VxWorks环境下捷联惯导系统的软件设计

介绍了VxWorks实时操作系统实时性和多任务环境的特性。在分析了捷联惯导系统基本原理的基础上，提出捷联惯导系统各个任务模块的划分原则，介绍了各个任务的优先级别和触发方式，提出了各个任务间的通信手段与同步方法。此外，还给出了在PC-104嵌入式计算机上，应用VxWorks实时操作系统成功开发捷联惯导系统软件的实例。     

挠性捷联惯导自动化标定与测试系统

为满足某型号挠性捷联惯性导航系统批量生产的需要,设计了挠性捷联惯导系统自动标定与测试系统。研究了目前惯性测量组件自动测试系统的发展情况;针对捷联惯导系统的特点,设计了监控计算机与捷联惯导系统之间的通信协议,实现了基于串口的通信机制;分别以惯性测量组件自动测试系统和独立的转台系统为基础,在不增加硬件设备的条件下,利用串口通信机制实现了捷联惯导系统标定与测试过程的自动化,包括标定流程控制、数据记录、标定结果计算和标定参数装订。该系统能够满足捷联惯性导航系统”自动标定与测试的要求,且充分利用了现有设备,降低了自动标定系统的开发成本。     

基于黑板模型和多Agent的导航设备数字维修平台

为了解决目前导航设备维修保障工作中存在的维修资源分散、维修效率较低等问题，新建了基于Web的导航设备数字维修平台，分别设计了远程查询Agent、远程推理Agent、远程测试Agent等功能子模块。各Agent功能自治，有利于模块化设计和系统扩展。多Agent联合则可以提高系统的分布计算能力和整体性能。针对远程查询、推理、测试等多Agent通信问题，提出了一种易于实现的应用层黑板模型，采用Microsoft SQL Server数据库表保存黑板消息，作为多Agent信息交换的中介。黑板消息的读取和写入操作，采用ADO-NET数据库访问驱动来实现，避免了编写复杂的会话层通信程序。     

导弹编队协同攻击分布式鲁棒自适应控制

在有向通信拓扑下研究了导弹编队的鲁棒自适应协同跟踪控制问题。针对导弹编队系统中队形跟踪、外部扰动和模型不确定性的情况,通过选取包含位置跟踪误差和速度跟踪误差的辅助变量,提出了一种基于有向通信拓扑的鲁棒自适应编队控制策略。提出了自适应律对未知参数进行估计,并且利用Lyapunov稳定性理论分析了闭环系统的渐近稳定性。进一步,对于通信时滞的情况,给出了系统渐近稳定所需要满足的条件。与滑模控制等传统鲁棒控制不同,所设计的鲁棒自适应控制器是连续的,更便于导弹编队系统的实现。数值仿真结果表明,队形跟踪误差小于0.03 m,队形保持误差小于0.07 m,所设计的控制器能实现高精度的编队跟踪控制。     

四环空间稳定平台数据传输系统设计

针对四环空间稳定平台系统外形尺寸严格受限，需实现大角度相对转动机构间的数据传输，传输通道数多，有实时性要求等条件，引入单通道光纤旋转连接器及波分复用实现所有弱电信号的光纤传输；进行了平台系统数据传输总体方案设计；针对单纤多信通传输要求，给出了光纤传输系统光通路硬件配置及软件实现；利用控制柜光传板编程产生的系统同步指令脉冲，协调传输系统一致、有序地工作。系统测试表明，该数据传输系统总体方案设计有效，系统工作可靠。该系统设计可推广应用于其他具有大角度相对转动机构间的通信。     

光纤陀螺可视化测试系统设计与实现

叙述了光纤陀螺可视化测试系统的设计方案和实现功能。该系统通过VC＋＋6．0中方便简洁的串口通信控件MSComm来实现光纤陀螺的数据采集，并使用技巧的数据存储方法，存储后的数据通过MATLAB7．0开发的数据处理程序进行处理，所有操作均采用模块化设计和可视化方法，方便和简化了复杂的测试过程。实验结果表明整个测试系统具有准确性、方便性等优点。     

