成芯片、双恒流源式三线式配线法、比例输出结构和RC低通滤波器的设计,有效的简化了电路,增加了系统的抗干扰能力并减小了硬件误差;主控芯片采用MSP430单片机实现与ADS1148的通信和对上位机输出与温度数据相对应的16位数字量。试验结果表明该系统在捷联惯导温度补偿研究中所用的-40°C到60°C的温度范围内达到了0.002°C的分辨率。

    • 基于PID的流量调节阀的设计

      2016, 24(8):71-71.

      摘要 (1213) HTML (0) PDF 0.00 Byte (464) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对流量控制,设计了一种结构简单、控制方便、精度高的基于PID的流量调节阀。流量调节阀主要由手动平衡阀、流量传感器、步进电机和控制器四部分组成,控制器采用PID算法控制步进电机。检测步进电机电流的大小不仅能确定手动平衡阀是否到达了极限调节值,也可以防止过电流损坏电机。实验测试中,用PC机对输出流量值进行设定和对流量调节阀的控制效果进行分析。通过反复试验,证明了输出的流量值能准确快速的跟随设定值的变化而变化。研究表明,基于PID的流量调节阀能实现高精度的流量控制。

    • 基于ARM的六足仿生机器人野外定位系统

      2016, 24(8):72-72.

      摘要 (2197) HTML (0) PDF 0.00 Byte (707) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更好地控制六足仿生机器人适应野外作业环境,针对机器人野外定位问题,提出了一种六足仿生减灾救援机器人无线野外定位系统解决方案,方案以三星S3C2440为硬件平台,以嵌入式linux系统为软件平台,设计了六足仿生机器人野外定位系统。通过GPS全球定位系统进行六足仿生机器人的定位,利用GPRS实现网络通信,并将定位信息传输到终端设备,终端设备通过发送命令的方式控制六足仿生机器人实现相应的动作。实验证明:该系统的稳定性好,可靠性较高,能较好的满足六足仿生减灾救援机器人野外定位的需求。

    • 冗余自由度工业机器人模糊自适应PID控制研究

      2016, 24(8):73-73.

      摘要 (1072) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1062) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高汽车生产中涂胶工序的工作效率和空间利用率,改善机器人避障性能,设计了一款具有7自由度的冗余度工业涂胶机器人,并对其控制方法开展研究。针对现有PID控制方法应用于非线性时变的多自由度多刚体串联式开链系统时,控制效果有限、难以达到系统精度要求等问题,基于传统PID控制和模糊自适应控制算法,提出了一种带有重力补偿的模糊自适应PID混合控制方法。该方法在对冗余度工业机器人进行动力学分析的基础上,基于牛顿-欧拉分析法建立了冗余度机器人动力学模型,基于动力学分析设计了带有重力补偿的模糊自适应参数整定PID控制策略,建立了控制器模型,通过Matlab仿真实验表明,具有模糊自适应参数整定PID控制较有重力补偿的传统PID控制具有更好的控制效果。

    • 基于μC/OS-III的喷雾结冰控制系统的设计

      2016, 24(8):74-74.

      摘要 (1597) HTML (0) PDF 0.00 Byte (629) 评论 (0) 收藏

      摘要:结冰是影响飞机安全飞行的重要因素,在某一型号飞机投入使用前,需要对该飞机除/防冰系统的性能进行验证。因此,研制了一套基于μC/OS-III的机载喷雾结冰控制系统;给出了系统的整体结构框架及其组成,重点介绍了该控制系统的硬件及软件的设计思路;系统实现了对喷雾设备的水、气路温度及压力的自动调节,在此基础上,还具有参数监测与显示、系统报警、数据分析与保存等功能。试验结果表明,该控制系统具有运行稳定、实时性好、调节速度快、控制精度高等特点,可以使用该系统进行喷雾结冰试验来考察某机型除/防冰系统的工作性能。

    • >军事装备测控技术
    • 基于滚动粒子群算法的空对地攻击轨迹控制决策

      2016, 24(8):75-75.

      摘要 (1169) HTML (0) PDF 0.00 Byte (463) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对空对地攻击的轨迹规划问题,建立战机的六自由度模型、全向RCS模型、以及各类威胁模型。选取推力系数、攻角以及横滚角为控制量,确立对地攻击航迹控制决策指标函数以及决策最优控制模型。采用滚动粒子群算法,通过粒子群算法获得控制量在每个决策时域内的最优值并结合滚动时域控制实现对航迹的在线规划。经过仿真分析表明该方法可以控制载机完成作战任务并能给出控制量的变化规律,为飞行员提供决策辅助信息。

    • 基于SOPC的分段轨道炮发射控制系统设计

      2016, 24(8):76-76.

