基于嵌入式实时操作系统的弹载计算机软件设计

嵌入式实时操作系统的引入改变了传统弹载计算机软件开发模式;通过对我国自主研发的一款嵌入式实时操作系统进行研究,分析当前战术导弹弹载计算机系统的特征,对实时操作系统实施裁减定制,形成了满足弹载软件系统的微内核系统;围绕着基于该内核系统的应用,某型弹载计算机软件的设计从系统需求分析、任务划分、任务实现以及最终系统运行结果四方面综合给出了设计方法,试验证明,使用操作系统的弹载软件功能、性能满足弹载计算机系统指标要求,对提高软件的可重用性、可靠性等方面起到重要的作用。     

基于FPGA的多通道数据采编器的设计

针对某型号弹上模拟信号的采集和存储,设计一种基于FPGA的多通道模拟信号和数字信号的采编器;对弹上的不同速率的速变和缓变模拟信号进行采集,与接收的数字信号编帧和存储,并通过具有USB2.0接口单片机CY7C68013完成与上位机的通信;该系统采用模块化设计方法,实验表明,精度及可靠性高、实时性好,具有广泛的实用性与通用性。     

基于LVDS的固态存储器与地面综合测试台通信系统设计

针对遥测系统远程数据传输过程中出现的由于干扰引起的误操作以及数据紊乱问题,提出了一种基于LVDS的具有高可靠性的通信系统解决方案。系统以FPGA为控制核心,采用LVDS高速数据传输技术,实现飞行器遥测数据存储系统与地面设备的通信。为保证数据链路与命令控制链路的准确性和可靠性,设计了一套完整的通信协议。经大量试验表明,本通信系统系性能稳定、数据及命令传输可靠,现已应用于某航天遥测数据通信系统。     

基于DSP FPGA的弹载计算机设计

针对现代弹载计算机硬件系统的发展趋势,结合某型反坦克导弹的实际应用需求,采用以DSP作为处理器实现控制系统的核心算法,以FPGA实现外围接口扩展的方案,设计出了一套基于DSP+FPGA的微小型导弹载计算机。文章对该弹载飞控计算机的结构、硬件、软件等方面内容作了详细的介绍,并给出了软件流程图、介绍了软件各模块的详细功能。本文设计的弹载计算机体积小,功率低,其性能已在实验中得到了验证,这为未来弹载计算机的设计提供了参考。     

基于DSP+FPGA的新型弹载计算机设计与实现

以某型号导弹飞行试验为研制背景,设计出一款精度高、通用性强的新型弹载计算机。该弹载计算机以高性能DSP和FPGA为系统框架,通过其丰富的外围接口和强大的处理能力,结合AD5764转换模块、MAX3490通信模块、ADUM1401四通道数字隔离器和ULN2801达林顿管驱动器组成的离散量输出等模块,解决了弹载计算机与弹上飞控部件之间复杂的并行数据处理以及多种控制算法实时解算问题,具有体积小、重量轻、精度高、实时性好等特点。经过多次飞行试验表明,该弹载计算机具有较高的可靠性和稳定性,应用前景非常广泛。     

弹载计算机通用阻抗测试仪设计

针对弹载计算机类产品在出厂交付和故障排除中信号阻抗需要高效测试的要求,文章描述了一种通用阻抗测试仪的实现方法;利用ARM微处理器来控制继电器矩阵切换信号点,并通过配置不同的上位机软件实现了多品种弹载计算机产品的阻抗自动测试,提高了阻抗测试效率,同时避免了人工测试容易误操作的问题;经过某型号弹载计算机试用,该测试仪能够将阻抗测试时间缩短到人工测试的1/9,且全程测试无错误,达到了弹载计算机信号阻抗快速可靠测试的目的。     

基于NIOS II处理器的USB双向数据传输系统

介绍了一种双向数据传输系统设计方案和实现方法,采用USB2.0接口芯片CY7C68013A与FPGA相结合构建硬件系统,FPGA内嵌NIOS II软核处理器负责数据处理;系统通过USB接口向上传输数据到上位机,结合基于VC++开发的数据传输控制软件平台,发送控制命令及数据到硬件系统端,从而实现USB接口的双向数据传输功能;详细描述了系统的硬件电路设计和软件实现过程,实验证明该系统具有高速、便携、通用性强的特点,系统数据最高传输速度达到33 MB/s,且工作稳定可靠。     

