一种低成本智能摄象机及其在运动目标探测和监视中的应用

本文介绍了一种智能视频摄象机系统的样机。该摄象机系统适应性强,成本很低。它主要由下列部件构成:帧转移CCD摄象机,一个小型(2000象素)视频存储器和一个用来定义、存储、处理这些象素信息的微处理器。数据可以存储,并能以视频速率进行简单的智能判决。利用以IBM PC为基础的开发系统来开发应用软件,然后将这些软件移值到ROM里,以便在一个独立的微处理机上运行。本文介绍了这种智能摄象系统用于运动目标探测和监视的结果。     

工业CT大视场扫描成像方法研究

工业CT二代扫描方式扫描视场大，但扫描时间长；三代扫描方式扫描时间短，但扫描视场小。为解决较大尺寸构件ICT快速检测问题，讨论了一种基于三代扫描的大视场扫描方式，推导了它的FBP重构算法。计算机模拟和实验结果证明了该算法的正确性。分析表明，其有效扫描视野在三代的1．9倍以上。     

特种作战机载光电系统

休斯公司已将两套AESOP(特种作战光电设备)直升机夜视系统交付给美国陆军进行飞行试验,飞行中将实弹发射“海尔法”导弹。AESOP将与三视场望远镜和激光目     

基于NiosII的SoPC系统在时统系统中的应用开发

N iosII处理器是一种用户可随时配置和构建的32位指令集和数据通道的嵌入式系统微处理器IP核,与传统的8/16位系统相比,无论处理器的结构还是开发手段上都发生了较大变化。本文主要介绍了N iosII的性能特点和基于N iosII的SoPC系统的功能构架,给出了基于N iosII处理器的SoPC系统在时统系统中的一种应用方案。其中重点介绍了该方案的SoPC系统设计实现和软件设计实现。     

车载大视场视觉惯性组合导航算法研究

车载视觉导航在大角度旋转和高速运动等场景下表现不佳,由于视觉和惯性的误差特性互补,所以视觉惯性组合导航算法有良好的应用前景。大视场相机获取外界信息丰富,但大视场相机采样频率低影响视觉数据采集,而且基于优化的组合导航算法计算速度慢,故提出了一种适用于大视场相机的车载视觉惯性组合导航算法。该算法侧重于数据预处理：设计了基于伽马函数的对比度受限自适应直方图均衡化来降低图像噪声,通过FAST角点与光流法的组合完成特征提取与跟踪,进一步加快了计算速度。引入了惯性数据等效旋转矢量二子样算法来减少数据量和计算量,通过预积分算法为误差优化减少计算量,通过视觉误差、惯性误差以及边缘化误差联合优化来提高精度。与其他组合导航算法相比,该算法精度较高,计算速度最快,与VINS-Mono相比节省时间19.7%。     

带FDI算法的无人机组合导航姿态确定控制系统设计

无人机导航系统的作用是提供导航数据给飞控计算机作为制导和控制用,因为飞控计算机的性能在很大程度上依赖于导航数据,导航系统的某一个错误可能会导致整个无人机的失败,因此,导航系统应具有故障检测和隔离(FDI)算法,介绍了一种用于无人机导航的FDI和低成本的组合导航系统,硬件包括低成本商业用MEMSIMU、GPS接收器、磁力计和导航计算机,软件包括带FDI算法的卡尔曼滤波。     

基于DSP实现的并行三维实时图像处理系统

基于DSP实现的并行三维实时图像处理系统是采用Texas Instruments公司的通用数字信号处理器DSP（Digital Signal Processing）TMS320C40，在对图像存储算法分析的基础上，根据算法内在的并发笥提出了一种流水式多SIMD并行三维图像处理结构，这种结构可使图像处理器按行、列或一个任意的矩形块同时存取帧缓存的像素，具有实时和高速的特点。     

人工智能用于太空望远镜的实时监控

 哈勃太空望远镜是已经建造的航天器中最为复杂的一个。由于这台太空望远镜将在空间日以继夜地至少运行十五年,这就使监控它成为一项十分艰巨的工作。为了解决这类问题,洛克希德导弹和航天公司的研究人员正在应用工智能技术,使监控哈勃太空望远镜的工作比较易行。 运行支持遥测分析逻辑（TALOS）系统正在设计之中,这套系统能帮助地面控制人员缩短检测、判断和排除故障所需要的时间。哈勃太空望远镜只要有一秒钟不工作,就会丢失有价值的科学数据。我们希望研制一套系统,使控制人员能全神贯注于细微变化,而TALOS则保持正常的意外变故监视。对于从这个航天器上不断转发来的5000多个参数,TALOS     

