基于PLC的航天器地面测控系统通用化设计研究

航天器地面有线前端测量控制系统是航天器开展整器测试的支持设备。为解决该系统在多个航天器测试中存在重复设计、通用性差的问题,为提高系统的质量和可靠性、降低研制风险、节约研制经费,在基于PLC的航天器地面测控系统工作原理的基础上,对系统研制开展通用化设计研究。通过硬件模块化、组件选型统一化、接口设计标准化、软件功能层次化和可配置化,提高了设备的通用性和互换性。研制的测控系统在多个航天器型号间得到了延用和重用,取得了较好的效果。     

基于现场可编程门阵列的通用化PCM编码器

针对目前弹载遥测系统对PCM编码器提出的通用化应用需求,提出了一种基于现场可编程门阵列的通用化PCM编码器。该方法以软件为主的信号处理方式代替硬件处理,采用Verilog HDL语言和模块化的设计思想将编码器的各功能模块集成在单片FPGA中,通过功能模块的积木式组合和参数配置实现了对被测弹箭系统的采集编码。仿真测试结果表明该编码器满足绝大多数弹箭遥测系统的参数测试要求,在弹箭遥测系统中飞行试验结果表明该编码器在全弹道飞行过程中工作稳定可靠,该编码器实现了通用化的要求。     

无人机通用指控平台设计与实现

现有不同型号无人机的数据协议格式差别较大,无人机指挥控制系统与无人机紧密耦合,针对不同机种要开发不同的指控系统,系统的通用性较差,开发、培训成本高,且无法满足未来多无人机协同作业的任务需求。因此,设计开发一套具有较高通用性的无人机指控系统,通过对异构的无人机测控数据进行通用化处理,形成具有较强可扩展性的无人机标准数据协议,用以消除不同无人机与指控系统之间的差异性,同时最大限度的保证指控平台的可扩展能力。     

一种新型温湿度测量系统的设计

为了解决传统温湿度测量系统存在的标定和校准过程复杂而引起的精度不高的问题,文中介绍了一种新型的温湿度测量系统。该系统由瑞士SENSIR ION公司新生产的SHT11数字式温湿度传感器和日本NEC公司生产的78F9177Y单片机为核心组成,具有电路简单、免标定、精度高和可靠性好等优点。     

一种新型可配置全光分插复用器的设计

本文提出了一种新型的基于光纤光栅和光纤环形镜的可动态配置的全光分/插复用器,并对这种结构实现单信道、多信道或有选择性地对奇次信道或偶次信道进行下路或直通配置进行了模拟和分析,说明了这种结构的可行性.     

一种新型可调谐红外滤光片的设计和应用

可调谐红外滤光片是高分辨率红外成像仪谱段识别和分光的重要光学器件.本文介绍了一种新型可调红外滤光片———液晶法布里-珀罗滤光片的基本原理、设计参数、制作方法,分析了这种滤光片的透射光谱、精细度、带宽、镜面反射率和腔长之间的关系,以及外加电压和温度对透射波长的影响,给出了消除偏振效应的几种方案.并对液晶法布里-珀罗滤光片在空间遥感,特别是红外探测方面的应用前景进行了展望.     

一种新型微机电系统法布里-珀罗滤波器的设计与分析

基于微机电系统(MEMS)技术,提出了一种光栅与法布里-珀罗(F-P)腔相结合的新型MEMS F-P滤波器结构,这种滤波器既能保证较宽的自由光谱范围又能够获得较窄的半峰全宽。从实现机理、参数设计和选择对F-P滤波器的结构进行了深入分析,并着重对微桥桥面的机电性能进行了仿真计算。通过选择不同的微桥桥面厚度(0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1μm),比较微桥在静电力作用下的平整度,发现当微桥表面厚度为1μm时,得到了一个较优结果,在5V电压下,上反射镜的倾斜位移ΔL为9.11nm,最大腔长变化量为242nm,这样能保持前后腔面反射光的平行要求,从而保证滤波器的滤波效率和对选择光的利用率。该滤波器能够解决传统微型滤波器自由光谱范围与半峰全宽相互限制的矛盾,提高微型滤波器的性能。     