光电子技术与器件 光学传感、传感器

TN7622006054465弹载红外图像实时编码器的设计=Design of missile-bornereal-ti me infrared i mage encoder[刊,中]/龚志红(空军驻华北地区军事代表室.北京(100013)),程子敬//激光与红外.—2006,36(6).—456-458设计了适用于某型号导弹红外图像实时传输系统的关键部件—图像数据编码器。为保证编码器的各项性能指标达到弹载设备的严格要求,在体系结构设计、芯片选型、PCB设计、系统抗干扰能力增强等几方面采取了多项针对性措施。设计与测试结果表明,该编码器结构简单,体积小,质量轻,功耗低,满足导弹研制任务对图像编码分系统各项指标要…     

高能X射线工业CT数据传输系统的设计

 针对高能X射线工业CT的特点,开发了基于USB2.0的数据传输系统。该传输系统主要包括USB2.0接口部分和传输控制部分。USB2.0接口部分使用Cypress公司的EZ-USB FX2系列CY7C68013A芯片,配置为从属FIFO接口模式,通过块传输方式将数据传送给上位机。传输控制部分使用Altera公司Cyclone系列EP1C6Q240C8N芯片,定义缓冲区接收来自探测部分的数据,产生逻辑控制信号和时序信号,发送数据到USB的端点缓冲区。测试表明该传输系统易于扩展,占用系统资源少,传输速率高,满足高能X射线工业CT数据传输的要求。     

基于GPS授时的多通道数据同步采集系统

针对异地多通道同步数据采集需要,设计并实现了一种基于GPS授时的多路数据采集系统。利用EP4CE10F17C8 UBLOX-6T ADS8568 CYPRESS68013A的组合实现8路数据的同步采样及上传。系统内建两个高精度时钟,通过GPS秒脉冲校准,从而获得每个采样点的准确时间。以FPGA为核心,完成AD转换控制、数据组织和缓存、USB数据传输控制。基于VS2010应用程序完成数据的接收和处理。测试结果表明,该系统各模块设计合理,运行稳定,实时性高,具有较好推广价值。     

IIC总线和LVDS在高速数据传输接口电路中的应用研究

当前在高速数据系统中,LVDS接口已被广泛应用,为实现同系列设备之间的智能识别、自动握手以及LVDS高速数据链路通信质量的检测,利用FPGA的IO电路结构,设计一种模拟IIC总线协议电路,该IIC总线高效地实现设备之间的信息双向传递;同时利用FPGA内部丰富寄存器资源设计PRBS码型电路来检测LVDS接口芯片电路误码率。实际测试表明该多通道LVDS传输方式在2米长电缆连接能够实现数据的稳定、低误码率传输,并且在时钟频率为100MHz时,数据传输速率高达4.68Gb/s。     

弹内高速1553B总线RT端软件设计与应用

随着导弹功能性能复杂性的不断提高,弹载设备间的信息交换量日益增加,对1553B总线系统数据传输速率的要求越来越高。１Mbps 1553B总线已经无法满足现代航空、航天和地面车辆系统应用中各项数据交换的基本需求。目前,高速1553B总线产品应运而生。通过对高速1553B总线通讯特性进行研究,结合弹内高速1553B总线不同远程终端（RT）的通讯需求,给出了弹内高速1553B总线RT端软件的中断与查询两种设计方案。这两种设计方案已成功应用于某系列导弹弹内的各个RT端设备,通过了该导弹武器的研制与定型阶段的各项工程试验验证,结果表明中断与查询两种设计方案满足该导弹系统的不同RT端的应用需求,具有一定的推广价值。     

基于FPGA的快速脉冲数据采集及处理系统设计

为了提高脉冲信号多参数提取的准确性,从而更精确地表征细胞多种物理和生化特性,设计了基于FPGA 的快速脉冲数据采集与处理系统。首先,采用对时间窗口和幅值同时设定阈值的方法,有效避免了噪声对有效脉冲识别的影响;其次,采用FPGA实现数据采集、快速数字滤波、以及脉冲峰值、面积和脉宽三个参数的提取,并利用FPGA作为外部主控制器实现对USB芯片CY7C68013A内部FIFO的控制,实现脉冲数据的高速处理、传输;最后,对系统的可行性及准确性进行了实验。实验结果表明,本系统能够对脉冲信号进行有效实时识别和高准确度的参数提取,同时USB的数据传输速度可达29.8MB/S,满足系统数据传输的实时性要求。     

