飞控系统控制信息自动采集处理模块与自测试设计

介绍一种机载飞控系统飞控计算机对各种控制信息（包括离散量、模拟量和串行数据）进行数字化控制、实时采集、监控和处理的接口模块设计方法,从工程应用角度出发,阐述了模块的设计思路以及工程实现,给出原理框图和测试流程。在某型飞机的实际应用中,实现了32路离散量输入输出、16路模拟量输入输出、6路ARINC429串行数据收发、4路ARINC422串行数据收发以及4路ARINC232串行数据收发的功能,自测试覆盖率达100%。因该模块的接口形式和接口数量可根据实际需要进行增减,故具有很强的典型性和通用性,可适用于各类型的机载飞控系统。     

航空遥感三轴惯性稳定平台双速度环控制

航空遥感三轴惯性稳定平台用于稳定成像载荷,获取高分辨率的遥感数据。针对惯性稳定平台视轴稳定控制中单速度环对干扰力矩抑制的不足,提出采用以编码器进行数字测速构成速度内环、利用速率陀螺构成速度外环的双速度环复合控制方案,将稳定回路抗内部干扰功能和隔离外界干扰功能分开设计实现,以提高系统稳定精度。分别对单速度环和双速度环对扰动的抑制能力进行了理论分析和对比,并在理论分析基础上,对单速度环和双速度环的扰动抑制能力进行了Matlab仿真分析和实验验证。结果表明：与单速度环相比,双速度环可明显减小质量偏心、摩擦等主要内部干扰以及外部基座低频扰动造成的稳态误差,静基座摇摆伺服稳定角速度RMS值减小了52.3%,静基座调平姿态精度RMS值减小了22.1%,动基座调平姿态精度RMS值减小了37.4%。     

双轴转台的八位置调平及失准角估算

重力梯度旋转平台调制实验时要求旋转平台台面的水平失准角在一定范围之内。使用两位置正交方法对双轴转台进行调平时,能保证正交两个方向上水平精度,但无法保证在多个方向上的水平精度。对此,提出了一种八位置调平方法,即将整周360°分为八个位置,两个相邻位置的夹角为45°,依次测量八个位置的水平失准角,取最大值和最小值之和的二分之一作为中值,每个位置失准角与中值求差,通过差值的符号并结合八位置图确定调高或调低相应的地脚。同时,给出了一种通过匀速旋转调制来估算台面最大水平失准角的方法。实验表明:在目前实验条件下,八位置调平方法能将转台台面最大失准角控制在3″以内,旋转调制估算的水平失准角为2.9″。     

基于TPM的家庭基站安全架构

针对基于SIM卡安全机制的家庭基站平台完整性无法保护,容易产生通过家庭基站的恶意攻击等安全威胁,提出了基于TPM的家庭基站保护机制,采用TPM的安全计算、安全存储和认证机制,实现了核心网对家庭基站的设备认证、家庭基站软硬件完整性验证、家庭基站身份认证、家庭基站位置认证与锁定、用户接入家庭基站的认证.     

基于STM32F407的以太网通信模块设计

物联网的大规模形成和高速发展,使得基于以太网通信的嵌入式系统开发成为物联网应用的一个实际课题。本论文设计了一种以STM32F407作为主处理器的以太网通信模块;利用32位闪存微控制器STM32F407与以太网模块CH395实现串口通信;采用CH395控制芯片内置的TCP/IP协议栈与上位机LabVIEW客户端建立数据通信,并实时发送测试数据进行实验研究。实测结果表明：基于STM32F407的以太网通信嵌入式系统工作稳定,数据传输可靠,能够满足系统设计需求。     

