一种新型飞行器管理计算机的设计和实现

围绕新一代先进航空飞行器,对高度综合化飞行器管理计算机的需求,国内外争相开展新型容错计算机的相关技术研究。ARINC 659背板总线因其强实时性、高带宽、抗干扰和容错能力强而著称,现已成为航空电子设备标准背板总线,也已成为模块化、综合化架构航电系统的关键技术。因此,基于ARINC 659总线容错计算机的研制已逐渐成为高可靠航空电子系统研究的热点和重点。提出了基于ARINC 659总线的新型容错计算机构架设计方案、余度管理以及故障实时诊断与隔离等关键技术。     

混合三余度无人机飞控计算机硬件结构设计及可靠性分析

飞控计算机是整个无人机飞控系统的核心部件,其可靠性直接影响着无人机的飞行安全;为了提高飞控计算机的稳定性和可靠性,结合工程实践,提出了一种混合三余度无人机飞控计算机硬件结构设计方案,概括描述了各组成部分的工作原理,并采用马尔科夫模型对该方案进行了可靠性分析;数据结果表明,混合三余度无人机飞控计算机较单机可靠性有了明显提高,满足无人机飞控计算机的可靠性要求,可作为高可靠性长航时无人机飞控计算机设计的参考方案。     

一种新型同步摄影控制系统

本文介绍了一种新型同步摄影控制系统,它应用具有良好瞬态响应的速度控制和具有较为理想特性的鉴频鉴相技术,大大地缩短了频率牵引过程,使系统快速地进入相位锁定区域,实现了高的同步摄影精度、宽的同步摄影频率范围、短的同步时间,使同步摄影控制系统性能有较大的提高。 本文介绍了该系统的设计思想、控制系统电路、系统性能。该系统已成功地应用于靶场中。系统结构简单,工作稳定可靠,有一定的实用价值。     

三余度飞行控制计算机FlexRay节点通信设计

飞行控制计算机是飞行控制系统的核心组成部分,为进一步提高中小型无人机的安全可靠性,采用了软、硬件结合的三余度管理技术。首先采用模块化的设计思想,设计了系统三余度飞行控制计算机的硬件架构,包括串口、开关量、模拟量、CAN和FlexRay总线以及外扩SRAM等硬件资源;然后设计余度管理策略,该部分提出了软件表决和硬件仲裁两级余度管理思想;此外,为克服传统CAN总线负载量和通信速率等方面的不足,引入了FlexRay总线通信技术,并详细分析了总线通信数据流,设计了基于FlexRay的总线通信机制;最后进行半物理仿真实验,验证FlexRay总线通信功能,验证结果表明设计方案合理可行。设计的三余度飞行控制计算机硬件集成性高且易扩展升级,FlexRay总线通信功能也满足设计需求,具有很高的应用价值。     

一种新型皮秒同步扫描变像管

本文描述了一种新型皮秒同步扫描变像管的设计特点及实验结果。其静态空间分辨率为50lp/mm,时间分辨率为1.1ps。     

故障注入技术在机载计算机模拟量采集中的应用

近年来航空武器的功能性能快速提高,机载计算机处理能力也越来越强。接口模块作为处理多种接口信号的重要部件,在机载计算机中起着至关重要的作用。文中结合故障注入技术,在以往常用模拟量采集电路基础上,设计了模拟量激励产生电路,实现模拟量采集电路的故障注入,结合测试软件完成模拟量采集电路的检测,达到提高机载计算机的测试性的目标。     

EtherCAT时钟同步技术研究

EtherCAT是一种实时工业以太网协议;基于EtherCAT实时性强的特点,重点研究了EtherCAT分布时钟机制,并提出了在嵌入式设备上基于实时操作系统μC/OS II完成主站设计的方案;通过分析传输延时补偿、初始偏移补偿、动态漂移补偿等时钟同步过程,完成了对主站系统时钟同步技术的设计;基于环形冗余结构搭建了一主三从的EtherCAT测试系统,并通过计算机、示波器等设备采集得到从站间产生SYNC0信号的时间差值数据;最后,根据SYNC0周期为1 ms的数据,分析得到系统时钟误差维持在55 ns以内的同步性能,为时钟同步技术的理论研究提供了数据支持。     

无人机健康状态综合评估技术研究

无人机健康状态综合评估技术是以无人机视情维修体系为背景发展起来的,已成为先进的无人机核心技术之一,现已发展成为一门新兴的科学技术;国外的许多军用无人机由于采用健康状态评估技术,极大降低无人机的使用和维修成本、提高无人机的使用可靠性;结合某型无人侦察机的典型部件,阐述了无人机健康状态评估技术的提出、实现方法和发展趋势,并以无人机的动力分系统为例,验证了所提方法的可行性,为实现无人机状态即时评估提供科学依据。     

一种机载通信天线设计与实现

针对某型飞机研制要求,设计了一种基于四分之一波长平面单极子的机载通信天线,重点阐述了天线辐射体设计、匹配网络设计和闪电防护设计等内容。通过地面测试和装机试飞验证,表明了该机载通信天线性能良好,完全能够取代现役英国37R-2型通信天线。     

