一种新型实时总线协议及其FPGA设计

对于小规模总线型测控系统,目前国内还没有形成一个完整的通讯规范,因此建立一种完善的实时总线体系结构及其通讯标准就成为一个重要的研究课题;考虑到数据链路层协议对网络的实时特性有重要影响,借鉴工业现场总线Profibus和802.4协议,提出了一种适合小型化控制系统的新型令牌总线模型;详细阐述了这种总线模型数据链路层协议的令牌环生成和维护方式、令牌传递方式以及数据收发方式,介绍了基于FPGA技术实现该协议的具体方法,给出了信息传输时间的理论最大值和实际测试结果;实验结果表明这种低成本、小规模测控网满足了系统实时性要求,达到了预期效果,具有一定的实用性和推广价值。     

Ad Hoc网络中采用令牌群首的媒质接入协议

文章介绍一种Ad Hoc网络令牌传递协议。在该协议中,根据MAC控制协议产生令牌群首并进行传递,可减少由于分组碰撞产生的错误。由当前的网络拓扑结构自动地形成令牌的传递路由,能很好地适应网络拓扑结构的动态变化。通过严格地限制每个令牌的生存周期,简化令牌的维护,并为时延敏感的业务提供良好的QoS保障。同时介绍动态群首方式,具有良好的信道访问公平性,网络管理和控制比较简单。     

一种改进的无线通信网络带宽分配方法

无线通信网络中,为了实现动态、公平的带宽分配,满足用户需求,提出了一种基于令牌桶的改进带宽分配算法。该算法将令牌桶划分为和用户数相对应的虚拟分令牌桶,并且在令牌桶后加入了分漏桶来对用户占用的带宽进行二次分配,算法设定了用户优先级和用户权值,优先级可区分用户的重要程度,依据用户权值,普通用户按占用比例为重要用户贡献带宽。仿真结果表明,改进后的算法可有效提高无线通信网络的吞吐量,算法可以保证普通用户公平地获得带宽资源,同时可以满足重要用户的特殊需求。     

令牌环网总线在雷达信号处理器中的实现

雷达信号模拟主要是对雷达目标和环境回波信号的模拟.雷达信号处理器可用于产生雷达回波模拟信号,以达到真实复现雷达目标回波和环境回波的目的.针对雷达信号高速实时处理的要求,提出了基于LVDS的令牌环网总线设计,阐述了其原理及设计实现,硬件电路测试结果表明:数据通过背板总线可实现高速传输且确保系统具有较高可靠性.     

交联双基粘合剂催化作用的研究

由美国海军发起,赫克利斯公司和赛奥科尔公司正联合研究一种负催化剂,三苯基铋(TPB)的化学性能,因它与交联双基(XLDB)推进剂的固化有关。测定了酸度(酸强度 pKa 和酸浓度)的作用,确定了活性 TPB 衍生物对酸的稳定性和反应性。研究了水作为催化剂可能的减活化剂的影响。另外,除了酸度能导致活化,还发现过氧化氢也能使 TPB 活化。PGA 的空气氧化是过氧化氢可能的来源,使用付利叶变换的红外光谱(FTIR)测定了推进剂组分对 TPB 催化的异氰酸酯——醇反应的延滞时间和固化速率的影响。     

商用ADSP-21060L总剂量辐照试验与分析

空间太阳望远镜(SST)设计采用多片商用数字信号处理器ADSP-21060L组成处理阵列,以完成在轨海量数据处理任务。其中商用ADSP-21060L片内资源丰富、结构复杂,其耐受总剂量辐射的能力是设计的关键指标。提出采用基于工程应用状态下的在线实时监测性能和参数的总剂量辐照试验方法;设计并完成5个样品芯片的总剂量辐照试验。试验结果表明该款芯片在总剂量大于20krad(Si)时功能失效,试验方案可行,试验数据可以作为其它星载计算机的设计参考。     

