双波段遥测天线设计

随着航空飞行试验数据量的不断增加,原有IRIG106遥测系统已不能完全适应当前和未来的需求。同时随着网络技术的不断发展,遥测系统的网络化成为新的发展趋势。民用4G通信占用S波段遥测资源使得航空遥测寻找新的传输频段。为了充分利用和保护现有资源,并适应遥测的网络化发展,本文提出在现有S波段遥测基础上增加C波段网络数据传输功能,开展双波段遥测天线设计技术研究。在对天线结构进行合理设计的基础上,提出了一体化馈源设计方案。通过S波段振子与C波段振子的集成化设计,实现了C波段无线网数据与S波段串行数据流的共同传输,极大地提高了遥测数据传输速率,缓解了遥测频率资源紧张的现状。通过飞行试验验证,设计的双波段天线能够满足飞行试验大速率数据的传输需求。     

新一代遥测网络系统及其传输组网方式研究分析

新一代遥测网络系统(TmNS)包括试验对象端(TAS)和地面站端(GSS)两大部分,在对这两部分的功能结构,包括系统组成,各组成单元功能关系进行研究的基础上,依据飞行试验遥测传输需求,对新一代遥测网络系统的传输与组网方式进行研究分析。     

C波段无线网络通信技术及在飞行试验遥测中应用构想

在分析国内外C波段无线网络通信研究进展基础上,结合现行飞行试验遥测中遇到的技术瓶颈,提出了将C波段无线网络通信技术应用于飞行试验遥测中的构想,建立基于C波段的无线网络的空地一体化遥测网络体系。C波段空地网络化遥测链路的建立,扩展遥测数据传输可用频段的同时增加上行通道,建立机载网络系统与地面监控网络的网络通信链路,为未来空天地一体化遥测网络的建立建立技术基础;同时利用通用的网络管理流程,对整个测试资源动态配比,提高试飞效率。     

基于运动估计的无人机视频与遥测同步方法

针对无人机遥测数据和视频由于通讯延迟、链路不稳等因素,视频和遥测数据无法一一对应起来,需要对其进行同步处理的技术需求,提出了基于运动估计的视频与遥测同步方法。对于无人机飞行获取的遥测数据和视频数据,分别进行运动估计,得到基于遥测数据的运动编码和基于视频数据的运动编码,然后基于分析得到的运动编码进行匹配,进而根据匹配结果,对遥测数据进行插值处理,实现遥测与视频的同步。通过对总体运动模式的匹配,在载荷和无人机的遥测协议具体内容未知的情况下,根据运动模式实现视频与遥测的同步。通过灰度投影的方法进行针对无人机遥测数据和视频由于通讯延迟、链路不稳等因素,视频和遥测数据无法一一对应起来,需要对其进行同步处理的技术需求,提出了基于运动估计的视频与遥测同步方法。对于无人机飞行获取的遥测数据和视频数据,分别进行运动估计,得到基于遥测数据的运动编码和基于视频数据的运动编码,然后基于分析得到的运动编码进行匹配,进而根据匹配结果,对遥测数据进行插值处理,实现遥测与视频的同步。通过对总体运动模式的匹配,在载荷和无人机的遥测协议具体内容未知的情况下,根据运动模式实现视频与遥测的同步。通过灰度投影的方法进行运动估计以完成视频的运动编码,大大提高了视频运动估计的效率和速度,最终实现视频与遥测的同步。实现对遥测数据的高精度匹配和插值,提高同步的精度。运动估计以完成视频的运动编码,大大提高了视频运动估计的效率和速度,最终实现视频与遥测的同步。实现对遥测数据的高精度匹配和插值,提高同步的精度。     

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。     

高速航电总线数据实时遥测技术研究

为了解决飞行试验中高速航电总线数据实时遥测的测试需求,研究了高速航电总线数据采集及实时遥测的测试技术;面对全新总线架构以及海量实时传输数据,传统的总线测试技术无法满足新的测试需求,设计了高速航电总线数据监听以及遥测传输的测试系统,成功将高速总线数据融合到网络数据采集技术及数字遥测技术中;实际的试验结果表明,该方案能够准确、有效地完成机载高速航电总线数据采集及实时遥测传输,该方案的成功应用,为今后相关的高速总线数据测试提供了重要的参考价值。     

基于EPL的分布式时钟同步方法

工业以太网协议Ethernet POWERLINK(EPL)分布式站点的时钟同步方法并不能在实时运行过程中保持很高的同步精度,无法满足特定环境下的控制要求。研究了工业以太网协议EPL的两种时钟同步机制,通过数理计算分析了时钟同步误差产生的原因,针对误差较大的缺点,提出了减小误差的方法。通过迭代计算消除了主从站同步报文往返的路径延迟,并设计基于现场可编程门阵列(FPGA)的集线器(Hub)用于EPL菊花链网络拓扑结构,有效地克服了时钟同步报文往返传输延时不一致的缺点,测试结果表明新方法明显优于协议自身的时钟同步方法,对于实现基于EPL的高精度分布式时钟同步网络具有重要意义。     

