智能化的试飞测试软件体系架构研究

针对航空飞行试验需求从单一的测试向以信息化为代表的空天地一体化发展,试飞软件体系结构的智能化必将是试飞测试技术研究的重要方向,首次提出了基于组态的智能化实时监控软件体系,分析了智能化试飞测试软件体系的架构和层次以及关键技术。采用图形元素可重构算法实现智能化实时软件系统平台,满足飞行试验设计开发目的,具有智能配置、健康诊断、简便操作、友好界面等特点,由该体系架构设计的实时监控软件已成功应用于运输机、C919机等型号的多架飞机试飞实时监控当中, 结果表明该体系架构运行稳定,提高了试飞工作效率,在确保试飞安全和保障试飞任务高质量完成发挥了重要作用。     

飞控系统故障告警实时监控软件的设计与实现

为了对某型直升机电传飞行控制系统故障进行实时安全监控,降低试飞风险,分析了该系统的故障告警类型、故障判断方法和故障告警形式,根据飞行控制系统在飞行试验过程中的监控需求,以Labview为软件开发平台,开发了故障告警实时监控软件,以故障灯和文本信息显示的方式实现了对飞行控制系统各类型故障分等级实时监控与预警,并对软件实现方法进行了详细说明。在实际的飞行试验任务中,此软件能准确、可靠地实时监控到故障告警信息,完全满足飞行试验对飞控系统故障实时安全监控的需求。     

滑翔弹一体化实时半实物仿真平台设计

针对滑翔弹飞行控制系统半实物仿真平台研制中的两个关键问题—仿真实时性与一体化建模,建立了一套基于Windows操作系统的半实物仿真平台,开展了在较低成本的工业控制计算机上实现高效、实时的飞控系统半实物仿真研究。文中采取了Real Time Extension(RTX)插件扩展系统实时性的方案,既满足了仿真平台1ms精确定时的要求,又大幅降低仿真平台的成本;结合Simulink软件高效、安全的基于模型设计的解决方案,建立了扩展实时Windows系统下自动生成代码与手工代码混合编程的方法,重点解决了一体化建模方案在实时平台中的集成问题,并进行了仿真平台实时性能测试。最后完成了发射高度为海拔4 800 m,初始速度为202 m/s以及不同误差组合条件下的滑翔弹半实物仿真试验,整个飞行过程中侧滑角都稳定在-3度与3度之间,满足飞控系统稳定裕度要求。     

基于综合监控的设备状态修方案研究

随着工业控制领域的不断发展,综合监控系统已经日趋成熟并于工业现场运行较长时间。而基于综合监控系统获取的大量历史数据的分析和实时数据的使用并没有开展深入的探讨。本方案提出了一种基于综合监控系统的状态修方案,把综合监控系统的历史数据经过一定的清洗,建模导入到大数据平台,通过相应的算法分析,从而改善维修决策模型并建立设备评价体系;把实时数据实时的传递到设备状态页面,减轻了传统巡检工作,保证了设备检查效果;把设备报警数据通过分类,分项,直接派生检修工单,实现了设备维修的自动化。     

基于Storm的城市消防联网远程监控系统的实时数据处理应用

针对城市消防联网远程监控系统中实时信息数据逐渐增长而引出的大数据问题,传统的消防系统无法实时、高效地处理消防实时数据的问题,提出了一种基于云计算和Storm实时数据处理系统的解决方案;对于开源的Storm框架进行需求和性能分析,实现对其技术架构上的改进,并结合消防系统的特点,提出一套高实时性、高可扩展性的消防联网监控中心的数据实时处理的体系架构,同时也进行了云计算平台的搭建,利用心跳检测机制保证各个监控单位的实时性连接;研究表明,基于云计算和Storm平台架构完全适用于消防联网监控中心的实时消防数据的处理,具有高效性、高可靠性、性能显著等特性。     

飞行仿真转台的软件控制系统设计

飞行仿真转台作为航空、航天领域中进行半实物仿真和测试的关键设备,在飞行器的研制过程中起着非常关键的作用。以五轴飞行仿真转台为研究对象,介绍了系统的软硬件平台设计体系,然后根据软件控制系统的基本原则,采用模块化设计,以通用性、安全性为出发点,采用面向对象的程序设计思想,分别从模式选择、实时显示、数据保存、精度补偿、状态监控、安全保护和网络通讯等7个方面阐述了其设计思想。该系统经过实际的联机测试和控制实验,证明稳定可靠,界面友好,达到了理想的效果。     

