基于部件跟踪滤波器的解析余度技术

研究一种以发动机部件跟踪滤波器(CTF)为基础的解析余度技术, 它将CTF与故障检测、隔离和适应逻辑进行了有效的综合, 以改进发动机数控系统的可靠性。仿真表明, 本文所设计的解析余度技术, 在传感器无故障时, 机载模型能正确跟踪发动机的变化。当传感器发生故障时, 在不损坏机载模型的情况下, 又能及时、有效地进行硬、软故障的检测、隔离与适应。      

飞机的电动力系统技术概述

电动力系统是一种使用电能的新型飞机推进系统,具有环境友好、高效节能等优点,有望推动飞机实现革命性发展。本文介绍太阳电池、锂离子电池、燃料电池、电机等关键部件／子系统技术的现状、关键技术,并给出统计数据;重点分析了电动力系统的设计技术,包括蓄电池（锂电池）、太阳电池和燃料电池三种纯电动力系统以及基于活塞动力和基于电动力两...     

基于混合现实技术的民机驾驶舱仿真平台

为了满足民机驾驶舱设计早期多方案对比和快速优化迭代的需求,研发了面向民机驾驶舱的混合现实仿真平台。以实体场景模块、可视化模块和运行逻辑模块为依托, 构建了仿真平台的系统框架; 在此基础上, 研究了高精度动态虚实融合技术, 解决了混合现实平台中操控部件和人的数字孪生问题; 为了验证混合现实仿真平台的可行性和有效性, 在物理驾驶舱仿真平台和混合现实驾驶舱仿真平台开展相同的试验,采用主观评估和客观测量相结合的方法对驾驶舱操纵部件可达性、布局合理性、仪表显示可视性和可读性方面进行人机工效分析, 并将两组试验的试验数据进行对比。试验结果表明,混合现实平台与物理平台的测试效果基本一致,能够为驾驶舱设计早期多方案对比评估提供有效的测试平台。     

Next generation digital GPS receiver

The architecture and technology features of the next-generation (NGR) digital GPS (Global Positioning System) receiver manufactured by Collin are described. The project's objective was to develop an advanced GPS receiver chipset with high antijam capabilities. The program, initiated in 1985, has provided the technology for miniature receiver products for both unmanned and manned vehicle applications. A two-channel version of the receiver is in full-scale development for tactical missile applications. A five-channel version is being tested and evaluated as a drop-in replacement for RCVR-3A, the US Department of Defense standard high dynamic receiver. The NGR design started with the digital signal processing architecture developed for the Defense Advanced Research Project Agency (DARPA) hand-held GPS receiver. Enhancements were made to improve the antijam and signal acquisition performance. Producible, qualifiable and cost-effective silicon monolithic microwave integrated circuits and semicustom digital technologies were used to develop the core GPS chipset. A system design approach was established to permit reuse of mature and validated GPS software     

机载供电系统双余度控制器的容错控制

介绍双发（Twin-engines）系统的战斗机的机载供电系统控制器的设计和实现。机载供电系统控制器是管理飞机的供电系统的航空电子设备,是飞机供电系统的核心设备,肩负飞机安全的使命。为了提高控制器的可靠性和灵活性,放弃传统的模拟方法,使用先进的数字化技术实现对飞机供电、配电系统的管理。在设计中为了提高可靠性,使用主动复制的容错技术,设计了双余度控制器,在发生单通道错误的情况下,整个系统能够正确工作。对机载供电系统控制器容错技术进行了研究,包括双余度系统的管理策略、同步控制机制、余度管理和故障综合、信号比较监控和通道切换逻辑。     

Design and Development of a Real-Time DSP and FPGA-Based Integrated GPS-INS System for Compact and Low Power Applications

Emphasis of the present work is on an elegant real-time solution for GPS/INS integration. Micro-electro mechanical system (MEMS) based inertial sensors are light but not accurate enough for inertial navigation system (INS) applications. An integrated INS/GPS system provides better accuracy compared with either INS or GPS, used individually. This paper describes an improved design and fabrication of a loosely coupled INS-GPS integrated system. The systems currently available use commercial off-the-shelf (COTS) hardware and are, therefore, not optimized for compact, single supply, and low power requirements. In the proposed system, a digital signal processor (DSP) is used for inertial navigation solution and Kalman filter computations. A field programmable gate array (FPGA) is used for creating an efficient interface of the GPS with the DSP. Direct serial interface of the GPS involve tedious processing overhead on the navigation processor. Therefore, a universal asynchronous receiver transmitter (UART) and dual port random axis memory (DPRAM) are created on the FPGA itself. This also reduces the total chip count, resulting in a compact system. The system is designed to give real time processed navigation solutions with an update rate of 100 Hz. All the details of this work are presented.     