嵌入式组合导航系统中多路异步串口的设计

随着捷联惯导技术的发展,高速数字信号处理芯片（DSP）在嵌入式组合导航系统中得到了广泛的应用,在这类器件中,大部分没有异步通信串口,使得其与低速设备的通信受到限制。为了使DSP与其他设备通过异步串口进行实时的数据交换,在剖析TL16C752B内部寄存器功能的基础上,结合其在嵌入式组合导航系统中的具体应用,重点研究了TL16C752B的FIFO通信方式的基本过程并设计了通用异步收发器（UART）初始化程序和中断方式接收数据程序。试验结果表明,利用TL16C752B的FIFO通信方式有效地解决了高速DSP和外部低速设备通过异步串口通信的问题,提高了系统串行通信的实时性和可靠性。     

混合去偏干涉型光纤陀螺系统研究

本文介绍一种采用普通单模通信光纤实现中精度、低成本的新型光纤陀螺系统。文章采用模耦合机制对系统进行了初步的理论分析，提出了该方案实现高精度（偏置漂移优于０．０５度／小时）、低成本光纤陀螺的可能性。     

多任务实时系统提高实时性的方法及其在导航综合信号源系统中的应用

总结了在多任务条件下实时分布式计算机系统中提高实时性的基本原则，并结合某导航信号源系统的开发，详细介绍了在Windows环境下以C Builder为开发工具如何实现串行通信中的精确定时的方法。实验表明：运用该方法多任务系统能在毫秒级时间精度上可靠工作。     

一种基于自适应神经模糊推理系统的多AUV协同定位方法

针对多自主水下航行器(AUVs)在恶劣水下环境通信数据包丢失的情况,提出了一种基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的多AUV协同定位方法。将传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)与ANFIS相结合。在协同定位系统正常通信时,跟随AUV的位置由EKF估计得到,并利用该阶段收集的数据对ANFIS模型进行训练;当通信包丢失时,ANFIS进入预测过程,ANFIS根据输入数据预测跟随AUV的位置。利用湖试数据验证了所提方法的有效性。实验结果表明,当通信包丢失时,ANFIS能够根据输入数据有效地预测AUV的位置。在通信包丢失时,所提方法平均定位误差与无ANFIS辅助的EKF滤波比较,平均定位误差减小78%,均方根误差减少77%,具有更好的准确性和稳定性。     

航空电子地图及其在导航控制中的应用

航空电子地图着重表示与航空有关的地形要素与航空要素,可供研究航空区域、确定航线、判定飞机位置和飞行方向以及实施空中指挥。作为数据库,嵌入在载体的设备之中,可以作为通信、导航、制导与控制等系统的重要信号源和参考基准,共同完成系统功能及飞行任务。数字高程模型的建立及数据库的研制是航空电子地图研制的关键技术,航空电子地图在飞行模拟器仿真研究、作战指挥、武器系统地形匹配导航等方面具有广阔的应用前景。     

基于局部通信的有限元分析并行算法优化研究

针对有限元分析的计算问题,在现有采用全局通信方案的简单并行算法基础上,对其所涉核心算法,采用稀疏数据结构与局部通信进行并行算法优化设计,有效减少了通信所涉及的处理器个数与通信量.同时,通过采用非阻塞通信,并将与通信无关计算进行分离与前置的方法,进行计算与通信重叠,以有效隐藏通信开销的影响.实验结果表明,优化所得算法相比现有算法具有明显改进,特别是对稀疏矩阵稠密向量乘与单元贡献装配,改进很大.同时,随着任务个数的增加,改进效果越明显.     