基于FLNDO的近空间飞行器鲁棒最优预测控制

针对有强烈干扰和不确定因素影响的近空间高超声速飞行器,提出了一种鲁棒最优广义预测控制律.控制律由最优广义预测控制律(OGPC)和一种新的泛函连接网络干扰观测器(FLNDO)构成.输出的有限时域预测由泰勒级数的展开实现.飞行中的未建模动态以及未知干扰由FLNDO来估计,并且文中也给出了FLNDO和闭环系统的稳定性分析.仿真结果表明对于姿态角和角速率的跟踪问题,设计的控制器达到了满意的控制效果,并且也成功实现了对干扰的抑制以及参数变化的鲁棒性要求.     

基于Stateflow的TTE通信网络仿真和性能验证

时间触发以太网TTE(Time-Triggered Ethernet)是一种可应用于安全关键领域的高可靠性实时网络。研究分析TTE的通信机制和时钟同步过程涉及到的时序保持算法、压缩算法和时钟修正算法。在Matlab环境下,根据有限状态机理论对TTE协议进行形式化建模仿真,构建时间触发的网络通信仿真平台,得到在典型参数下TTE的时钟同步精度,并进一步完成TTE时间触发通信性能的仿真验证,为更深入的研究和应用提供了有力的支持。     

基于北斗导航卫星系统的应急卫星通信链路接入技术研究

为解决应急通信卫星终端与主站建立通信链路过程中,卫星通信终端不能实时获取主站分配的接入参数导致通信链路建立失败的问题,本文提出了一种利用北斗RDSS(卫星无线探测服务)的通信功能实现应急通信卫星终端自动实时接入主站的方法。经过实际系统验证和测试,本文利用多种通信手段的融合协作技术较好的解决SCPC(单路单载波)点对点应急卫星通信终端在无常规通信网络环境下接入主站的问题。     

机载令牌传递总线网络可靠性分析

针对机载线性分牌传递网络（LTPB），提出网络系统可靠性的研究应考虑网络拓扑结构和系统协议两方面的影响因素。导出了LTPB网络系统可靠庭模型，通过分析指出了采用双总线冗余对于机载网络是合理且必要的，此时，协议控制器是影响系统可靠性的主要因素。     

机载LTPB与FDDI网络分析与比较

对ＬＴＰＢ和ＦＤＤＩ两种光纤数据总线的拓扑结构、传输协议和消息延时等特性进行了比较分析。ＬＴＰＢ总线是为航空电子系统设计的网络协议，它具有功耗低，容错能力和实时性强的特点，将成为未来飞行器上总线系统的主流。ＦＤＤＩ可支持很大的网络规模，技术成熟成本低，因此适合于大型民用机载应用环境     

基于北斗三号短报文的共视数据压缩传输方法

共视时间比对通过交换两地共视数据完成远距离高精度的时间比对。针对无地面通信网地区,本文提出了一种基于北斗短报文的共视数据压缩传输方法,该方法通过将共视数据进行压缩,利用北斗的短报文功能对压缩后的共视数据进行实时传输,在无地面通信网的地区进行了共视时间比对试验。试验结果表明,本文设计的共视数据压缩方法具有较好的压缩效果,可以通过北斗短报文实现无地面通信网的情况下的实时共视时间比对。     

一种新的实时参数估计方法

研究导弹控制系统仪器测试时动态模型的实时参数估计 ,利用递归傅里叶变换作实时数据分析 ,提出了一种基于线性状态空间模型的实时参数估计方法。实际应用表明该方法可以得到准确的模型参数估计和适当的误差边界 ,且计算量少、动态模型估计参数收敛性非常好。     

Design and performance test of spacecraft test and operation software

Main test processor (MTP) software is the key element of Electrical Ground Support Equipment (EGSE) for spacecraft test and operation used in the Chinese Academy of Space Technology (CAST) for years without innovation. With the increasing demand for a more efficient and agile MTP software, the new MTP software was developed. It adopts layered and plug-in based software architecture, whose core runtime server provides message queue management, share memory management and process management services and forms the framework for a configurable and open architecture system. To investigate the MTP software's performance, the test case of network response time, test sequence management capability and data-processing capability was introduced in detail. Test results show that the MTP software is common and has higher performance than the legacy one.     