跟踪微分器在陀螺信号去噪方面的应用

为了提高航空光电稳定平台的视轴稳定精度,采用跟踪微分器作为滤波器,对输入信号进行滤波,改善随机噪声对控制精度带来的负面影响。跟踪微分器会产生相位延迟,根据它得到的滤波信号及其微分信号,采用预报方法对滤波后的信号进行补偿。算法不依赖对象模型,计算量较小,易于实现。本文阐述了该算法的离散数学表达式,给出数值仿真分析,并在某型航空光电稳定平台上进行实验验证。结果表明:相较于巴特沃斯滤波器,跟踪微分器提高了阶跃响应的性能,最大超调量减少10.5%,上升时间缩短了4.5 ms,调整时间缩短50 ms。基本满足控制系统的实时性、快速性、稳定可靠、精度高、抗干扰能力强等要求。研究表明跟踪微分器对于航空光电稳定平台的精度提高,有比较好的实用价值。     

基于属性约简的应用服务器优化算法改进

优化参数配置是优化应用服务器性能的重要方面;基于传统参数调节的优化策略耗时耗力缺乏系统性和规律性;利用模块化思想针对目标决策函数对应用服务器参数进行分类,可构建条件属性约简模型;基于属性约简的应用服务器优化算法,可去除对于目标决策函数相对不重要的参数,并获得相对重要的参数,从而达到锁定目标重点调节,快速提高系统性能的目的;现有的约简模型优化算法多基于经典粗糙集理论,在等价关系的基础上构造分类,容易造成大量的信息破坏和流失;文章通过拓展等价关系到一般二元关系,利用广义粗糙集理论改良了基于模块化思想和属性约简模型的应用服务器优化算法,通过定义辨识函数对条件属性进行约简,再结合依赖度计算,得到最终目标参数。     

混合式光纤陀螺惯导系统在线自主标定

混合式光纤陀螺惯导系统IMU的安装误差、光纤陀螺的漂移及标度因数等参数会随着时间发生变化,对系统误差产生影响,使系统在使用一段时间之后精度发生变化,因而需要重新标定。在混合式系统中,通过台体旋转调制,惯性元件常值漂移误差对系统的影响得到抑制,但安装误差和标度因数误差对系统的影响无法得到完全调制,这些误差会与地速及旋转角速率耦合,引起锯齿形速度误差,降低了系统的各项性能。针对混合式惯导系统,建立了IMU误差模型,设计出一种在线自主标定方法,并进行了可观性分析。该方法采用"速度+位置"匹配,对惯导系统30项相关误差项进行在线标定。系统实验结果表明,系统级在线标定参数较分立式标定参数在导航定位精度上提高了半个数量级。     

液相色谱-串联质谱法检测干血点中的同型半胱氨酸

建立了一种高通量液相色谱-串联质谱技术检测干血点(DBS)中同型半胱氨酸(homocycteine, Hcy)的方法。以DBS为样本,homocystine-D8为同位素内标,二硫苏糖醇(DTT)为蛋白结合态Hcy的还原剂,使用含0.1%(v/v)甲酸、0.05%(v/v)三氟乙酸的乙腈溶液萃取。整个前处理过程使用自动移液平台及96孔板实现高通量自动化操作。处理后的样本经过Phenomenex CN柱分离,使用多反应监测模式进行LC-MS/MS分析。结果表明:Hcy的检出限为0.12 μ mol/L(S/N=3),定量限为0.46 μ mol/L(S/N=10)。Hcy在1.16~148.00 μ mol/L范围内线性关系良好,R²=0.994。Hcy的平均回收率为(103.0±4.97)%~(112.0±2.13)%,日内相对标准偏差(RSD)为1.9%~4.6%,日间RSD为1.5%~7.1%。DBS样本在不同温度(-4、-20、22和37℃)下储存不同时间(0、1、2、3、4、5、6、14天)后的稳定性试验显示样本总体RSD<15%,经前处理后的样本在48 h内的稳定性试验显示样本总体RSD<5%。该方法与传统生化分析方法的相关性好(R²=0.9818, n=47)。     

“普通化学实验”网络教学体系的建设与应用

介绍了"普通化学实验"网络教学体系的建设,其着重于多媒体实验室构建、实验内容精选与加工、网络教学平台和数据处理系统的建立。实践表明,网络教学体系具有工作强度低,实验效率高,展示直观清晰,成绩评判公正,学习时空延展等优势,对完善"普通化学实验"教学模式具有重要意义。