基于虚拟仪器的数据采集与处理系统

研制数据采集与处理系统的目的是为了采集、监控和记录试验过程中飞机的各种飞行试验数据,以便对飞机试验过程中的信号进行离线分析与处理。本文涉及的内容已在飞机试验项目中得到成功应用。     

一种在紧缩场进行捕获跟踪试验的方法

为满足不断增长的天基中继业务需求,航天器星间链路常使用大口径高增益天线,且配置自动捕获和跟踪设备,以完成对目标航天器的自动跟踪.随着天线口径的增大,对场地空间要求不断增大,地面验证试验变得愈加困难.针对越来越难以实现的捕获跟踪外场试验,提出一种在紧缩场进行捕获跟踪试验的方案,方案详细分析了在紧缩场进行试验的可行性.通过设置跟踪通道校相因子,很好地分离了角误差信号,获得良好的S曲线以及非常小的交叉耦合,从而验证了在紧缩场进行捕获跟踪试验是可行的.相对于传统的远场测试方法,该方法具有不受气候影响、费用低等优点.     

基于振动值的机匣包容试验数据采集触发系统

为了在切断通电线圈不能应用的场合实现对数据采集设备及时准确地控制,自行开发了基于振动幅值的机匣包容试验数据采集触发系统。通过对以往机匣包容试验采集得到的旋转轴振动数据进行研究,在叶轮爆裂瞬间旋转轴振动值出现较大程度的阶跃突变,利用旋转轴的振动信号作为触发源,前置变换器和位移振幅测量仪对振动信号数据加工处理,实现当振动超过设定阀值时,控制数据采集设备进行数据采集。经试验验证表明:该系统触发及时,可靠性高。     

基于PXI总线的旋转试验台综合数据采集系统设计

介绍了一种针对旋转试验台试验中基于PXI总线开发的综合数据采集系统的设计;详细阐述了系统的总体设计、硬件选型以及软件开发;在系统开发完成后对其进行测试验证,证明该系统可以满足旋转试验台的试验数据采集需求。     

GPS信号捕获与跟踪策略确定及实现

为了检测GPS(Global Positioning System)信号,设计了码环及载波环捕获与跟踪数字系统.序贯搜索与窄间隔超前-滞后型数字延迟锁相环的采用,保证了码相位的可靠捕获与精确跟踪,四相鉴频器、叉积自动频率跟踪算法及科思塔环载波相位跟踪算法的结合,既保证了载波频率(多普勒频移)的捕获速度,又使环路能有效地跟踪频率/相位变化,获得较好的动态性能与噪声性能.控制算法及参数确定的软化实现使系统具有较好的灵活性.基于扩频相关器与数字信号处理器的数字系统验证了上述方案的正确性及有效性.      

GPS信号的码相位与多普勒频率联合捕获

分析了PMF FFT码捕获算法在不同频偏下的性能,针对其频率估计精度较低引起的部分频偏下的检测性能下降,提出了一种改进的码相位与多普勒频偏联合捕获方法。首先基于部分匹配滤波(PMF)相关算法得到一组匹配滤波输出;然后在PMF FFT算法基础上提出了一种利用FFT幅度差求解的低复杂度高精度迭代频偏估计算法,并利用此高精度的频率估计值补偿PMF输出,进行相干检测,从而在提高频率估计精度的同时提高了信号的检测概率,实现了高精度的频率估计与码相位捕获的联合处理。仿真结果表明检测算法可以有效改善频偏估计精度,提升检测概率,并且具有极低的复杂度。     

民机制造商多渠道客户服务数据采集研究

基于飞机制造商客户服务部门响应飞机维修等内容的相关技术要求,研究并确定了快速响应中心的数据采集范围和内容,同时明确了数据采集方式和采集频率,从而建立了飞机制造商客户服务部门快速响应中心数据采集工作的规范,保证了飞机制造商在飞机全寿命使用维修过程中的快速响应能力。     

Nondestructive acquisition of the micro-mechanical properties of high-speed-dry milled micro-thin walled structures based on surface traits

Requirements for the service performance of aeronautic microelectronic components are increasingly strict. However, sever issues, that the acquisition of the service performance such as micro-mechanical properties is destructive, limit the subsequent application of the tested components. Addressing this issue, this paper proposes a nondestructive acquisition method of the micro-mechanical properties of the accelerometer micro-components, based on analyzing surface traits. To select qualified components without damage, we firstly developed a quasi-static micro-tensile tester and then established a combination prediction model of mechanical properties based on micro-milled surface traits. The model works due to the thin-walled structure, which makes the machined surface traits have significant influences on the mechanical properties such as Young’s modulus, yield strength, tensile strength, and elongation at break. Surface roughness, surface structure, and surface anisotropy are extracted to comprehensively present surface traits from different aspects. For improving the practicability of the model, the principal component analysis (PCA) is adopted to reduce high-dimensional traits explanatory variable space into two dimensions, and regression analysis models are comparative established in predicting the mechanical properties. Residuals analysis and error analysis are carried out to show the prediction accuracy. The maximum prediction error is about 10.62%, but the significance levels in the t-test of the predicted Young’s modulus and yield strength are not ideal. Therefore, kernel support vector regression (SVR) is imported to improve the prediction ability of the combination prediction model. The residuals analysis result shows that SVR is effective in enhancing the prediction ability of this model.     

低信噪比大频偏空间光信号的频率捕获研究

卫星相干光通信系统信号解调过程中,卫星相对运动会导致接收的信号光产生GHz量级的多普勒频移,信号光的远距离传输导致光信噪比极低,传统方法无法在低信噪比下补偿大范围多普勒频移,严重影响通信系统的能力。针对上述问题,本文提出了一种两段式频率捕获算法,该算法包含自动扫频和锁频控制两个阶段。自动扫频阶段通过本振光自动频率扫描将频差缩小至100 MHz量级;锁频控制阶段通过高精度的本振光频率控制与FFT变换,在低信噪比下继续缩小频差至MHz量级。仿真验证结果表明：该算法可在2 dB信噪比下补偿大动态范围的10 GHz范围多普勒频差,满足卫星相干光通信解调需求。     

MIMU/GPS嵌入式组合导航中GPS信号非相干搜索算法分析

对于GPS信号的搜索捕获采用长积分时间相干搜索算法,会导致频率的搜索范围增加,而采用非相干积分搜索算法将增加平方损失．针对非相干搜索算法中由于多普勒频移估计偏差和码移估计偏差的影响而导致的平方损失,提出了基于微惯性测量单元MIMU／GPS嵌入式组合导航辅助的时域非相干搜索算法来提高对卫星信号的捕获能力,并对其捕获性进行仿真分析研究．结果表明,采用MIMU辅助的时域非相干搜索算法可以提高对GPS信号的捕获能力．