高精度A/D转换技术在惯导系统中的应用研究

针对惯导系统对模数转换电路的使用要求,明确了制约A/D转换电路在惯导系统中应用的瓶颈是零位稳定性,分析了A/D转换电路零位的影响因素,提出了解决方法。并设计出一款A/D转换电路,该电路的测试结果表明解决方法有效,可将零位提高2个数量级,与传统V/F转换电路相当。证明采用A/D转换芯片的模数转换电路能够满足惯导系统的精度要求,同时相比V/F、I/F具有高采样率和高分辨率的优势,技术指标可以满足高精度加速度测量系统等实际工程需求。     

基于FPGA的大比例系数高精度I/F电路设计

加速度计是惯性导航系统的核心部件,通常加速度计的输出信号为模拟电流,为便于导航计算机对采集数据解算处理,需经过I/F（电流/频率）转换电路。为满足某惯导系统对大比例系数加速度信号采集转换的要求,在经典I/F电路的基础上结合FPGA+A/D设计了一种比例系数大于90000脉冲/（s·mA）,量程为6mA的电流频率转换电路,同时转换电路支持串口输出。通过对该大比例系数I/F转换电路的温度特性、线性度、零位稳定性等指标的测试,表明该电路性能良好,有利于进一步拓展应用范围。     

便携式发动机参数模拟器的研制

利用PC104总线系统的特点,以某型航空发动机参数模拟器的研究为工程应用背景,解决适应现代测试技术特点的测试设备的研制问题。该模拟器具有抗恶劣环境、小型轻便、集成化程度高等优点,在实际应用的过程中取得了良好效果。     

高分辨率模数转换电路的设计及误差分析

随着惯性技术的发展,传统的电流频率(I/F）转换电路已经不能满足惯性系统的需要。在传统的I/F转换电路的基础上结合A/D采样芯片,用来对积分器残余电荷进行采样,以得到一种高分辨率模数(I/F+A/D）转换电路。介绍了转换电路的工作原理,分析了电路的原理性误差。经仿真分析及实验验证,与传统的I/F转换电路相比,该电路具有更高的满度输出频率、更大的标度因数以及更好的线性度。输入小信号对电路进行测试,测试结果表明该电路对小信号更加灵敏,具有更高的分辨率。     

半球谐振陀螺控制电路频率跟踪精度提升方法

半球谐振陀螺控制电路的控制精度直接影响半球谐振陀螺仪的输出精度,而频率跟踪精度又直接影响了半球谐振陀螺控制电路的精度.传统的半球谐振陀螺数字控制电路采用过零比较的方法计算陀螺幅点信号的频率,此方法易受地线毛刺信号的干扰,频率跟踪精度不高.介绍了采用A/D转换采集数据估算陀螺幅点信号频率的方法,并对各种方法进行了优缺点比较,提出选用建议.这些方法既提升电路抗干扰能力,又大幅提升了频率跟踪精度,还省去了过零比较电路.分析及测试结果表明,采用该频率跟踪方法,半球谐振陀螺的频率跟踪精度可达0.002Hz,可大幅提升半球谐振陀螺控制电路的精度.     

电压／频率变换电路实现A／D转换

数据的采集与处理广泛的应用在自动化领域中，由于应用的场合不同，对数据采集与处理所要求的精度也不相同。考虑到测量精度要求，详细的阐述了以MSP430F149为主控芯片的系统软硬件的研究、设计和实现，介绍了如何采用压控振荡器LM331与控制器MSP430F149内部Timer模块构成ADC，即线性放电法（威尔金逊法）ADC。     

一种高分辨率积分输出的A/D转换电路的设计

针对通常需要高分辨率的模数转换的导航领域,描述了一种高分辨率积分输出的A/D转换电路的设计,论述其工作原理和软硬件设计方案。通过电路仿真和试验分析表明,这种A/D转换电路的设计兼具V/F转换的高精度和A/D转换的高速输出的优点。     

高速多通道数据采集系统

对多通道Ａ／Ｄ转换口采用与主机时钟同步的自启动方式，简化了高速多通道数据采集系统的软硬件设计，并进一步提高了系统采集速率。     

基于C8051F020单片机的无人机加速度采集系统

为了满足无人机三轴加速度测量与控制的需要,设计了一种简易、方便的加速度采集系统.本系统采用高集成度单片机C8051F020进行多通道数据的采集和A/D 转换,在单片机内部完成数据存储、数据处理,再利用串行通信接口将数据传送至上位机,然后由无线发射模块发送至地面接收设备.在试验条件下,可以将采集到的数据传送至PC机进行分析或者由液晶显示仪显示.     