基于混合反馈控制的分数阶混沌系统多延时完全同步

为提高保密通信的安全性,本文首次将完全同步和延时投影同步的思想相结合提出了多延时完全同步。针对Lorenz、金融分数阶两个不同的混沌系统,基于分数阶稳定性理论以及混合反馈控制方法,通过设计能够自动调节反馈增益系数的混合反馈控制器,实现了分数阶多延时完全同步。根据前人提出的修正的预估校正算法对混沌系统进行数值仿真,结果表明由驱动系统与响应系统构建的多延时完全同步误差系统将最终稳定于零点,从而验证了混合反馈控制器的有效性和可行性。     

VB中MScomm控件通信方式的使用

在计算机与程控设备构成的测试控制系统中,根据PC机与程控设备的通信不同的要求,介绍了VB中Mscomm控件的事件驱动法、查询法的使用,给出了相应的通信示例。     

时变通信延迟下的无人机编队鲁棒自适应控制

在时变通信延迟下研究了无人机群编队的鲁棒自适应控制问题。对于无人机编队系统中存在外部扰动和模型不确定性的情况,通过选取包含位置跟踪误差和速度跟踪误差的辅助变量,提出了一种适用于时变通信延迟的鲁棒自适应编队控制策略。提出了自适应律对无人机质量、外界扰动的上界等未知参数进行估计,并且利用Lyapunov稳定性理论分析了闭环系统的渐近稳定性,给出了系统渐近稳定所需要满足的条件。数值仿真结果表明,所提出的控制方法既能抑制外界扰动和模型不确定性对控制器的影响,同时队形跟踪和队形保持的稳态误差分别小于0.1 m和0.05 m。     

构建面向对象的并行有限元计算集群

介绍了一种面向对象的方法来组建计算机集群进行并行有限元分析。将构成集群系统的软、硬件组件设计成不同的类层次结构,形成一个完整的集群系统类库,并以系统分析、总体设计、结点通信以及系统效率测试等过程尝试以系统化的方法来分析整个构建过程。实际结果及并行有限元分析算例表明,这样的设计策略,可以非常清晰地从整体上把握系统的实现,大大降低系统构建的复杂性,使所生成的系统具有很好的可扩展性。     

综合舰桥系统研究综述

综合舰桥系统（IBS）是在组合导航系统（INS）的基础上发展起来的新一代多功能综合型舰桥系统,综合舰桥系统具有完善的导航、自动驾驶、自动避碰、通信和航行管理控制等多种功能。文中介绍了综合舰桥系统的发展历史,概括了综合舰桥系统的主要研究内容,指出了综合舰桥系统的发展方向,并对综合舰桥系统的发展前景做出了预测,描述了综合舰桥系统的下一代舰桥系统--智能舰桥系统的组成和功能。     

智能车辆捷联视线稳定跟踪平台设计与实现

基于智能车辆环境识别传感器系统的特点,设计了隔离车体角运动,提供稳定传感器视线给智能车辆环境识别传感器系统的捷联稳定跟踪平台系统.详细分析了稳定平台系统的机械结构、伺服机构和捷联稳定算法,实时通信测试和动态性能检测试验表明,车载捷联视线稳定跟踪平台系统的设计满足智能车辆使用要求,为智能车辆的自主驾驶奠定了应用基础.     

面向超大规模有限元计算的通用可视化系统SiPESC.POST的设计与实现

针对有限元计算规模日益增大,应用领域不断扩展的设计需求,设计并实现了具有开放性的通用可视化系统,目标是面向百万/千万节点以上的超大规模有限元的计算可视化。在软件框架设计方面,引入流式体系结构,该体系结构具有高效计算和高效通信特性,满足大规模数据处理需求。在软件实现方面,采用工厂方法设计模式和插件技术,提高了系统的可扩展性和灵活性。设计并实现了有限元模型、渲染器和过滤器等模块。在大规模数据可视化方面,提出模型数据、结果数据的设计方案和管理机制,并采用VBO和分批载入技术,实现了超大规模模型的实时显示功能。通过多个模型实例展示了该系统的可行性与优越性。     

振动陀螺仪单向时滞耦合系统的摄动分析

针对振动陀螺仪单向时滞耦合系统，研究了角速度、耦合强度、耦合时滞与系统输出信号之间的关系，着重关注耦合时滞对待检测角速度测量结果的影响．本文采用摄动法对振动陀螺仪单向时滞耦合系统进行理论分析，得到了系统输出信号、系统振动边界和待检测角速度的近似表达式，并将数值和近似计算结果进行了对比．理论分析结果与数值结果比较吻合，验证了运用摄动法分析振动陀螺仪单向时滞耦合系统的有效性，也表明了在运用摄动法分析系统时具有局限性．