一种机载数字地图与视频处理单元的设计

基于机载综合化和低功耗需求,设计了全国产化数字地图与视频处理单元,主要完成数字地图生成和多路视频叠加、缩放和切换等功能。采用国产低功耗处理器FT-2000A/2、低功耗显卡HKM9000,运行国产天脉1操作系统,实现二/三维数字地图画面的绘制;采用国产芯片实现FPD-Link II视频的编解码,采用国产FPGA实现多路视频叠加、缩放和切换功能。数字地图与视频处理单元具有集成密度高、综合化程度高、处理能力强、视频传输距离远且抗干扰能力强等优点。     

航空国产处理器应用验证极限评估实施

极限评估的目的在于评价元器件极限能力是否满足宇航应用条件对电子元器件的高可靠性要求。根据航空元器件应用验证可靠性验证要求,分析了航空装备应用场景极限评估技术需求,航空国产处理器关键参数及特点,给出了处理器元器件级和板卡级极限评估试验条件,总结了航空国产处理器应用验证极限评估实施方法,为航空国产处理器应用提供了一定的参考。     

面向航空应用场景的嵌入式CPU应用验证思路与实施

应用验证是现阶段元器件,尤其是CPU等复杂关键器件,在成熟度不高的情况下,需要结合用户实际应用场景开展的必要工作之一。从CPU的本身特征和其所处的航空应用场景出发,分析了面向航空应用的验证需求,确定了验证环境与应用场景的转换关系,提出了验证环境的构成要素和构建方法,着重从功能性能覆盖性、软硬件适配性、面向软硬件开发的支持三个方面阐述了CPU的应用验证实施关注点。     

FPGA内嵌处理器的SoPC系统设计与分析

SoPC技术是在片上系统SoC技术的基础上发展起的,二者的共同点为将处理器、存储器、IYO接口等系统设计需要的功能模块集成到一个芯片上实现。相比SoC系统,SoPC系统还具有可编程性强、产品问世周期短等优点,在保证系统性能与灵活性、提高系统执行速度的同时又可显著地降低系统成本。在对SoPC技术进行概述的基础上．较为详细地介绍了一个基于FPGA内嵌PowerPC处理器的可编程片上系统的设计,利用软硬件协同设计技术．完成软硬件划分、软硬件设计、硬件综合、软件编译以及软硬件协同验证等工作,并结合SoPC技术的特点对其优势进行了分析,对其应用前景进行了探讨。     

IP over CCSDS协议适配的高速并行实现技术

天地一体化组网应用须在空间网和地面网之间部署IP over CCSDS(基于CCSDS空间链路承载IP业务)协议适配网关,以实现在高速CCSDS(空间数据系统咨询委员会)空间链路之上传输IP(互联网协议)数据包。针对此需求,提出一种IP over CCSDS协议适配的高速并行实现方法,并在Linux内核中采用多线程技术实现IP over CCSDS协议适配过程,通过实验进行测试与验证。测试表明,在处理器多核数目的范围内,协议适配处理性能随线程并发数目的增加而增加;当线程数目超过处理器核数时,受限于处理器核数和线程调度开销的影响,协议适配的性能并不能随着线程数目的增多而线性增加。后续,可利用FPGA(现场可编程门阵列)硬件逻辑电路的并行能力在硬件上实现协议适配的高速并行处理,并设计更高速率的同步接口,以从硬件上实现几千兆比特甚至几十千兆比特的高速IP over CCSDS协议适配。     

基于SoPC的大容量存储控制器的设计与实现

电子技术的飞速发展要求嵌入式存储设备具有更低的功耗、更小的体积以及更大的存储容量,同时,以FPGA作为物理载体进行芯片设计的可编程片上系统(SoPC)技术将处理器、内存控制器、I/O接口控制器等系统设计需要的功能模块集成到一个芯片上实现,具有集成度高、功耗小、可靠性高等优点。在对SoPC系统以及大容量存储控制器进行研究的基础上,较为详细地介绍了一个基于SoPC系统的大容量存储控制器的设计与实现,阐述了流水线技术以ECC纠错技术的具体实现方案,并对方案的可行性进行了分析,设计功能得到了仿真验证。     

基于μCOS-Ⅱ的SoC协同设计和验证

日益复杂的应用需求,使得SoC的功能复杂度、集成度以及性能迅速提高,给SoC设计和验证带来了新的挑战,势必要求我们必须采用更为可靠和有效的设计和验证方案.以软硬件协同设计方法学、验证方法学为指导,系统的介绍了某型号的基于ARM7的Soc设计过程中,以嵌入式操作系统μCOS-Ⅱ为软件平台的SoC软硬件协同设计和验证的具体过程和实施方案,最后对验证过程和结果进行了阐述和分析.     