基于TDMA多目标遥测数据传输系统设计与实现

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,本文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。     

站点式飞行试验实时监控软件平台研究

飞行试验实时监控软件平台的运行效率直接影响着飞行试验过程管理的高效性。在实时数据解算服务器的基础上,配置站点服务器及DNS服务器,构建站点式飞行试验实时监控软件平台,利用交互式页面设计及网络数据库管理技术,提高实时监控软件平台的管理及维护效率,改善监控软件的用户交互模式。实现了监控组件在站点式软件平台下“访问部署、链接监控”的目的,从而简化了飞行试验监控工作环节,有助于缩短型号科目试飞周期。     

多旋翼无人机地面控制站软件系统设计与开发

针对多旋翼无人机自主飞行实时监控需求,开发了一套完整的多旋翼无人机地面控制站软件系统。根据多旋翼无人机地面控制站软件总体设计分析,基于功能模块化思想,分别设计并实现了飞行监控、飞行任务管理、二维与三维结合的导航电子地图以及数据库技术等功能,为无人机的实时监控提供了有力保障。地面控制站软件系统的三个用户主界面简约美观,能够实时切换,便于地面操作员对无人机的飞行监管。最后,通过某型多旋翼无人机的飞行作业,对地面控制站软件系统进行了全方位测试。实验测试有效地证实了该地面控制站软件系统具有完善的监控功能,操作简便,完全满足无人机地面控制站需求,已经作为标配软件提供给用户使用。     

燃煤机组脱硝电价监控系统移动平台的设计与应用

为了满足用户对脱硝电价监控工作实时性、互动性和个性化的需求,利用移动技术建立脱硝电价监控系统移动平台,基于PhoneGap、HTML5、SQLite等技术在智能终端上实现对燃煤机组脱硝全过程的移动监控和决策分析,将在线监控平台的服务场景延伸到现场,基于消息订阅群发机制实现了数据从监控系统到移动用户的快速传播;脱硝电价监控系统移动平台以更低成本、更高成效实现了对燃煤机组脱硝工作全天候、无限制的监控,是对现有在线监控系统的有力升级和扩展,拓展了传统的监管服务模式,使监管服务更加全面和多元化。     

飞参系统实时监视技术研究

针对飞机研制阶段各系统交联试验时故障定位慢、检查测试手段匮乏的问题,设计了飞参系统的实时监视功能。飞参系统中的机载设备与地面设备通过以太网进行数据交互,实现飞机状态的实时监视。分析了实时监视功能的作用与优势,并从某型飞参系统功能需求出发,阐述了机载设备的硬件配置及软件架构。基于UDP通信协议,提出了一种机载设备与地面设备交互的数据收发策略。该策略通过地面设备控制数据通信周期,机载设备采集的数据按周期发送给地面设备还原显示,实现了飞行数据的一边记录一边监视。实际应用表明,飞参系统的实时监视功能丰富了试验测试手段,提高了各个系统试验效率,实现了对飞机实时状态的监测,为航前快速检测技术的发展奠定了基础,具有很高的工程实用价值。     

基于Android平台的1090ES数据链数据采集系统

随着空中交通管理技术的发展,1090MHz扩展电文(1090ES)数据链已经成为承载地空通信、空空通信的重要数据链,在民用航空及通用航空领域得到了广泛应用。传统的二次雷达或ADS-B地面站设备大而沉重,为了构建便携、低成本的1090ES数据链数据采集系统,提出了一种基于Android智能终端和广播数据采集板卡的解决方案,利用1090MHz天线接收广播信号,由单片机(PIC18F2550)实现模数信号转换,通过USB-OTG接口发送至Android智能终端;开发了数据采集APP,实现数据的融合解译、数据采集以及航空器的飞行监视。经测试验证,系统能够有效采集1090ES数据链公开协议航空数据,覆盖范围超过150公里,即插即用,应用前景广泛。     