      摘要 (1173) HTML (0) PDF 0.00 Byte (430) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对自主研发的分段轨道炮,设计了一种基于EP2C8Q208C型FPGA的数字型发射控制系统,该系统采用SOPC(System on a Programmable Chip)可编程片上系统技术,将Nios II处理器软核嵌入到FPGA中,利用软核中的IO、定时器、串口通讯等功能实现了分段轨道炮的发射控制,通过B探针对分段处电枢位置进行检测。采用串口与上位机通讯,界面设计采用LabView,可以对发射时序进行任意设置。系统操作方便、可扩展性强,已运用到分段轨道炮发射控制中,试验结果满足发射要求,为分段轨道炮的机理研究提供了基础。

    • 基于ZigBee的特种装备贮运状态监测系统设计

      2016, 24(8):77-77.

      摘要 (2305) HTML (0) PDF 0.00 Byte (856) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了一种基于ZigBee技术的实时贮运状态监测系统。系统通过MEMS传感器实现特种装备贮运状态的采集,采用CC2530模块实现数据的无线传输,以ARM微处理器STM32F407为核心实现数据的实时存储、分析与显示,并应用数字滤波算法对数据进行滤波处理,提高了检测数据的精确度。系统测试结果表明该系统对于节点信息的采集和无线传输具有较高的可靠性和稳定性,具有推广应用价值。

    • 全相位FFT在导弹自动驾驶仪测试中的应用

      2016, 24(8):78-78.

      摘要 (2131) HTML (0) PDF 0.00 Byte (713) 评论 (0) 收藏

      摘要:自动驾驶仪是导弹的姿态控制系统,其性能好坏决定了导弹飞行的稳定性。为了精确测量其性能,对导弹自动驾驶仪测试原理和方法进行了研究,进行了正弦信号测量方法的分析,提出了基于全相位FFT数据处理方法,并结合时移相位差校正方法实现正弦形式信号的频率、幅度和相位等参数的精确测量。利用LabVIEW图形化编程软件设计了算法软件,通过仿真试验考察了该算法在无噪、低噪和大噪环境下信号测量精度,结果表明全相位FFT方法在信号频谱测量方面具有精度高、抗噪能力强等优点,满足自动驾驶仪的测试需求。

    • >测试软件工程
    • 基于GPU的可视化测量仪器软件设计

      2016, 24(8):79-79.

      摘要 (1156) HTML (0) PDF 0.00 Byte (553) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出利用显卡图形处理单元(Graphics Processing Units, GPU)的并行信息处理能力解决仪器软件在执行海量数据处理、建模、渲染以及交互所面临的开销过大的难题,基于DirectX 11的计算着色器(Compute Shader,CS)实现海量测量数据的处理和建模以及高速推送渲染,建立在GPU内实现海量数据模型上点的拾取模块,以提高仪器可视化测量中的交互执行。实验比对证实了基于GPU的可视化测量仪器软件的高执行效率。研究为挖掘可视化测量仪器硬件能力、合理配置仪器CPU与GPU开销、在整体上提高仪器运行效率提供了一条有价值的技术路径。

    • 面向STD标准的信号通道控制模型研究

      2016, 24(8):80-80.

      摘要 (1396) HTML (0) PDF 0.00 Byte (543) 评论 (0) 收藏

      摘要:IEEE 1641(STD)标准是IEEE标准委员会制定的新一代面向信号测试标准。首先对STD标准定义的连接及其动态模型进行了分析,梳理了常用的开关类型。接下来,提出了信号通道系统的描述模型和控制模型,并针对常用的多路开关和矩阵开关,给出了开关能力描述模型和开关组件接口定义,总结了资源管理器的工作步骤和虚拟连接的资源共享判断准则。最后,给出了该信号通道模型的实现方法,并通过开发的一个图形化信号通道系统管理软件,简化了用户的开发工作。

    • 基于Android的逆变器管理系统的设计与实现

      2016, 24(8):81-81.

      摘要 (1143) HTML (0) PDF 0.00 Byte (484) 评论 (0) 收藏

      摘要:光伏发电是一种可再生能源,逆变器是光伏并网发电系统中的关键部件。针对要对逆变器的实时状态进行查询,提出了一个基于安卓(Android)的逆变器管理系统,首先介绍了整个管理系统结构框架,然后详细分析了每个模块的具体实现,根据网站后台提供的接口,通过GPRS(通用分组无线服务技术)或WIFI(无线网)和接口交互后获得数据,对获取到的字符串数据进行字符串解析,并显示在对应模块的控件上,最后分别在模拟机和真机设备上运行。实现了Android手机对逆变器的系统状态一览、设备状态一览进行浏览和查询,在后台能够得到数据曲线功能模块的数据。运行结果表明,基于Android的逆变器管理系统,能够在Android手机上实时地观察逆变器发电情况,做到及时地发现错误设备并解决问题。

    • 基于1149.7标准的测试生成方法研究

      2016, 24(8):82-82.