伺服系统在烟机电气改造中的应用

小普托卷接机在烟厂中主要用于烟的生产试制,由于原机电气故障频发,维修费用昂贵,致使其无法正常运行,急需改造。改造后的系统采用FX2N PLC、FX2N-4D/A、MR-J2S-A伺服放大器、HC-KFS伺服电机以及F940GOT-SWD-C图形操作终端,实现了对烟支长度的控制。文中介绍了系统硬件组成、参数设定、软件设计以及运行结果。     

机载嵌入式系统基准测试方法

性能评测是查找嵌入式计算机系统性能瓶颈、指导设备选型、平衡相关部件、优化系统结构以及提高系统实际性能的重要方法。在介绍了机载嵌入式计算机系统性能评测的指标和基本方法之后,重点分析了使用基准测试程序的测试方法和特点,以及基准测试方法的对比测试原理、不同测试环境的构建以及主要测试过程;选取了SPEC CPU 2000基准测试程序集针对机载嵌入式环境进行裁剪和移植,对某国产机载嵌入式实时操作系统分别以不同的嵌入式操作系统、嵌入式文件系统和编译选项为变量参数进行对比测试,得出了国产操作系统与国外同类商用操作系统运行实际应用程序的性能基本相当的结论,另外也得出文件系统对计算类基准程序的结果影响较小以及编译优化后能够大幅提高嵌入式系统性能等结论。     

基于PCI总线的电子舱信号群高速采集系统

设计并实现了一种基于PCI总线的高速数据采集系统,主要包括模拟输入、信号调理、模数转换、数据传输存储以及计算机接口等部分.此系统可用于对某型号电子舱信号群进行实时高速采集,其性能和指标均满足要求.     

虚拟仪器在导弹测试发控系统中的应用

设计的基于PC/104嵌入式计算机系统的虚拟仪器,具有测量各种电学信号和时频信号功能;同时具有输出各种模拟信号、不同频率和幅值的脉冲信号及各种波形信号的信号源功能.其测量精度高,输出信号精度高,可用于导弹测试发控系统对其进行各种测试和控制.     

基于VxWoks的直升机飞控系统半物理仿真软件技术

开发高性能可靠的飞控计算机是直升机研制的重要一步,在试飞之前,需要对飞控系统进行全面的仿真测试.结合控制律软件设计,提出一种基于嵌入式VxWorks操作系统,结合RTW工具箱进行飞控系统半物理仿真研究的方案.详细说明了使用RTW生成实时目标代码的过程和外部模式的配置.开发了半物理仿真平台的软件,并与控制律软件、飞机模型、飞控操纵台进行联合调试.解决了RTW生成模块中信号量访问、仿真软件各功能模块优先级划分、串口数据读写等问题.最后给出了联合调试的实际仿真结果,并验证了该方案的软硬件的可靠性.可以应用到进一步的试飞工作中.     

机载嵌入式软件的系统测试

针对航空电子系统的功能特点,分析了某航电分系统控制管理计算机软件的特征和要求,结合机载嵌入式软件的系统测试需求,提出利用航电分系统设计开发试验平台,通过总线上的故障注入和数据采集方法,实现机载嵌入式软件的系统测试。     

模拟式大气仪动态响应数字仿真

本文采用通用数字计算机对模拟式大气仪动态响应进行数字仿真,比用模拟计算机进行仿真要简单、方便,而且精度也较高。从仿真的计算结果可以尽快了解系统动态响应范围,能及时确定系统中各环节设计参数是否合理,以便进行修改设计。     

某型直升机半物理仿真系统的设计

飞控计算机是现代直升机控制的不可缺少的设备,研制功能完善的高性能飞控计算机是直升机发展的重要一步。在飞控计算机应用到直升机上之前,需要对其进行较为全面的仿真测试。本文结合飞行控制律的设计,开发了用于对飞控计算机进行全面测试的半物理仿真系统。主要完成了模型的建立和仿真;研制了基于嵌入式操作系统VxWorks及仿真工具软件MATLAB的主仿真系统,并进行了调试。通过对其开环和闭环的调试以及仿真结果的分析表明,该系统对发送的飞机姿态信息能够进行实时显示和处理,满足飞行品质技术指标要求,半物理仿真结果可真实可靠地反映直升机的飞行过程。     

A new deterministic VXI highway interconnect

Programs based upon the VXIbus modular instrumentation standard are playing a significant role in test systems for both defense and commercial applications. Typical single-chassis VXI systems include an embedded computer-based controller as the system host. Multi-chassis systems generally use a parallel bus or a local area network, such as Ethernet, to interconnect the chassis. An important class of multi-chassis test systems requires high I/O throughput, low latency and a highly deterministic I/O response. This paper describes a new highway interconnect system that includes host computer interface options for VMEbus, EISA and PCI bus. A typical system is configured with a host interface, a fiber-optic highway “loop” and slot-0 controllers in the VXI chassis. The system supports up to 126 VXI chassis, an aggregate I/O throughput of 10 megabytes per second, extremely low latency and a highly deterministic I/O response. Typical applications, including jet aircraft engine testing, missile test systems and high-performance wind tunnel data systems are discussed     

基于SCADE实现的三余度飞控计算机系统任务同步

余度技术是提高可靠性的有效途径,余度系统同步是余度技术的关键。在SCADE开发环境中采用图形化建模方式搭建三余度飞控计算机任务同步模型,应用自动代码生成技术将任务同步模型生成高可靠嵌入式实时代码,省略代码单元测试,具有开发周期短、安全性高等优点。在实际应用中能稳定可靠的完成了任务同步,为余度系统作用发挥奠定了基础。