数字舵机精确控制方法研究与实现

文章分析了实现数字舵机精确控制的必要条件,研究了弹载计算机与舵机控制系统(MACS)之间信息传输方式,提出了一种实现弹载计算机与舵机控制系统之间信息准确交互的方案,解决了舵机数字控制系统指令传输误码问题,波特率达到230 400 bps,并完成了数据接收、实时处理及当前舵位信息回送;设计了基于TMS320F2812的数字舵机控制系统,实现对舵机的精确控制,频率达到16 Hz。     

基于PXI总线高速数据传输卡的设计 

为了实现数据采集存储设备产生的高速、大容量地数据能够快速、可靠、远距离地实时传输,提出了以PXI系统为平台,采用单一周期和线性突发模式相结合的总线访问方式,以PCI9054作为“桥接”芯片,高速FPGA为微控制器,结合LVDS及高速光纤传输技术的总体方案设计;经实践测试,传输数据正确可靠,实现了177 Mbps长距离通信速率。     

基于LXI总线的某弹用自动测试系统设计

随着测试总线技术的不断发展,当前基于VXI总线技术某弹用自动测试系统在满足现代战争高强度、高效率保障需求方面存在缺点,无法适应未来高科技战争的需求;通过对比VXI总线与LXI总线,提出了基于LXI总线技术的某弹用远程分布式自动测试系统设计,分析了该型炸弹的测试需求,进行了系统方案和软件架构的设计,描述了系统软件的工作流程,提高了系统的标准化、智能化、模块化和通用化水平,加强了系统机动性和保障效率。     

轰击能在5.3MeV/A以下的16O+27Al反应的研究

对轰击能在5.3MeV/A以下的¹⁶O+²⁷Al系统产生的准弹和深部非弹反应作了较细致的研究. 给出了反应产物的能谱、角分布、电荷分布及E-θ平面上的d³σ/dEdΩdZ等高图, 并分析了它们随轰击能量的演变过程. 讨论了作为轰击能量的函数, 准弹和深部非弹是如何竞争的. 也讨论了轻系统中能量和质量弛豫过程的特征及核结构效应的影响.     

基于Miron NAND Flash的弹载数据记录器的设计

为解决传统以三星NAND Flash为基础的弹载数据记录器存储容量有限、存储速度难以提升的问题,以兼容ONFI2.2协议的MT29F32G08ABAAA为存储芯片,采用高效流水线操作以及无效块管理的逻辑设计,对芯片工作模式进行合理配置,设计了新一代数据记录器;介绍了该记录器的工作特性、能够满足特殊环境要求的硬件设计和基于高效流水线操作以及无效块管理的高速逻辑设计,最终实现了写入速度为56 MB/s、存储容量为4 G的高速大容量数据记录器。     

固体介质中超声应力场的定量测量*

回顾了基于动态光弹技术的超声应力测量方法,分析了各方法的优缺点。优化了现有光弹系统的前端光路,提出了电控旋转偏振和自动判读技术,研制了高稳定性的动态光弹实验系统。利用Senarmont补偿法实现了高精度的应力测量。多次重复测量结果表明,该系统测量结果的相对标准偏差小于1%。光弹测量数据与电测结果相比,其相似系数为99.95%,显著性水平小于0.001,证明了测量结果的可靠性。     

基于分数阶傅里叶变换的弹载SAR成像算法

针对弹载合成孔径雷达(SAR)回波信号的多普勒参数随斜距变化大及传统脉冲压缩成像算法分辨率低的问题,本文提出了一种基于分数阶傅里叶变换(FrFT)的弹载SAR成像算法.首先建立弹载SAR末制导阶段回波信号模型,然后通过局部最优处理来测量回波信号的调频率,并以此计算FrFT的最优阶次,在最优阶次下分别对回波信号进行距离向和方位向的FrFT,从而得到成像区域的SAR图像,最后分别采用传统脉冲压缩成像算法与本文基于FrFT的成像算法进行仿真和实测对比实验.实验结果表明,该算法能够对目标区域精确成像;由于在成像处理过程中,对每个距离向和方位向的回波信号进行独立的局部最优处理,因此该算法更适应于弹载SAR的非线性飞行轨迹,大大提高了弹载SAR的成像性能.该研究成果在目标探测与识别,精确制导等领域中具有重要的应用价值.