基于FPGA的可重新配置片上导航计算机设计

采用Virtex-4 FPGA芯片设计了片上组合导航计算机系统.该导航计算机使用FPGA内嵌的PowerPC硬核处理器进行导航运算,在FPGA逻辑中集成IP核来实现控制、接口通信和部分运算的硬件加速,提高了系统集成度.此外,该系统还可以通过硬件编程对FPGA逻辑进行重新配置,使该导航计算机在不同应用场合满足对接口、功能的要求.     

面向机载应用的领域专用加速器研究

机载环境下数据处理规模的剧增以及人机混合智能的应用使得传统的以CPU 为核心计算单元的架构 已不能满足计算需求。在满足延时、精度等指标的情况下,选用高能效的处理器或处理器组合来快速准确地处 理这些数据成为机载计算领域面临的重要问题。按照常规处理器、领域专用加速器两大类型对各自主要代表性 处理器的架构特点进行了分析和总结,得出了各类处理器在机载情况下的主要适用场景和应用情况。根据领域 专用的设计思想开发了面向数据关联应用的专用加速器,对数据关联算法中的统计距离计算和分簇处理这两个 计算瓶颈进行了定制化的加速设计,并在基于FPGA 的平台上进行了测试验证,结果表明,加速器对于统计距 离计算的加速效果约为FT2000/4 单核性能的10 倍,对于分簇处理的加速效果约为FT2000/4 单核性能的3 倍, 整体运算速度相比FT2000/4 处理器的单核提升了5 倍。     

TMS320C6701与SDRAM的接口设计

TEXAS INSTRUMENTS生产的TMS320C6X系列数字信号处理器(DSP)和以前的DSP相比,由于先进的外部存储器接口EMIF的存在,可以和多种外围器件实现无缝接口,使用起来非常简便。以MICRON的MT48LC4M16A2芯片为例,介绍了用EMIF实现的DSP[TMS320C6701]与SDRAM的硬件接口,研究了各个相关控制寄存器的配置方法,给出EMIFSDRAM控制寄存器、EMIFSDRAM刷新周期寄存器的计算方法,并给出了软件初始化程序流程图。在需要大量数据、高速存储的应用中,SDRAM是很好的选择,能满足系统的各项要求。     

构建基于自主可控平台遥感影像处理应用系统关键技术

为了满足构建基于自主可控平台遥感影像处理系统的需求,对国产软硬件环境与主流商用系统差异进行了分析,在此基础上对软硬件兼容技术进行了研究.针对硬件环境、操作系统和开发平台差异提出源代码一致的跨平台程序设计方法,屏蔽底层平台差异,可不更改源代码在不同平台上直接编译运行,大大提高了跨平台程序设计开发效率.在此基础上构建的基于自主可控平台的遥感影像处理系统,可在Windows和麒麟平台上无差异运行,提高了基于国产平台开发军事应用系统的能力.     

ARM核SOC EP7312及基于EP7312控显系统的设计

随着更多的公司将32位ARM处理器集成到自己的产品中,ARM核SOC在越来越广泛的领域得到应用。本文系统地介绍了一种基于ARM核的SOC——EP7312,描述了它的整体结构、基本工作原理,以及在具体显控系统设计中的应用;对基于EP7312显控软硬件的设计作了较为详细的阐述。     

宽体客机飞控电作动系统设计

为研究飞控电作动(EPA)系统技术,分析目前服役的国外多电客机空客A380、A350XWB飞控电作动系统、波音Boeing 787飞控电作动系统能源配置、作动器配置及技术特点,提出了国外多电客机飞控电作动系统发展趋势。结合中国电作动研制技术情况,提出中国宽体客机飞控电作动系统2H/2E能源配置方案及电作动系统配置方案,对电作动系统安全性、作动系统电功率、质量进行分析,为中国宽体客机飞控电作动系统研制提供有益参考。     

民用飞机空调系统仿真分析

建立了系统主要部件数学模型,利用Matlab/Simulink平台开发了系统部件仿真模块、驾驶舱/客舱热载荷等模块,并搭建了某民用飞机空调系统仿真模型.在某国产商用飞机空调系统上加装了测试装置,并进行试验测试.通过仿真分析及试验结果比对发现,参数误差在2%以内,由此表明:建立的仿真模块具有较高的精度,提出的建模方法合理有效,对飞机空调系统设计、优化及适航符合性验证具有较高的使用价值.      