Highlights of a Brushless Direct-Drive Solar Array Control System Design

This paper summarizes a drive system design for controlling the position and rate of solar power arrays on orbiting spacecraft. There are no gears or sliding contact elements used anywhere in the system and only low-speed bearings are needed. Such mechanization is particularly well suited to solid lubrication techniques, and wear rates are very low, so that the drive system can operate directly in the space environment for long periods of time. Three major components were developed for implementation of this design concept. They are: 1) a brushless dc torque motor; 2) a rotary power transformer; and 3) an offset-tooth shaft position and rate sensor. These components are combined in a hybrid system configuration in which the signal processing and logic functions are performed by digital and linear integrated circuits. A root contour and describing function analysis, confirmed by experimentation, shows that several modes of limit cycle generation can occur in the vicinity of null. Compensation circuits are given that inhibit or suppress limit cycling and provide controlled electronic damping of the system. The system offers relatively high stiffness and can be operated at indefinitely low angular rates with minimum power consumption.     

面向电子控制器测试的JTAG控制器IP软核设计

基于可编程门阵列(FPGA)设计JTAG(joint test action group)控制器知识产权(IP)软核,可以实现在线测试.通过分析测试访问端口(TAP)控制器状态机及边界扫描专用控制器芯片原理,针对发动机控制器中常用的数字信号处理器(DSP)芯片,设计了JTAG控制器IP软核以及基于该IP软核的边界扫描测...     

数字域谱估计的GNSS系统信号带宽测试方法

针对传统的单载波扫频法不适于GNSS（全球导航卫星系统）信号生成通道的带宽测量的问题,提出了采用数字信号处理的信号带宽方法.对实际导航信号进行高速采样,在数字域对采样的导航信号和本地数字生成的理想导航信号进行频谱估计和计算,从而得到GNSS信号带宽.分别使用周期图法和Welch法谱估计,对提出的测试方法进行仿真.仿真结果表明,采用Welch法进行理想信号和实际信号谱估计,对谱估计后的结果进行计算,可以完成GNSS信号带宽精密测量,在Welch法估计参数设置合理的情况下,GNSS信号带宽估计的准确度可以达到99.9％以上.     

基于FPGA的卫星定位信号与视频图像信号叠加的研究

通过对模拟与数字方式下视频叠加的研究对比,选择通过数字方式实现两路信号的叠加.提出一种基于FPGA的实现卫星定位信号与视频图像信号叠加的设计方案.     

小波技术在组合导航系统故障诊断中的应用

针对组合导航系统中存在的故障类型和特点，提出一种新的基于信号处理的故障检测方法。该方法利用小波分析技术对含有故障信息的系统信号进行分析处理，并将此方法应用于SINS／GPS组合导航系统。仿真结果分析表明，小波分析技术能很好地及时检测出组合导航系统的硬故障，且更加简便灵活，从而可以将小波分析技术应用于组合导航系统的故障检测。     

航空发动机多变量模糊滑模变结构模型跟踪控制

针对现代航空发动机是一个具有不确定性的强非线性系统,结合滑模变结构控制和模糊逻辑系统的优点,提出了一种模糊滑模变结构模型跟踪控制方法。采用比例积分型切换超平面设计滑模变结构控制系统,使用模糊逻辑系统自适应调节切换增益,得到某涡扇发动机的模糊滑模变结构模型跟踪控制器。数字仿真结果表明,所设计的控制器不但能使被控对象较好地跟踪参考模型,消除抖振现象,而且对系统的不确定性具有不变性,保证了被控系统在整个控制阶段都具有较强的鲁棒性。     