多站遥测数据快速融合软件设计与实现

在多站测控系统的飞行试验中,为了快速得到完整有效的测试结果,提高多站遥测数据的利用率,提出了一种利用同步码、帧计数、时码、遥测T0和子帧计数等信息对多站数据进行快速融合的方法,并在VC环境下开发了多站遥测数据快速融合软件。通过在实际飞行试验中的应用,该软件能够快速完成多个遥测站的遥测数据融合,融合后的数据包含了各原始数据文件中的全部有效数据帧。实践表明该数据融合方法和软件的融合效果好、速度快,具有很强的实用价值。     

基于地磁感应的新型无线车辆检测器设计

为了顺应智慧交通技术的发展需求,进一步提高车辆检测的准确率,提出了基于地磁感应的新型无线车辆检测器设计思想,该设计集成传感网ZigBee、时钟同步以及地磁感应等技术;检测器硬件以ZigBee芯片MC13213为核心,外围扩展无线高频模块,并通过IIC接口与地磁芯片MAG3110支撑电路相连;软件则是通过在主控芯片中植入具有地磁检测算法,运用时钟同步、无线网等技术从而实现车速、车长等重要数据估算;经过应用测试分析,该检测器器能针对不同车型、不同车速等作出正确响应,准确率可达97%以上,应用前景十分广阔。     

基于主站GPS无线广播重发精确同步校时方案的实现

无线分布式测量系统中,测量时钟的同步与校时是系统实现的重点和难点技术问题。本文提出一种基于主站GPS的无线精确校时方案,即在主站配置GPS同步时钟源,再通过无线帧信号广播重发侦听方式,对子站时钟进行高精度同步校时。文章重点讨论了利用nRF905无线模块实现广播重发侦听校时的网络系统结构、校时原理、校时精度、较传统无线校时方案的优势以及其它影响校时精度的因素等内容。本校时方案应用于在线绝缘带电检测系统使中,既降低了硬件成本,又取得了高精度的校时效果,完全满足系统设计要求。     

舰基遥测综合解调控制系统设计

遥测实时监控是保障试飞安全、提高试飞效率的重要手段。针对舰上特殊的试飞环境限制,现有遥测系统不能适应其任务需求,为完成某型号飞机舰上试飞任务,需要对现有遥测接收系统进行改进,以应对特殊试飞科目下对遥测信号的需求。采用跟踪接收机模块,并开发相应的解调模块,对系统设备进行远程控制解决了远距离数据传输的信号衰减问题;对遥测系统的自动温度控制大大提高了系统设备的环境适应性;通过接口转换实现模拟图像的网络输出、接收机模块和天线的网络串口转换,简化了信号接口类型,降低了信号传输的难度;从而实现小型化的舰基遥测综合解调控制系统设计。     

基于4G通信的民机试飞遥测监控技术架构

民机适航审定试飞时需要传输海量的测试数据,由于试验科目的苛刻要求,试飞任务需在多地同时开展。针对这种需求,提出一种基于4G通信的民机试飞监控技术架构,构建多地试飞一体化测试网络,并通过了飞行试验数据传输测试,该技术架构可满足试验机试飞数据高速传输需求,满足试验数据多地传输需求。该技术的应用增强了安全监控能力,提高试飞效率。     

多总线通讯服务器设计与实现

为了解决大当量战斗部爆炸威力试验中测试参数多、测试区域广,多设备统一触发的难题,文中提出了分布式无线网络化的测试思路,进行了无线传输系统框架设计,简要介绍了系统的组成、功能、结构设计、各个通信点位的设计、网络构成、工作频率、电源系统设计等,使大家对该测试系统有一个全面的认识。设计人员研发了相关硬件设备,并进行了多发试验验证。该测试系统组网方式灵活,传输速率高,具备GPS同步和无线触发功能,可进行远程操控和数据下载,使用方便,可靠性高,提高了大当量战斗部爆炸威力的测试效率。     

飞行试验多源iNET数据精密分析技术研究

为了解决飞行试验测试系统跨代升级,网络化测试系统采集记录的多源iNET试飞数据的精密分析难题,针对新形势下的网络化测试系统应用于飞行试验所特有的多源数据测试技术架构,分析了该测试技术架构的特点,以及精密分析对试飞工程师验证测试系统同步采集及数据同步分析算法的重要性,提出了基于数据流StreamID的测试参数iNET精密分析方法及实现技术,实现了多源iNET试验数据的精密分析;最后在采用了网络化测试系统的某试验机的飞行试验中对多源iNET数据进行了精密分析,试验表明使用这些算法的数据处理软件满足飞行试验iNET精密分析的需求。