远场天线测试系统的研究与实现

针对天线参数测试过程及测试要求,分析天线参数测试中的主要问题,研究实际测试过程中环境因素对天线参数测量结果的影响,提出了一种基于虚拟仪器技术的远场天线性能参数自动测试系统的设计方案,详细阐述了该方案的系统组成部分与工作原理,包括矢量网络分析仪、天线测试转台与吊杆的控制原理以及数据采集的时序设计,结合Matlab实现了对影响因素的误差补偿与天线性能参数的测试计算方法,利用数据库技术实现天线测试数据的存储、读取与报告打印,通过现场测试试验验证了该方案的可靠性与可行性。     

新型空气/酒精火炬点火器设计及试验

为满足燃烧装置对点火系统低时序控制精度和运行参数宽范围可调的需求，设计了一种能够在宽油气比范围内工作，且对燃料和氧化剂注入时序要求较低的空气/酒精火炬点火器。该火炬点火器利用气泡雾化喷嘴组织燃料雾化，采用电嘴进行点火，开展了不同气液质量比和当量比下火炬点火器的热态调试，并将其作为点火装置应用于燃烧加热器开展点火试验。结果表明：火炬点火器在空气注入稳定后即可注入燃料点火起动，对燃料和氧化剂注入时序要求较低；在气液质量比5.73%~19.56%和当量比0.51~2.48内，火炬点火器均能实现快速点火和稳定燃烧，具备点火参数在较宽范围内调节的能力；将火炬点火器应用于燃烧加热器，可迅速点燃主气流，在燃烧加热装置上有良好应用前景。     

航空航天工业

洛克希德.马丁公司完成X-35方案验证机关主要组装工作继主要的组装工作完成之后，该公司正在继续着手X-35的总装工作，以便在明件开始该机的地面试验工作和进行首飞。公司目前正在往机体上安装该机的起落架、武器舱门和飞行控制面。到2000年底时，空军将进行首架X-35A常规起飞和着陆型的首飞试验，以验证它的飞行品质和该机所用的普惠公司发动机与机体的相容性。机载的主要的电分布系统、驾驶舱显示系统和飞行器计算机管理系统已经在试验之中。在完成上述所有试验之后，该机将被重新布局为具有轴驱动式升力风扇系统的X-35B短距起飞和着陆…     

基于机载多核弱序存储模型的共享内存驱动软件设计方法研究

随着航空电子系统承载的应用日趋复杂，飞机对机载计算机的计算力和功耗比要求不断提升，这也推动了嵌入式多核处理器的加速应用和普及。多核处理器在航空电子设备的深入应用，随之而来的是运行其上的软件复杂度急剧上升，面向应用的航电系统设计面临挑战。多核处理器平台由于需要面对并行、指令乱序、资源共享冲突等问题，而目前国内大多数机载嵌入式软件和驱动仍然是基于单核处理器设计和实现的，影响最大的是在机载嵌入式实时操作系统环境下的驱动软件，因此需要充分考虑多核带来的各方面影响，尤其是需要兼顾共享内存等资源的使用冲突和实时高效要求。本文结合机载航电多核处理平台的特点，提出了一种基于机载多核弱序存储模型的共享内存驱动软件设计方法，并基于该方法设计了FC 总线驱动和MBI 总线驱动，项目应用结果表明，设计的驱动程序在多核处理器平台上数据传输正确，验证了方法的正确性和有效性。     

一种气氧/气甲烷火炬式电点火器方案研究

针对液氧/甲烷发动机多次启动时推力室点火,对一种气氧/气甲烷火炬式电点火器开展了研究,进行了方案设计,确定了点火室压力、点火器混合比以及冷却方式,开展了多次点火试验,验证了气氧/气甲烷的点火混合比范围,获得了点火特性,并同时验证了多次点火能力及点火重复性,证明方案基本可行。在试验件分解后发现火花塞端面和引火管存在局部高温过热区域,对点火器点火过程以及燃烧传热过程开展仿真,确定了高温烧蚀出现的机理,并明确了结构改进优化的方向。     

软PLC在ARM9处理器上的实现

ARM9处理器以其处理能力强、成本低而具有很高的性价比,被广泛应用于嵌入式系统的各个领域。可编程控制器又称为可编程逻辑控制器,是一种数字运算操作的电子系统,可用于各种生产过程控制。OpenPCS是德国Infoteam公司开发的一款可在线编程的软逻辑系统,并且OpenPCS是唯一一款得到"可移植性层次"认证的标准工作台。重点介绍了OpenPCS在ARM9处理器上的实现过程,并且对其做了一些必要的测试。