基于信号完整性分析的高速数字PCB板设计方法

通过对传统PCB设计与基于信号完整性分析方法的高速数字PCB设计的对比,介绍了一种基于信号完整性分析的高速数字信号PCB设计方法。在该设计方法中,首先对所有的高速数字信号建立起PCB板级的信号传输模型;然后通过对相应的信号传输模型进行完整性计算与分析来寻求能满足设计要求的布线规则;最后在相应布线规则的基础上来完成高速PCB板的设计和校验。实践表明,该设计方法可有效提高产品的设计性能,大幅缩短产品开发周期和降低开发成本,具有较好的实用价值。     

有源对消隐身系统设计研究

针对有源对消隐身要求的系统延时短、反应速度快、信号参数测量和对消波幅相控制精度高的特点,设计了一个基于相控阵技术、数字射频存储器(DRFM)和现场可编程门阵列(FPGA)的有源对消系统。为了解决目标雷达散射截面计算量太大、不能有流水线延迟和难以实现实时计算等问题,采用离线计算的方法,预先建立目标的全向雷达散射截面(RCS)数据库、杂波数据库和噪声数据库,由FPGA根据测得的雷达信号参数在数据库中查找到相应的目标回波数据,实时调整对消波的幅度和相位,使对方的雷达接收机始终处于合成方向图的零点。最后通过仿真计算验证了该设计方案的有效性。     

DVB-C视频传输接口ASI的实现

随着世界化数字电视技术的研究和开发,我国数字电视的发展进入了实地实施阶段,并已最终确定DVB-C(数字视频广播电缆电视系统)为我国数字电视运营采用的标准[1]。在目前的DVB-C广播电视系统的传输接口中,有两种MPEG-2视频传输接口标准:异步串行接口标准ASI和同步并行接口SPI。该方案是一种基于同轴电缆的ASI传输接口方案,采用CYPRESS公司芯片实现ASI的发送和接收,并用逻辑编程器CPLD完成SPI与ASI互相转换所需的逻辑控制。     

高性能军用机环境控制系统研究发展趋势的探讨

讨论了未来高性能军用机环境控制系统发展可能采用的技术,例如：闭式空气循环技术;综合数字控制技术;蒸发循环技术;先进驱动的空气循环机和压气机技术;以及从属于综合机载机电系统的综合环境控制系统技术。     

飞机数字式供电综合控制管理技术仿真

介绍了飞机数字式供电综合控制管理系统,对系统中的各个控制装置进行了仿真器设计,为飞机数字式供电综合控制管理系统设计方案的验证和评估提供了方便,也为供电综合控制管理技术的研究提供了良好的研究平台.     

基于混沌加密的盲音频水印算法

将混沌理论引入到音频水印系统的研究中，设计了一种包含版权信息和密钥的二值图像作为水印，利用混沌序列将其加密后嵌入到原始音频信号的DWT域中。该水印方案包含的版权信息量大，且具有双重的安全性，很难提取出水印信号；即使提取出水印信号，如果不知道密钥，也很难恢复出原始水印图像。本算法采用了量化方法嵌入水印，提取水印时不需要原始的音频信号，实现了水印的盲提取。对一般的信号处理进行了试验，水印具有很强的鲁棒性。     

基于DSP的测试转台控制系统研究与设计

以锁相环控制为基础研究了转台速率控制系统的设计,利用数字信号处理芯片DSP、高速A/D和D/A芯片(AD7865和AD7836)以及FPGA技术完成了系统硬件电路设计,和关键逻辑电路——指令脉冲发生器、精密移相器、鉴相器的设计,并设计了控制器,给出了软件设计流程和仿真结果。实际运行表明系统稳定可靠,满足了转台的设计性能要求。     

多组件结构系统布局拓扑优化中处理组件干涉约束的惩罚函数方法

包含大量组件的多组件结构系统布局拓扑优化设计中存在大量的组件干涉约束,研究了包含大量组件的结构系统整体式拓扑布局优化设计问题,基于有限包络圆方法（FCM）提出了处理组件干涉约束的惩罚函数方法,构造了包含结构刚度和组件之间几何干涉函数的内外混合惩罚函数,应用基于梯度的优化算法对包含数十个组件上百个干涉约束的多组件结构系统进行刚度优化设计,得到了清晰的支撑结构构型和无干涉的组件布局位置,充分体现了提出的混合惩罚函数方法在解决多组件结构系统布局拓扑优化设计中组件干涉问题上的有效性和适用性。