基于时间偏差补偿的传感器网络时间同步方法

综合考虑了无线传感器网络中节点间时间偏移的来源,为了提高无线传感器网络中时间同步精度,降低能量开销,提出了一种在簇结构中基于偏差补偿的同步方法.该方法在完成簇内节点一次信息交换之后,通过簇头对各节点时间偏差进行有效估计并进行补偿来维持同步时间精度,很好地降低了能量消耗.通过仿真实验,该方法在信息开销和同步精度上体现出良...     

基于视觉测量的飞行器舵面角位移传感器标定

提出一种基于计算机单目视觉的飞行器副翼、襟翼、方向舵和升降舵角位移传感器的非接触标定方法.用共面的两个特征圆组成一标定靶固定在飞行器舵面上,用一台定焦数码摄像机对标定靶拍照,获得特征圆数字图像.经图像分析确定特征圆圆心及直径在像面上的透视投影位置和长度,根据透视投影逆变换原理建立物和像空间坐标关系的解算模型,进而导出靶面平面方程.飞行器舵面角位移则由标定靶面的法线方向余弦来表示.仿真结果表明,该方法具有标定过程快速、简单和准确的特点.不需事先标定摄像机内外部参量,其标定准确度优于0.2°.     

基于无线传感器网络的智能LED灯控制系统设计

针对无线传感器网络为基础的控制系统中其板载电池的能量有限,从而影响无线传感器节点的运行寿命问题。本文设计并采取了嵌入式与分布式智能无线传感器网络（WSN）,目的是优化和使控制照明系统更加高效,为了克服这个问题,基于能量感知的通信协议被引入,以减少为了延长其使用时间的无线传感器网络的功耗。本文中的以智能无线传感器网络为基础的LED照明系统,经过实验结果表明,无线传感器节点都能够运行的时间较长,从87天至102天,而增加了约20％的工作寿命。     

基于PLC和无线传感器网络的光电监测系统构建

为了克服传统监测系统的不足,构建一种基于PLC和无线传感器网络的光电监测系统.在分析光电监测系统的构成及工作原理的基础上,探讨了基于遥测技术的无线光电传感器网络实现方式,研究了ABB PLC软硬件实现及FameView的开发的可行性.采用ABB公司生产的AC500 PLC作为主要控制器件,通过Modbus协议按地址依次轮询无线传感器节点来采集数据,对其进行相应处理,并将最终结果传递给上位机.上位机将获得的数据通过FameView组态软件生成监控画面,实时监测现场的运行情况.监测灵活、高效,数据采集效率较高,具备良好的扩展性.这种新型光电监测系统在企业生产、战场环境等许多军民用领域中具有重要作用.     

基于ZigBee的艇载无线传感器网络设计与实现

为减少飞艇上部署的线缆数量,提高飞艇的载荷能力,增加飞艇上数据传输的灵活性。对基于ZigBee的短距离无线通信技术进行研究,提出了在大型飞艇中运用ZigBee技术组成无线传感器网络,对分布在飞艇上的传感器采集到的数据进行无线传输。设计适合飞艇使用的ZigBee硬件电路,并通过软件仿真和实际侧量,验证网络链路的通畅,保证数据的可靠传输。从而验证了在飞艇上运用Zigbee无线传感器网络采集并传输数据具有可行性。为飞艇上数据的传输提供了新的方法和思路。     

基于无线传感器网络及GPRS的水质监测系统设计

提出了一种基于ZigBee无线传感器网络和GPRS技术的多参数远程实时水质监测系统。无线传感器网络以CC2430通信模块为核心。传感器节点采集到的数据经路由节点汇总至协调器节点,通过GPRS模块及时远传至监控中心。设计信号调理电路,将传感器电极输出的微弱电信号进行放大、滤波。采用时间同步机制实现网络节点的同步唤醒,大幅提高网络的稳定性。对系统进行了多天连续测试。通信距离为100米时,网络的平均丢包率低于1%。pH值、溶氧度的平均相对偏差低于1%。测试结果表明,系统具有灵活、实时性好、准确性高、稳定可靠等优点,具有很强的实用价值。     

基于无线传感器网络的机器人高精度定位系统

机器人的定位在运动控制系统和任务执行环节起着至关重要的作用,为了提高机器人在特殊环境中作业的定位精度,设计了一种基于无线传感器网络的机器人高精度定位系统。在微处理器ATmega1280的硬件平台上采用芯片NanoPAN5375接收信号强度指示(RSSI)进行测距定位,并利用对称双边双路测距和极大似然估计算法大大提高了定位精度;同时,使用基于轮询的时分多址接入协议和表驱动簇路由协议,解决了多机器人协同作业定位问题,并使系统在网络性能设计上得到了平衡;通过在60 m×60 m区域内的实验表明,该系统工作稳定可靠,测量的相对定位误差小于0.25 m,具有较高的定位精度,适用于机器人在矿井搜救、核泄漏检测和火山探索等特殊环境下的定位需要。     