IP组播技术在遥测数据传输中的应用分析

在试验场遥测实时数据传输中,为满足传输数据量大、实时性高的要求,在网络数据传输中应用IP组播技术.通过分析网络性能和传输数据的特点,对传输数据进行设计,实现实时数据不丢帧传输.     

基于最优估计神经网络的惯导系统初始对准研究

本文研究了一种基于卡尔曼滤波原理权值更新的多层神经网络学习算法，对此算法进行了详细的推证，并将该算法运用到惯导系统的初始对准过程。仿真结果表明了这种神经网络结构用于惯导系统初始对准问题的有效性，既可获得与卡尔曼滤波器相同的对准精度，又提高了系统的实时性。从而得到了利用神经网络解决惯导系统初始对准问题的一种有效算法。     

适于惯导系统初始对准的神经网络实时算法研究

通常卡尔曼滤波器被用于解决惯导系统的初始对准问题。由于卡尔曼滤波的运算时间与系统阶次的立方成正比 ,所以当系统阶次较高时 ,滤波器会失去实时性。而神经网络具有函数逼近性能 ,实时性又好。为此 ,本文研究了一种基于扩展卡尔曼滤波原理的权值更新多层神经网络学习算法 ,对此算法进行了详细的推证 ,并将该算法运用到惯导系统的初始对准过程。仿真结果表明了这种神经网络结构用于惯导系统初始对准问题的有效性 ,既真正获得了与扩展卡尔曼滤波器相同的对准精度 ,又大大提高了系统的实时性     

城市环境下北斗B-CNAV1电文RS-LDPC 级联编码方法

针对城市环境下卫星导航系统用户接收终端对电文编译码算法的低复杂度和抗衰落性能需求，以北斗导航系统B-CNAV1电文为改进对象提出了一种外码采用RS码、内码采用二进制LDPC码的电文级联编码方法。通过RS码提高电文对抗突发错误的能力，同时利用二进制LDPC码保证电文对抗随机错误的能力。采用LMS信道对城市接收环境建模，仿真结果验证了本文提出的RS-LDPC级联码与B-CNAV1电文64进制LDPC码具有相近的性能，同时大幅降低了算法复杂度，较好地实现了电文纠错性能和实现复杂度的平衡，提供了一种适用于城市环境的高性能、低复杂度电文编码方法。     

基于Fuzzy ART的航天器状态监测方法及应用研究

为解决信号空间法在航天器状态监测中存在的参数阈值难以设定问题,提出一种基于Fuzzy ART神经网络的状态监测方法．该方法利用Fuzzy ART的聚类特性及网络的自主扩展性,对系统正常状态向量在多维空间进行聚类,并以网络的输出节点编号代表正常状态向量的类别．监测时,网络通过判定输入的状态向量与正常状态向量的匹配度是否满足要求而给出监测结果．该方法克服了信号空间方法各单项参数阈值难以设定问题,并且能有效地消除因噪声干扰产生的虚警．     

星载实时微内核操作系统的CPU调度

现代小卫星的重要特点之一是要实现卫星的自主运行。作为其控制核心的星载自主计算机操作系统的性能至关重要。当今 操作系统的发展趋势是采用微内核体系结构。它具有微型化，模块化，可移植性可扩充性等优点。ＣＰＵ调度是影响操作系统性能的关键因素。当前的微内核操作系统基本上只提供几种简单的调度策略，如ＦＩＦＯ，循环反馈等。这些都难以满足卫星系统在特定的时间内对外界作出响应的实时要求。为此，本文设计了一个新的ＣＰ