一种新型多功能信号源系统的设计

为适应航天领域遥测外系统的快速发展,提出了一种新型多功能信号源系统的设计。系统以FPGA为逻辑控制单元,采用PCI总线接口实现了与上位机的通信,同时结合AD5628、AQY210及RS422接口芯片稳定地输出了多路模拟信号、开关信号及一路PCM信号。重点阐述了信号源系统硬件及软件设计中的关键技术。试验结果表明,该系统能够提供多种高精度、高可靠性的信号,且工作性能稳定,抗干扰能力强,数据传输速率达到40Mbps,PCM码率高达983.04kbps,满足了系统设计的要求。     

一种新型高精度充电桩系统的设计

设计了一种用于电动车等移动设备的高精度充电控制系统,以STC12C5A60S2单片机作处理器,采用CS5464电能计量芯片,通过MF-RC522读卡芯片实现智能刷卡结算。对于蓄电池充电保护与判断何时为电量充满状态提出了新的方案,并设计了人性化的人机交互界面。实验结果表明：该充电桩系统能精确完成电量的计量计费,在户外电能补给方面,具有较高的应用价值。     

载人航天器系统测试智能通用化数字接口设计

航天器系统接口种类和数量繁多,以往的测试系统需要针对卫星接口进行专门地面测试设备接口设计,工作量大,通用性差。为提高系统设计效率,本文提出了一种基于PXI总线技术的高性能通用数字接口模块设计方法,在给出模块结构的基础上,详细介绍了该模块的硬件主体及接口设计原理,并给出了软件设计策略及用户接口函数的定义。该模块具备多通道、大数据量同时收发的功能,已成功地应用于多个型号的测试系统。经过应用验证,该模块能够满足测试系统的使用需求。     

基于NiosⅡ的非制冷红外图像处理系统研究

设计一个非制冷红外图像处理系统，该系统放弃了目前普遍应用的数字信号处理器（DSP）＋现场可编程门阵列（FPGA）的系统构架，采用基于FPGA的NiosⅡ嵌入式处理器的系统构架，实现了系统的小型化。提出一种基于流水线结构的信号处理方法，并利用NiosⅡ嵌入式处理器软硬件开发工具，实现了在该系统上对非制冷红外焦平面阵列非均匀性进行校正和盲元补偿的实时处理，降低了系统的工作频率。实验结果表明：该系统能够对非制冷红外图像进行实时处理，工作性能稳定，处理效果良好。     

基于DSP的实时图像处理系统的设计

在实时图像处理系统中,如何在有限的时间内完成大量信息数据的处理,满足系统的实时性要求一直是困扰着人们的一个难题。遵从系统模块化设计思想,提出了以TI公司的DSP(TMS320C6201)为核心器件的图像处理系统的设计方案,完成了相应的硬件电路设计,将图像实时处理要求较高的图像跟踪算法移植于所设计的图像处理系统中。试验结果表明,该实时图像处理系统功能和性能基本达到了预期要求,有一定的实用性。     

Design of a new type positron beam system

A new type positron beam system is being constructed in Wuhan university. The goal of this project is to build a positron beam which can measure positron lifetimes and has high moderation efficiency. The system utilizes a magnetically guided incident positron beam and the sample is biased to a high negative potential to achieve the desired implantation energies. A conventional tungsten moderator is replaced by a solid Ne moderator with high moderation efficiency (about 1%). A multi-functional target chamber for slow beam studies is designed, which can be used for positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS), Doppler broadening (DB) and coincidence Doppler broadening (CDB) measurements.     