基于多Agent的无线传感器网络分层融合框架研究

客户端/服务器（C/S）模式和移动代理（MA）模式是无线传感器网络中的两种最主要的计算模式,MA计算模式可以弥补C/S计算模式能量消耗大、延时长等方面的不足。为了更好的降低能量消耗和缩短网络中数据融合时间,提出一种基于多Agent的无线传感器网络分层融合框架。将无线传感器网络监测区域分层若干个区域,将每个小的监测区域分为簇头―sink和簇头―簇成员节点两层,由sink节点根据用户需求向每个监测区域派遣移动Agent并完成数据采集和数据融合。这种模式可以有效地缩短网络中数据融合时间和降低能量消耗。     

基于DIJKSTRA的无线传感器网络分簇路由算法

为加快无线传感器网络最优路径搜索速度、减少路径寻优能量消耗和延长网络寿命,提出了基于改进的DIJKSTRA算法的无线传感器网络分簇路由算法;运用DIJKSTRA算法在无线传感器网络内以多跳接力的方式来搜寻从源节点到目的节点的最短路径;结合能耗优化策略,避免网络能耗热点问题,实现网络能耗均衡;通过与基于蚁群算法的路由算法对比分析,基于Dijkstra的网络分簇路由算法能优化网络分簇并建立较优传输路径,其快速收敛性能减缓了网络中簇头节点的能耗,延长了网络寿命,提高了网络鲁棒性。     

基于CC2530的无线温度传感器网络的设计

传统的有线温度测量由于线路复杂常存在造价昂贵、信噪比低等问题,为解决这些弊端,设计了一种基于 CC2530和 ZigBee 协议的无线温度传感器网络,硬件结构非常简单,更有利于狭小空间下的温度监测。该系统使用DS18B20数字温度传感器对环境进行温度测量;以射频芯片CC2530为核心,使用其标准的增强型8051 CPU对数据进行处理与控制;使用ZigBee协议建立无线通信网络,将测得的环境温度通过LCD显示。最后,通过实验测试证明该系统可以有效地测量不同地点的温度并无线组网,能够实现低功耗、高精度、远距离的无线传输。     

Ka频段飞行器测控与通信系统设计

传统基于S频段的统一载波测控系统受工作频率低、频带窄的特点限制,无法满足各类飞行器测控与通信系统对高速数传、宽带扩频、克服“黑障”、抗干扰等方面日益增长的需求,给系统设计带来了新的挑战。本文提出一种基于Ka频段直接序列扩频通信体制的实现遥测、外测、遥控等功能的飞行器测控与通信系统,给出了系统架构及主要设备组成,同时对地面测试方案进行了介绍。该系统具备体积小、频带宽、扩展性好等特点,可用于未来空间飞行器特别是小型化、大容量飞行器设计。     

基于WSN和STM32处理器的数字存储式测试记录仪设计

为满足电工绝缘材料和电气设备绝缘系统耐电压击穿实验测试过程准确测量并显示试样上的电压值以及近距离无线传输的需要,研制一种数字存储式测试记录仪。以STM32F103嵌入式处理器为核心,采用线性插值方法计算被测信号有效值,利用ZigBee模块实现近距离无线传输从而构成WSN网络。经仿真及实验表明,所述测试方法和测试记录仪满足设计要求,并在报文校验出错时可通过请求数据重传,解决击穿产生的强电磁干扰对无线数据传输的数据错误。     

基于数据驱动的航天器三维可视化系统设计

航天器数据庞大繁杂,为了给设计人员提供快速检验设计思想的便捷工具,对基于数据驱动的航天器三维可视化系统进行了研究。在分析航天器可视化系统特点的基础上,提出系统功能要求,继而提出了基于数据驱动的三维可视化系统构建方案,介绍了可视化系统组成、核心模块关系。在基于MFC框架及Vega Prime为主的开发的前提下,对系统模块划分进行了研究,给出模块功能和实现方案。为了提升系统展示效果,对消息缓冲与插值延迟、特效集成与驱动机制、相机管理和场景切换等关键技术提出了优化设计方案,使之更加适应航天器可视化展示需求。设计系统较传统可视化系统展示更为流畅,场景视角切换更为智能。系统已应用于多个航天器研发工作中,应用效果证明系统具有良好的通用性和实用性,具有一定的推广价值。     

基于跳距修正L-M优化的WSN定位算法

针对DV-Hop定位算法在节点随机分布的网络拓扑环境下存在误差较大的问题,文中通过分析平均跳距估计、未知节点坐标估计区域求解对定位精度的影响,提出了一种基于跳距修正L-M优化的WSN定位算法CLDV-Hop(Correct L-M DV-Hop)。仿真结果表明,在不增加额外开销且仿真环境相同的条件下,CLDV-Hop算法比现有改进的算法具有更高的定位精度,与DV-Hop算法相比精度提高了约33%——41%。     