基于粒子群的高超声速飞行器闭环制导研究

对于高超声速飞行器的研究来说,凭借其超高的飞行速度和飞行高度,能够在短时间内飞行更远的距离。为了达到作战要求,需要规划整个飞行轨迹,而最为重要的便是上升段的制导问题。本文以X-33高超声速飞行器模型为研究对象,提出基于粒子群算法的闭环制导策略,实时修正飞行轨迹,使飞行器最终准确到达目标位置;并对该方法的可靠性进行了仿真验证。仿真结果表明,基于粒子群算法的闭环制导策略优化精度高,物理概念明确,能满足高超声速飞行器上升段的闭环制导需求。     

基于无人机遥感的不同施氮水稻光谱与植被指数分析

卫星遥感空间分辨率低且易受大气、云层、雨雪等因素的影响。本文使用共轴十二旋翼无人机搭载光谱仪构成农情遥感系统。首先,给出自主设计的无人机结构和飞行控制系统,围绕飞行平台、控制系统、遥感载荷构建了多环节数据备份的无人机遥感数据采集系统;然后,试验测试4种施氮水平水稻的光谱指数变化规律;最后,通过试验数据分析可得:在可见光区水稻冠层光谱反射率随氮素水平增加而减小,在近红外区,光谱反射率一开始随氮素水平增加而增大,但氮素水平增大到一定程度后再增加氮素导致反射率降低。在4种氮素水平下,水稻植被指数RVI和NDVI由分蘖期到拔节期先增大,然后至抽穗期又逐渐减小,且抽穗期RVI和NDVI值小于其分蘖期RVI和NDVI值。试验表明以多旋翼无人机为平台搭载光谱仪器构成农情遥感监测系统用于反演作物植被指数方面是可行的。本文设计的无人机遥感数据采集系统能够有效、实时获取遥感信息,其获取的高空间分辨率和光谱分辨率的农田实时信息能够为作物长势的分析、健康状况的监测提供必要的数据支持。     

物联网环境下的车辆监控信息平台设计

为使车辆管理更加科学化以及合理化,并在提高车辆管理水平的同时减少不必要的开支,需要对车辆监控信息平台进行设计。当前采用的车辆监控信息平台设计方法是利用视频图像对其进行监控,监控过程中由于视频储存占用空间大,无法设置缩小占用空间,导致监控不能及时发送信息,存在监控性能较差,安全性低的问题。为此,提出一种物联网环境下的车辆监控信息平台设计方法。该方法首先对车辆监控信息硬件平台进行设计,硬件平台是由通信平台、数据平台以及信息共享平台三部分构成,利用Adaboost算法对车辆监控信息数据进行提取,以提取的车辆监控信息数据为基础,结合REDD方案的分簇性能将终端监控的信息数据传输至通信平台,最后在通信平台进行信息发布与展示,由此完成对车辆监控信息平台设计。实验结果表明,所提方法可对车辆信息进行全方位安全监控,实现车辆的科学化管理,为车辆监控的发展提供有效依据。     

基于SOPC的微小型无人机容错飞行控制平台设计

针对微小型无人机的高可靠性和微型化要求,将可编程片上系统(SOPC)技术和容错技术相结合,设计出一套双余度容错飞行控制平台。从容错方案的选取到硬件和软件的实现给出了具体实施方案,并对同步技术、故障诊断与定位、动态重构与隔离等关键技术进行了研究。经过仿真验证和试验表明,该方案设计合理,系统平台不仅可以实现无人机飞行控制的基本功能,而且具有很高的集成度和灵活性,并且满足一次故障安全。     

离子原子碰撞过程中反冲离子飞行时间谱的蒙特卡罗模拟研究

基于蒙特卡罗方法,建立了程序模拟离子与原子碰撞中的反冲离子飞行时间谱.模拟入射离子束的空间密度分布,原子束密度的空间分布,靶原子的初速度分布, 根据反应几率产生不同电荷态反冲离子,并求出反冲离子飞行时间后,对每次模拟事件根据飞行时间进行累计,就得到反冲离子的飞行时间谱.模拟结果与实验(Ar12+-Ar) 测量到的TOF谱进行了分析比较,并进行了定性讨论