基于短信息服务的通用型数据监控系统的研制及应用

短信息服务(Short Message Service, SMS)广泛被应用于移动设备间收发文本信息,具有低成本、使用方便、网络覆盖广和可靠性高等诸多优点,在工业设备远程监控领域具有广阔的应用空间。数据监控系统通常针对某一个或者一类设备而设计,其通用性和可移植性通常较差,对一般用户而言,开发门槛和成本较高。文中讲述了采用VC6.0和Access数据库实现基于SMS的通用型远程数据记录和实时监控系统,通过恰当的数据结构设计和模块化编程,屏蔽了硬件差别,大大降低了用户的开发成本和开发难度,快速实现手持设备对一般工业设备的实时数据监控。     

基于DSP的数字图像处理系统的设计和调试

提出了一种数字图像处理系统的设计方案,并阐述了基于TMS320C5402的数字图像处理系统的硬件设计和实现。以SST39VF400A型号为例,对FLASH的烧写及程序加载的方法进行了介绍。     

On the theory of the universal dielectric relaxation

Dielectric relaxation has been investigated within the framework of a modified mean field theory, in which the dielectric response of an arbitrary condensed matter system to the applied electric field is assumed to consist of two parts, a collective response and a slowly fluctuating response; the former corresponds to the cooperative response of the crystalline or noncrystalline structures composed of the atoms or molecules held together by normal chemical bonds and the latter represents the slow response of the strongly correlated high-temperature structure precursors or a partially ordered nematic phase. These two dielectric responses are not independent of each other but rather constitute a dynamic hierarchy, in which the slowly fluctuating response is constrained by the collective response. It then becomes clear that the dielectric relaxation of the system is actually a specific characteristic relaxation process modulated by the slow relaxation of the nematic phase and the relationship governing such a process can be defined as the universal dielectric relaxation law. Furthermore, we have shown that seemingly different relaxation relationships, such as the Debye relaxation law, the Cole-Cole equation, the Cole-Davidson equation, the Havriliak-Negami relaxation, the Kohlrausch-Williams-Watts function, Jonscher’s universal dielectric relaxation law, etc. are only the variants of this universal law under different circumstances.     

工业CT图像处理系统的优化

为了提高工业CT图像处理系统的处理效率,对其边缘连接和直线拟合方法进行了优化研究。对于边缘连接,根据边缘间隙大小决定连接方式：对小间隙直接用直线填充;对较大的间隙,采用基于模糊判决的边缘连接法计算边缘间总隶属度最大的一条路径,并将其填充。对于直线拟合,先用二元素特征点法提取轮廓特征点,再采用改进的集合求交直线识别方法将特征点间的线段拟合。通过实例验证了优化方法的正确性。     

工业CT图像处理系统的优化

 为了提高工业CT图像处理系统的处理效率,对其边缘连接和直线拟合方法进行了优化研究。对于边缘连接,根据边缘间隙大小决定连接方式：对小间隙直接用直线填充;对较大的间隙,采用基于模糊判决的边缘连接法计算边缘间总隶属度最大的一条路径,并将其填充。对于直线拟合,先用二元素特征点法提取轮廓特征点,再采用改进的集合求交直线识别方法将特征点间的线段拟合。通过实例验证了优化方法的正确性。     

一种新型微小视频卫星光学系统设计

基于Ritchey-Chretien （R-C）光学系统,采用Zemax软件设计次镜为类曼金反射镜的折反射式光学系统。系统的焦距为3 000 mm,视场角为1,相对孔径为1/8,工作谱段为450 nm~900 nm。结果表明,截止频率为50 lp/mm处的MTF值为0.55,接近衍射极限,畸变小于0.022%。类曼金镜的非球面反射面与主镜构成R-C光学系统,消除了系统的球差和彗差,折射面分担次镜的光焦度,减小了非球面的非球面偏心率。类曼金反射镜的加入,将次镜非球面偏心率的平方由4.356减小到1.940,而且系统总长度由600 mm减小到550 mm。     

球共振声学法测量普适气体常数

设计和建立了高精度的球共振声学法气体音速测量装置,分析了实际的球共鸣器的结构对共振频率的影响,并给予了相应的修正.测量了温度为29315K,压力在02MPa—08MPa范围内氩气的音速,并根据音速数据确定了普适气体常数.实验温度、压力和普适气体常数的不确定度分别为±14mK,±2kPa和±00036%.最终确定的普适气体常数R为831439±000030J·mol-1·K-1. 关键词： 普适气体常数 音速 球共振器 声学法