基于CORDIC算法的微小卫星发射机设计与实现

CORDIC算法具有频率精度高、转换时间短、频谱纯度高一级频率相位移编程的特点,在数字通信领域得到了越来越广泛的应用,它可以处理信号,实现制导控制,能够有效兼顾速度、精度以及资源。CORDIC算法在微小卫星发射机设计中得到了非常好的应用,为实现微小卫星发射机在无线电领域的重要作用奠定了坚实的基础。本文主要从CORDIC算法出发,讨论微小卫星发射机设计与实现。     

基于条纹式激光传感器与机器人的扫描成像系统

提出了一种以条纹式激光传感器和工业机器人为平台对工件进行扫描检测并对其轮廓进行成像的系统方案。条纹式激光传感器移动式扫描工件获取工件轮廓的三维点云数据,然后结合特定的算法对点云数据进行去噪、插值、插补处理,使得点云数据能更加真实地反映工件的客观形貌,最终根据点云数据的信息生成工件轮廓的二值化图像。在实验中成像精度能达到0.1 mm 级,从而在某些特殊的工业场合替代传统的CCD 相机实现对工件的成像及检测定位,解决了传统CCD 的抗干扰能力不足的问题。     

大口径主镜支撑液压缸用弹性膜片优化设计

在大口径望远镜主镜液压支撑形式中,液压缸需要一种简单可靠、不需要润滑维护的精密导向机构,而且可以输出较大行程范围(毫米级)。设计了一种柔性金属膜片机构用于液压缸的径向定位导向。建立了金属膜片机构有限元模型,采用几何非线性算法,研究分析了不同拓扑结构对金属膜片柔度的影响,通过不同拓扑结构金属膜片的性能分析对比可知,V 型膜片能够很好地克服应力刚化,保证柔度的稳定性;以柔度为优化目标,对金属膜片V 型的位置尺寸和形状尺寸进行了优化设计,金属膜片在导向方向上的柔度提高了14.2%;搭建了柔性金属膜片机构柔度测试平台,验证了仿真计算结果。结合实验和仿真结果可知:V 型柔性金属膜片具有良好的定位导向性能,对用于液压支撑的液压缸和主动光学的微位移促动器的导向机构的设计具有指导意义。     

基于机器视觉薄零件高精度测量技术的研究

为快速准确检测薄零件几何量精度,提出了一种基于机器视觉的检测方法。根据具体的视场和精度要求,完成电荷耦合元件(CCD)传感器、镜头、光源等选型与硬件系统设计。开发了软件系统,采用双三次插值法细分图像后提取亚像素边缘,变权重最小二乘法拟合出零件轮廓的圆弧和直线,自动计算零件的圆度误差,中心距尺寸误差,并判断其是否合格。通过齿轮泵中间体零件的检测结果表明,本系统能快速准确检测中高精度(IT7级)薄零件的几何量精度,满足实际应用的需求。     

基于CPS的建筑环境数据级检测融合方法

针对建筑环境CPS数据级融合可靠性的问题,采用线性最小方差估计的方法对传统自适应加权融合算法进行改进,不仅减小了均方误差,而且使得融合结果可靠性更高。在数据融合前进行限幅处理,判断数据是否异常,对异常数据的加权因子进行配置处理,既提高了数据的筛选性,又保证了系统数据融合结果的可靠性。仿真实验表明了该方法的有效性。     

动态环境可实时定位无线信标机系统设计

提出一种动态环境下能实时定位箭载记录器的回收系统方案。由随记录器一起下落的信标发射机、天上无人机及地面接收设备组成的搜索网络,实时获取记录器的位置信息。经实验得出,记录器在空中某一时刻的位置信息：纬度39°04.18264,经度111°44.72132,海拔高度1411.1米;落地后位置信息：纬度39°04.16500,经度111°44.73090,海拔高度1333.0米。结果表明,根据实时得到的位置点绘制出了下落轨迹,实现了对记录器的快速找寻。     

基于iBeacon基站的室内定位技术研究

提出了一种基于iBeacon基站的室内定位方案。在该技术方案中,iBeacon基站由蓝牙4.0模块组建,在需要定位的室内空间均匀部署一定数量的iBeacon基站,该基站周期性地向外界广播自己独有的与位置信息对应的UUID号。当持有蓝牙终端设备的用户进入该基站感应区,接收到基站广播的UUID号及RSSI值,通过加权的三环定位算法即可对用户进行精确定位。实验结果表明,该方案定位精度能达到2.5m以内,满足了绝大多数的室内定位技术要求。     

基于SPGD算法的自适应光纤耦合器阵列技术研究

自适应光纤耦合器(AFC)是一种可实现高稳定、高效的空间光至光纤耦合的新型自适应光学器件。研究了AFC阵列作为空间激光通信系统接收光端机的可行性。在不同的大气湍流强度下, 利用SPGD算法, 仿真研究了不同子孔径数AFC阵列的闭环控制过程。研究结果表明, AFC阵列技术可缓解大气湍流影响, 改善光纤耦合效率并提高耦合过程的稳定性;当等效接收口径一定时, 随着阵列子孔径数的增加, 光纤耦合效率及控制算法收敛速率都相应提升。     

基于加权模糊C均值算法改进的高光谱图像分类方案设计

为了有效改善高光谱图像数据分类的精确度,减少对大数目数据集的依赖,在原型空间特征提取方法的基础上提出一种基于加权模糊C均值算法改进型原型空间特征提取方案。该方案通过加权模糊 C 均值算法对每个特征施加不同的权重,从而保证提取后的特征含有较高的信息量。实验结果表明,与业内公认的原型空间提取算法相比 该方案在相对较小的数据集下,其性能仍具有较为理想的稳定性,且具有相对较高的分类精度,这样子就大大降低了对数据集样本数量的依赖性,同时改善了原型空间特征方法的效率。     

永磁同步电机伺服系统控制最优化方法

永磁同步电机具有强耦合和非线性的特点,其应用环境通常较为复杂且存在干扰,系统稳定性差。传统PI控制方式很难满足控制系统的要求,控制效果不佳。为抑制超调幅度,提高控制精度,提出一种新型粒子群算法,把系统控制精度作为粒子的寻优目标,最优粒子作为最终PI参数,从而对电机进行精确稳定的控制。仿真实验结果表明,粒子群算法的PI控制器使系统具备较好的动静态性能,该研究为伺服控制系统优化设计提供了较强的理论支撑,且应用前景广阔。