基于DSP的航天器压力变化检漏仪的设计

航天器的密封性能是极其重要的指标之一,利用压力变化方法进行舱体密封性检漏是保障其密封性的重要技术手段;设计研制小型压力变化检漏仪对满足航天器检漏设备小型集成化、高精度的迫切需求是十分重要的;以DSP为数据的核心处理器,分析绝压和差压具有温度补偿方法,设计基于485通信接口实现数字绝压传感器的数据采集,采用250Ω的高精度电阻接入电流环的方法实现差压传感器的信号调理,通过ADS1247高精度24位数模转换器实现差压信号的采集;并采用恒流供电和电阻比测量原理实现对两路热敏电阻温度传感器的测量;各信号经DSP中固化的压力变化检漏算法集中处理,得到被测物体的漏率值,检测结果通过LCD显示。所研制集绝压、差压和温度多参量监测于一体的检漏仪,经过温度、压力、检漏试验等测试,验证了其精度和检漏能力满足要求;研究结果表明：所研制的检漏仪小巧,精度高,可靠性高,可实现压力、温度、漏率等多参量的同时监测,漏率检测的最大相对误差为19.3%,相对不确定度小于2%,可有效地解决航天器泄漏检测的问题。     

船载USB/UCB自动化测试系统的设计与实现

针对船载USB/UCB测控系统技术指标测试、系统自检工作复杂的特点,分析USB/UCB测控系统的关键信号节点,借助LabWindows/CVI软件及GPIB总线的支持,构建船载USB/UCB自动化测试系统。该系统可在系统监控台的统一组织下,结合系统内其它设备,采取无线/有线、射频/中频等方式,灵活组建测试平台,完成相应指标的自动化测试。通过对上行链路三阶交调测试结果分析,表明该自动化测试系统操作简便快捷、测试结果准确可靠。     

航天器数字化测试模式设计与应用

随着航天事业的发展,航天器将迎来高密度的研制和发射任务。测试设计和实施同步、测试现场消耗大的测试模式导致测试效率低下,不能满足未来的综合测试需求。为解决航天器测试效率不能适应测试任务的问题,设计了航天器数字化测试模式。搭建数字化测试平台,实现测试准备、测试实施、测试评估全周期自动化。基于数字化测试平台,开展综合测试专业化设计与实施。推进测试设计与测试实施分离,将测试设计工作前移,测试设计人员通过测试用例与测试判据的精细化设计,将测试准备工作做充分,实现测试实施和评估过程自动化。数字化测试模式应用于多个航天器型号综合测试,形成多个固化测试用例数据库,有效提升测试效率,为后续型号测试能力的提升奠定坚实的基础。     

一种航天器推进剂补加飞控模拟器设计

推进剂补加飞控模拟器是飞控中心用来验证推进补加程序和地面测控方案、训练操作人员的模拟仿真系统,为系统演练构造一个尽量逼真的任务环境;提出了一种用于推进剂在轨补加任务准备的飞控模拟器设计,详细介绍了系统结构和原理, 给出了系统信息流向、软件设计,最后对主要技术难点及解决措施进行了说明,该模拟器具有真实性高、通用性高及灵活性高的特点,可以实现对推进剂在轨补加过程的动态模拟,在我国首次推进剂补加任务准备中得到了充分的应用和验证,取得了较好的效果。     

基于Matlab与VC的WSN定位跟踪仿真平台

无线传感器网络(WSN)是目前信息科学和通信技术领域的一个研究热点。目标定位跟踪是WSN的一项基本功能,在军事和民用领域都具有广泛的应用前景。但目前常用基于目标跟踪的实验仿真平台还不够完善,因此,本文主要研究了Matlab与VC的混合编程接口实现,实现在VC环境中的WSN实验仿真平台,为后续WSN定位跟踪研究提供保障。     

航天器质量信息大数据技术的研究与实现

为实现航天器质量信息的有效管理和深度应用,分析了航天器质量信息的重要意义和数据特征,充分借鉴当前流程的大数据技术成果,基于ORACLE、MongoDB和HBase技术实现数据源层,基于Hadoop、Storm、MySQL、Berkeley DB和HANA技术实现数据处理层,基于SOA和Web Service技术实现数据服务层,基于多种技术方式实现具有多种应用功能的数据应用层,基于Windows Server 2012、CentOS 6.5、Unix、PHP和HTML5等技术实现系统软件开发部署,建立了覆盖全生命周期全方面的航天器质量信息系统,分析了系统所涉及的多源异构数据的采集、传输与存储,质量信息数据实时处理与分析,实时质量监控、预警和评估等关键技术实现途径,并对应用前景进行了展望,实现航天器研制全周期全过程全方位海量数据采集、处理、分析、预测和评估,使航天器质量管理更加科学、精准、高效。