      摘要 (1775) HTML (0) PDF 0.00 Byte (527) 评论 (0) 收藏

      摘要:单芯片多核设计、片上系统等技术的不断发展为边界扫描技术带来了新的挑战,多扫描拓扑的测试矢量自动生成也成为了研究的重点与热点。基于1149.7标准对测试生成方法进行了研究,包括互连测试矢量、调试应用指令及数据和寄存器配置命令的生成,提出了测试生成的总体框架,以VS2008作为软件平台搭建自动测试生成系统,从数据库中提取目标板信息对寄存器进行配置,生成互连测试矢量或调试数据,最后将生成的信息插入数据库中,在互连测试矢量生成过程中,提出了一种基于边界扫描寄存器的功能来设置网络结点类型的新方法,有效地完成了对复杂网络的测试。

    • 一种自动气象站嵌入式软件构件裁剪算法

      2016, 24(8):83-83.

      摘要 (1089) HTML (0) PDF 0.00 Byte (452) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决自动气象站嵌入式软件构件冗余度大,不利于低网速环境下远程更新的问题,提出了一种自动气象站嵌入式软件构件裁剪算法,将算法分为预处理、函数信息表的构造、有序二叉树和状态转移及文本指针跳转表的构造、函数调用树的构造、函数的裁剪几个阶段,并对每个阶段作了详细介绍。根据提出的裁剪算法,实现了一个嵌入式软件构件裁剪工具,设计了裁剪实验,并将裁剪前后的构件体积进行了分析对比。实验表明,算法能够有效地对自动气象站嵌入式软件构件进行裁剪,去除构件的冗余代码,大大提高远程更新的效率。

    • >试验与评价技术
    • 燃油涡轮流量传感器故障仿真及试验研究

      2016, 24(8):84-84.

      摘要 (1295) HTML (0) PDF 0.00 Byte (595) 评论 (0) 收藏

      摘要:在进行无人机燃油流量检查过程中,发动机在低转速下试车,燃油流量测量结果与理论值相差甚远。为定位并分析故障产生原因,基于simulink建立了燃油涡轮流量传感器数学逻辑模型进行故障仿真。仿真结果表明,外界磁场通过燃油涡轮流量传感器内部线圈耦合产生干扰信号,进而转换为干扰脉冲,使得脉冲频率增大。在燃油测试台上利用线圈瞬间通/断电模拟外界磁场干扰进行验证试验,进一步验证了仿真结果的正确性。对磁-电式涡轮流量传感器排故工作具有指导意义。

    • >智能仪器与传感技术
    • 嵌入式频率特性分析仪的设计及实现

      2016, 24(8):85-85.

      摘要 (1330) HTML (0) PDF 0.00 Byte (584) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究设计基于PC104和FPGA的嵌入式频率特性分析仪。该分析仪采用虚拟仪器的概念,以PC104 CPU为主控单元,通过FPGA控制D/A、A/D芯片时序,输出全频率范围内的正弦波并采样存储系统激励信号及输出响应,最后通过CPU算法处理得到系统频率特性。实验结果表明:该仪器人机界面友好,测量速度快,测试波形与理论计算波形能较好吻合。

    • 有向传感器网络中热释电红外传感器节点部署及仿真研究

      2016, 24(8):86-86.

      摘要 (1224) HTML (0) PDF 0.00 Byte (514) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对有向传感器网络(Directional Sensor Networks, DSNs)探测区域中PIR(Pyroelectric Infrared Sensor)传感器节点部署问题,设计了4种基于几何形状的节点部署方案,计算了各部署方案的节点密度。基于修改后的TIS测试编写仿真算法,在Matlab平台上对各节点部署方案进行了仿真实验,统计不同部署方案下的目标检测率,并对实验数据进行分析。结果表明,设计的4种部署方案的目标检测率均高于随机部署约10%;等腰三角形部署方案适用于节点数目充足的情况,能实现探测区域全覆盖,目标检测率可达80%以上;正方形部署方案适用于节点数目有限的情况,能实现探测区域大部分覆盖,目标检测率可达75%以上。

当期目录


年第卷第

文章目录

过刊浏览

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行