基于IEEE1588协议时钟同步精度影响因素的研究

随着分布式测试技术的快速发展,对地理位置分散的测试设备协同完成测试任务的需求也越来越大,而设备之间的时钟同步精度成为制约测试效果的关键因素;为了对时钟同步精度的影响因素进行研究,提出了基于IEEE1588协议的网络时钟同步实现方案;首先对IEEE1588基本原理进行分析,然后提出了IEEE1588协议的实现方案,最后搭建实验平台对影响同步精度的因素进行研究;研究结果表明,同步间隔和网络拓扑结构影响时钟同步精度的两个主要因素。     

FPGA-Based Implementation and Synchronization Design of a New Five-Dimensional Hyperchaotic System

Considering the security of a communication system, designing a high-dimensional complex chaotic system suitable for chaotic synchronization has become a key problem in chaotic secure communication. In this paper, a new 5-D hyperchaotic system with high order nonlinear terms was constructed and proved to be hyperchaotic by dynamical characterization characteristics, the maximum Lyapunov exponent was close to 2, and there was a better permutation entropy index, while a valid chaotic sequence could be generated in three cycles in the FPGA (Field Programmable Gate Array)-based implementation. A multivariable nonlinear feedback synchronous controller based on FPGA was proposed to design and implement synchronization of high order complex hyperchaotic systems. The results show that the error signal converged to 0 rapidly under the effect of the nonlinear feedback synchronous controller. This lays the foundation for the synchronization of high order complex chaotic systems.     

分布式测试系统时间同步技术的研究

分布式测试系统是集计算机控制技术、网络通信技术与多传感器信息融合技术于一体的复杂测控系统;与独立测试系统不同,在网络化分布式测试系统中,各测试装置需按通信协议与网关节点通信以完成相应的测试;不同测试装置在接收网关节点发出的信号时,由于传输距离不同会引起时延差;如果系统中的各个测试装置不具备统一的时间基准,那么得到的测试数据因为时钟差异将无法反映出信息的真实情况;因此,整个网络中所有测试装置需要保持时间同步;针对分布式测试系统时间同步的需求,对信号传输过程中的时延问题进行了研究,提出了一种基于FPGA的时延测量方法,对这种软硬件结合时延测量方法的实现原理进行了详细阐述,并进行了功能仿真及试验验证。     

Construction of a New Fractional Chaotic System and Generalized Synchronization

In this paper a new dynamic system with integer and fractional order is investigated. It is shown that determining the effect of quadratic coefficients to the systematic structure can be converted to determining that of coefficients of the linear part. Under some parametric conditions, the system can produce chaotic attractors similar as Lorenz attractor. A constructive theorem is proposed for generalized synchronization related to the fractional-order chaotic system and an application of this new system is demonstrated.     

一种机载多光谱相机的光学系统设计

采用外视场拼接的实施方案实现了机载多光谱相机宽幅覆盖和高空间分辨率的需求.先通过探测能力估算和指标要求论证了子系统的设计参量,然后基于光线追迹的原理给出了光学子系统的设计结果.该子系统采用了6组共9片的双高斯复杂化结构型式,焦距为175 mm,相对孔径为1/3.6,光谱范围500～900 nm,全视场角18°.该设计结果成像质量高,色差、畸变及弥散斑尺寸均满足系统拼接要求.该系统对加工装调要求适中,可为该类多光谱相机的设计提供参考.     

Modified Projective Synchronization of a New Hyperchaotic System via Nonlinear Control

In this paper, a nonlinear control scheme of two identical hyperchaotic Chert systems is developed to realize their modified projective synchronization. We achieve modified projective synchronization between the two identical hyperchaotic systems by directing the scaling factor onto the desired value. With symbolic computation system Maple and Lyapunov stability theory, numerical simulations are given to perform the process of the synchronization.     

Study on Proportional Synchronization of Hyperchaotic Circuit System

In this paper, the proportional synchronization between drive system and response system is achieved by using the concept of generalized synchronization. The phase space of all variables in response system can be expanded and compressed flexibly. Meanwhile, the 6-D hyperchaotic chua's circuit is considered as an illustrative example to demonstrate the effectiveness of the proposed approach. Furthermore, focusing on the shortcoming of the long transient behavior during the process of synchronization, a feedback method is adopted to shorten the transitional time of synchronization, which will provide an effective way for speeding up the transmitting velocity of code in chaotic multiple access communication.     

Modified Projective Synchronization of a New Hyperchaotic System via Nonlinear Control

In this paper, a nonlinear control scheme of two identical hyperchaotic Chensystems is developed to realize their modified projective synchronization.We achieve modified projective synchronization between the two identicalhyperchaotic systems by directing the scaling factor onto the desired value. With symbolic computation system Maple and Lyapunov stability theory, numerical simulations are given to perform the process of the synchronization.     

基于SVM方法的赤潮生物优势种航空高光谱识别

赤潮生物优势种的航空高光谱识别可为快速鉴别赤潮及其毒性提供技术基础,为赤潮灾害程度的定级提供支持。文章提出了基于支持向量机(SVM)的赤潮生物优势种航空高光谱识别模型,并以2001年7月16日,2001年8月19日和8月25日的赤潮高光谱数据为例,开展了识别模型的实验应用。识别结果表明：在参考光谱具有较大动态范围的前提下,发展的赤潮生物优势种航空高光谱识别模型不仅能够获得较高的分类精度,而且不受高光谱数据维数高的限制。