一种三通道球带幕视景系统的开发

飞行仿真试验环境要求提供大视场角、高实时性的视景系统。在分析飞控系统要求的基础上,提出了一种三通道球带幕视景系统的开发方案,并对其进行了数字模拟与分析,最后对其性能指标进行了验证,结果表明该视景系统具有视场角大和高实时性等特点,能够满足飞控系统试验环境的要求。     

星点坐标辅助的全天区三角形星图识别算法

随着当前星敏感器视场（FOV）的增大,探测能力的提高,一帧图中拍摄到的恒星更多。但是受星敏感器光谱范围的限制及空间环境干扰影响,星等测试精度一般不高于0.2 mV。为了充分发挥当前星敏感器视场和探测能力的优势,并避免星等误差的影响,提高全天区星图识别算法在线应用的适用性,提出了一种星点坐标辅助的全天区三角形星图识别算法。该方法采用"全局初步搜索识别—局部精细匹配验证—最优结果选取"的算法思想。首先,根据星敏感器探测到的极限星等范围构建导航星表,选取亮星构建角距星表,既确保了星表的完备性,又有利于充分利用星敏感器的探测能力。然后,在三角形约束条件下进行角距匹配识别,得到一个或多个导航三角形,在该识别环节提出了非线性矢量法查找星表,既提高了定位精度,又能采用单精度数据类型降低存储空间。最后,提出局部天区星点坐标匹配算法进一步消除冗余匹配,同时又识别出视场内更多的观测星,有利于提高识别率和定姿精度。试验结果表明,与其他一些经典的星图识别算法相比,所提算法在识别率和星表容量方面更有优势。识别率可达99.9%,且随着星等的增加,存储容量增加的最少。所提算法更加适于大视场、高星等敏感范围的星敏感器在线应用。     

专用微处理器的评价和选择方法

本文提出了一种选择算法,工程师们可以采用这种算法选择专用微处理器。由于目前市场上微处理器种类很多,所以,这种自动算法具有实用价值。本文用两个实例验证了这种方法的实用性(应用 Cooley-Tukey算法进行快速付里叶变换;检查规范中的循环冗余码)。在上述两种应用中,使用的是Intel 8085,8086,Z-80和MC6800微处理器。     

金相显微图像分析系统通过鉴定

南京航空学院计算机系副教授刘发兴主持研制成功NHIAS金相显微图像分析系统,其性能达到国内先进水平,已通过了部级技术鉴定。 该系统采用计算机、图像处理分析和自动控制等高新技术,实现了对金相显微图像的自动高精度检测,极大地提高了金相分析的科学性。该系统的主要优点是:测量精度高,自动化程度高,速度快。试样的移动、聚焦、分析和处理等全过程,都由载物台X、Y向自动驱动和自动聚焦软硬件完成,不需人工介入。完成一个夹杂物的试样测量(200个视场)不到2小时。一个视场的自动聚焦时间小于8秒,功能齐全。该系统可测量和区分钢中夹杂物的几何参数(如长度、面积、形状)和性质(脆性或塑性),并按美国和部颁标准进行评级;有较好的晶界重建功能;可测量钛合金的初生α相、     

复合材料结构的低功耗冲击区域监测方法

复合材料凭借优异性能而被广泛应用于民用飞机结构,但复合材料结构可能会因冲击而产生内部损伤并严重降低结构的性能。因此,以低功耗方法不间断地对飞行器复合材料结构进行冲击监测就显得尤为关键。面向机载提出了一种基于反向加权和的低功耗冲击区域定位算法,该算法基于数字化冲击监测原理,依据冲击响应数字序列进行冲击事件的区域定位。算法运算过程简单高效,便于通过嵌入式软件编程至核心处理器,并显著减少在核心处理器执行算法所需的功耗、时间和存储空间,有利于冲击监测系统的低功耗设计和应用。此外,将算法应用在低功耗小型化冲击监测系统中,并评估了冲击区域定位算法在复合材料机翼盒段结构上的准确率。评估结果显示,低功耗冲击区域监测方法可以准确的监测每次冲击事件,且冲击区域定位准确率达到了96%。     

面向装配对接的双视觉测量试验系统优化标定方法

针对航空航天、轨道交通零部件装配对接测量与定位过程,为解决测量视场范围大、多种测量设备组合使用步骤烦琐等问题,对面向装配对接的双视觉测量系统标定方法进行了研究。通过构建双视觉测量系统模型,分析系统间各相机参数的关系,在单个双目系统中引入闭环约束,结合LM算法对单个双目系统中的相机参数进行优化,另外采用改进的EPnP算法对双视觉系统进行标定,并结合自行设计的双面一维靶标完成了双视觉系统的全局标定和坐标转换。模拟对接试验的结果表明,该优化标定算法在精度上优于传统算法,并在使用过程中简化测量步骤,提高测量效率。     

