基于COTS的某型大气数据计算机设计CSCD

大气数据计算机是无人机重要机载设备,为节省设计成本和时间,采用基于COTS的方法对大气数据计算机进行设计,给出了系统的硬件平台选型方案,以商用uc/os系统为底层操作系统,完成系统功能设计,并对设备的工作性能进行了验证,结果表明该方案合理可行,满足无人机设计使用要求。     

基于PC/104总线的拖靶指令接收机设计

为了满足拖靶在飞行过程中的测控需要,对靶载指令接收机的功能和指标进行了设计,通过完善软件策略和编写多串口中断程序,降低了误指令率和提高了系统容错能力,同时保证了GPS原始测量数据和遥测数据的有效传输,对原有拖靶电台实现了遥测功能拓展,研制出基于数字信号体制的靶载指令接收机,使其性能得到重大改进。     

基于神经网络的拖靶高度自抗扰控制研究

为了解决建立拖靶数学模型的难点以及高度测量误差的影响,提出了基于神经网络的拖靶高度自抗扰控制方法。自抗扰控制降低了模型的不准确对飞行控制造成的影响。以垂向加速度信号和高度信号作为神经网络的输入信号,得到自抗扰控制器的补偿因子系数,既降低了高度表测量误差的影响,又使得自抗扰控制的补偿因子得到实时更正。仿真表明,该方法使得拖靶的控制性能更加精确,有效抑制了外界的干扰,达到了恒高飞行的目标。     

COTS星载计算机容错设计及可靠性研究

为了实现微小卫星“好、快、省”的目标,商业货架产品(Commercial off the shelf, COTS)被大量采用,如何确保COTS产品的可靠性是必须要解决的问题.以基于工业器件的计算机产品为例,针对星载计算机产品存在的空间应用无可靠性预计指标、无抗单粒子设计等问题,开展了星载计算机容错设计及空间应用可靠性研究.为了保证星载计算机高可靠性航天应用,从产品的设计、分析、试验等方面提出了有效的保证措施.最后,利用星载计算机加速寿命试验数据和在轨实际运行表现证明了该方法的有效性;可靠性评估结果表明星载计算机三年内可靠度可以达到0.976以上(置信度取0.6),能够实现高可靠航天应用.     

基于类战斗机座舱人机界面的拖靶遥测显示软件设计

分析了三代战斗机以来座舱人机界面的特点及技术发展趋势,针对拖靶领航员对遥测信息的显示需求,设计优化了人机界面,研究开发了各参数显示控件实现了虚拟仪表显示,通过嵌入MapInfo数字地图实现了绘制航迹,对遥测信息实现了图形化参数显示,应用Vc++和OpenGL混合编程完成了基于平显和多功能显示器人机界面风格的遥测显示软件设计,并分别通过仿真和与实际设备联试进行了验证。     

基于PCI04的失真度测量仪设计与实现

介绍了基于PC104的失真度测量仪的数字化测量原理、硬件设计方案和软件流程。根据被测信号的不同特点,文中提出了基于准同步法、曲线拟合法和数字陷波滤波法的失真度测量方案,以提高失真度的测量准确度。     

小卫星设计中软件重注入的关键技术研究

针对小卫星的一体化设计思想,采用CCSDS测控体制,星上采用CAN总线的分布网络,对小卫星软件重注入的课题做了深入的研究.     

基于CompactPCI的多路遥测信号模拟源的设计与实现

对CompactPCI总线和其他主要的工业计算机总线进行了分析和比较,研究了基于CompactPCI总线的多路遥测信号模拟源的一些关键技术,并对多路遥测信号模拟源的底层软件接口进行了说明.基于CompactPCI总线平台的某卫星测控系统综合测试环境需要产生大量的传感器仿真信号作为遥测源,如果使用传统的采样保持电路和DA组合方式将难以在一个6U的CompactPCI板卡上实现多达128路的DA输出.围绕Analog Devices公司的8通道10?bits串行控制DA芯片AD5318,通过简单的接口电路直接实现与CompactPCI接口芯片连接,大大缩减了板卡上器件,成功的实现了128路的DA输出.同时,设计还在板卡上实现了一个以16?bits AD为核心的高精度反馈回路,以便对各通道的输出实现动态的监控和调整,保证了DA精度和验证遥测采集系统的性能.     

一种面向航天器综合电子的ASIC芯片设计

航天器综合电子系统通用功能集成并芯片化是目前航天器电子系统的发展趋势. 针对中国航天器电子系统小型化、综合化的应用需求,提出一种面向航天器综合电子的ASIC芯片设计方案,分析了ASIC芯片设计中的关键技术,包括芯片系统工作模式、IP核的开发应用、可靠性和低功耗设计,1553B简易终端控制模式是芯片的技术特色和典型应用. ASIC芯片的功能设计、系统仿真验证、FPGA验证和物理设计均已完成,进入流片状态. 芯片的FPGA验证结果证明了芯片设计的有效性和可靠性. ASIC芯片旨在达到国军标548S的要求,应用场景是航天器内数据总线接口单元和遥测遥控.     