TCAS及其在国际间的争议

一、TCAS是怎样工作的“TCAS”是Traffic Alert AndCollison Avoidance System的简称,即“告警和避撞系统”。TCAS能产生一个向前30海里,左右各10海里,上下各3000英尺的搜索区,它用收发信机每秒钟对区内所有装备应答机的飞机扫描一次,处理器对搜索区内飞机的航迹进行分析,决定它是否有冲突。驾驶舱显示各不相同,大都在中央仪表上显示一个轮廓:如搜索区内的飞     

遥测处理器和图形记录器之间的通用接口

在遥测领域通常使用的图形记录器都经由一系列数一模转换器系统连于遥测处理器上，一种新的模块结构系统直接从处理器广播总线接收数据，并将其分配给１０台数字式图形记录器，该接口由计算机编程，为每个显示通道指定独特的标记，该系统省去ＤＡＣｓ和接插板，它简化了显示系统的工作，加速了从试验到试验的过渡过程并减少了维修费用。     

发射区经纬仪系统

白沙导弹靶场(WSMR)研制了一种“发射区经纬仪(LAT)”光学跟踪系统,该系统可为陆军正在研制的新一代超高速导弹提供更好的时间-空间-位置信息(TSPI)。LAT系统有一个高性能的光学跟踪座,上面安装一个8-12um的前视红外(FLIR)传感器,一个新设计的全帧针定位的35毫米摄影机和一个焦长50英寸的自动聚焦的镜头。RLIR配上白沙靶场自行研制的基于统计的自动视频跟踪器,这样构成一个功能很强的近距离导弹自动跟踪系统。这种LAT设计得可替代短程反坦克导弹试验计划的大量固定式摄影机。新开发的跟踪技术可以使角度跟踪的速度和加速度超过1弧度。开发了一种专门技术可在导弹发射时推动机座使之与目标运动相匹配,一种自适应伺服控制技术允许采用Ⅲ型伺服,补偿沿导弹飞行路径布置LAT跟踪座而产生的高加速度。在导弹通过垂直于机座的点时,使用一种自动化模式选择措施,使跟踪座迅速减速,以使目标始终保持在相机的视场中。本文介绍了由8台LAT组成的光学跟踪网的设计方案,利用FLIR传感器的自动视频跟踪技术和伺服控制算法的结构。这些算法使LAT系统达到了白沙导弹靶场以前从未达到的水平。     

0.1deg／h DSP控制的光纤陀螺仪

本文叙述了仅由一个高速数字信号处理器（ＤＳＰ）控制的０．１ｄｅｇ／ｈ的光纤陀螺仪（ＦＯＧ）。所有控制回路的采样时间等于光通过传感环圈的传播时间。该装置采用了一个５００米长的光纤传感环圈，工作采用闭环模式。控制和补偿算法由软件完成，并且由一个高速ＤＳＰ执行。该处理器通过一个高速同步串行总线维护通讯协议。该单轴ＦＯＧ是按模块化结构设计的，是ＬＦＫ９５系统的一个基本结构单元；ＬＦＫ９５系统是一个商用低成     

基于改进烟花算法的资源分配

资源分配问题作为一个NP-Hard问题,在云计算、无线电、卫星调度、多无人机协同作业等领域皆有研究需求,是一个共性的数学问题。烟花算法作为一种智能优化算法,具有求解大规模资源分配问题的能力,但也存在求解精度低等问题。为了提高传统烟花算法的计算效率和全局寻优能力,提出一种改进烟花算法,用遗传算法中的变异算子替代高斯变异操作,并增加模拟退火流程。最后在多无人机协同作业任务分配数学模型上进行仿真验证,实验结果表明在收敛速度以及计算精度方面,该算法均优于其余3种烟花算法。     

嵌入式电子飞行仪表系统软件设计

设计了一种基于嵌入式操作系统的电子飞行仪表系统软件。介绍了电子飞行仪表系统的基本构成,在嵌入式操作系统上设计并实现了主飞行模式、导航模式、发动机信息模式等功能。分析了电子飞行仪表系统软件设计的原则和结构,介绍了软件的类和消息机制。此外,通过在嵌入式系统的有限资源和三维处理的复杂算法间进行合理的折衷,实现了空间变换、立体投影和曲线消隐等算法模块,构成了自行设计的三维地形引擎。软件已经在基于Intel,Motorola等多种嵌入式处理器的系统上下载成功并且能够稳定运行。