基于VPX架构的遥测采集平台设计

当今世界各航天大国都在大力发展航天测控通信技术,但现有测控设备间连接关系复杂,不利于系统小型化、低功耗设计,很难满足新型飞行器的设计需要。针对现阶段测控通信系统提出的一体化、小型化,高可靠性等要求,对VPX总线架构进行研究,并应用于遥测采集平台设计。提出了基于VPX架构的遥测采集平台设计方案,经试验验证,可满足目前测控通信系统提出的小体积、高速率以及高可靠性共存的设计需求,在航天领域具有广阔的发展前景。     

拖靶系统飞行动力学数字仿真研究

首先对拖靶系统飞行动力学模型进行了简化,阐述了拖靶系统飞行动力学数字仿真基本原理。其次对模型进行了线性化处理,确定了升力与舵翼角的关系、张力变化与高度变化的关系以及垂向速度对应的阻尼系数,进而建立了垂向高度、速度以及舵翼角之间关系的线性微分方程,求得了拖靶垂向运动传递函数。最后在不同海情、不同加速度偏差以及不同高度偏差等使用条件下,对拖靶系统的工作过程进行了全数字仿真研究,其研究结果有助于拖靶系统的设计和应用研究。     

拖靶系统飞行动力学模型研究

介绍了拖靶系统的基本组成,阐述了建立拖靶系统飞行动力学模型的意义。分别对拖机、拖靶及拖缆进行了受力分析,建立了数学模型并进行了合理假设和简化,分析了系统主要约束关系,可为拖靶系统设计及仿真研究提供参考。     

低空恒高拖靶气动外形优化设计

首先根据经验方法及使用需求,确定低空恒高拖靶气动布局初步方案;其次建立优化问题数学模型,选取与拖靶升阻特性相关的参数作为设计变量,确定了样本空间,并采用拉丁超立方抽样方法生成样本点,构建了代理模型,随后基于iSIGHT软件平台利用基于代理模型优化方法对气动外形进行优化设计;最后利用三维气动计算软件在优化结果基础上进行了气动分析。     

基于双目视觉的非合作目标逼近控制系统设计与仿真

主要研究空间非合作目标近距离逼近过程的控制系统设计与仿真问题.针对采用双目视觉敏感器实现对非合作目标的观测情况,提出一种考虑成像误差的目标位置矢量计算方法,有效保证目标位置解算的可行性.在主星视线坐标系下,分别考虑逼近过程的最大相对速度约束、控制推力和力矩约束,设计了基于非线性项解耦的递阶饱和PID形式的近距离逼近位置控制律和姿态控制律,并在逼近过程中设置停泊点以确保与目标无碰撞.最后对典型航天器非合作目标抓捕任务进行了数学仿真,仿真结果表明所提出的方法可在满足各种约束的情况下有效实现任意方向的空间非合作目标的抓捕任务.     

非合作机动目标交会的相对位置控制

研究目标航天器存在机动的情况下追踪航天器与目标航天器的交会问题.只利用两航天器之间的相对位置测量信息,考虑目标机动、外部干扰以及状态耦合,提出一种改进的特征压缩方式并建立相应的解耦特征模型,基于该特征模型设计解耦的自适应控制方法实现追踪航天器与机动目标航天器的交会.仿真结果验证了算法的有效性,并表明其优于传统的PD控制方法.     

目标飞行器交会对接轨道的设计和控制

根据目标飞行器轨道高度和追踪飞行器入轨轨道高度,给出了目标飞行器交会对接轨道初始相位的设计方法。针对目标飞行器交会对接轨道控制要求,建立了共面相位计算模型以及轨道相位、高度和圆化度的多目标参数求解模型。基于定轨误差、轨道控制误差和轨道预报误差的调相时间分析,制定了目标飞行器调相控制策略。仿真计算表明,实现的目标飞行器交会对接轨道满足要求,验证了调相控制量优化原则的正确性,并对标称共面与虚拟共面的共面时刻和共面相位进行了比较。所提出的计算模型、控制策略和分析方法适用于目标飞行器交会对接轨道设计和控制实施。     

空间非合作目标的逼近控制仿真研究

近距离的相对运动逼近过程是空间在轨服务中非常重要的一个阶段.对该过程的动力学与控制过程开展研究,建立服务航天器向目标航天器逼近过程中的相对姿态运动模型和相对位置运动模型,在目标航天器本体坐标系下,采用直线逼近制导律,基于经典的比例-微分控制律对逼近过程中的相对运动状态进行跟踪控制.最后,建立Simulink动力学模型并开展仿真分析,仿真结果表明六维相对运动模型的可靠性以及控制方法的有效性.