激光位移传感器高速数据采集与处理系统设计

介绍了基于FPGA和单片机的激光位移传感器高速数据采集与处理系统的工作原理与软硬件设计,该系统采用FPGA作为核心控制器,主要完成A/D转换时钟控制、CCD像点位置提取、数据缓冲异步FIFO三部分功能。单片机负责键控、显示以及系统协调。这种基于FPGA和单片机的同步采集、实时读取采集数据的方案,可以提高系统采集和传输的速度。该硬件电路结构简单、成本低廉、可靠性高、功耗较低,满足了实际应用中的要求。     

Onboard orbit determination using GPS observations based on the unscented Kalman filter

Spaceborne GPS receivers are used for real-time navigation by most low Earth orbit (LEO) satellites. In general, the position and velocity accuracy of GPS navigation solutions without a dynamic filter are 25 m (1σ) and 0.5 m/s (1σ), respectively. However, GPS navigation solutions, which consist of position, velocity, and GPS receiver clock bias, have many abnormal excursions from the normal error range for space operation. These excursions lessen the accuracy of attitude control and onboard time synchronization. In this research, a new onboard orbit determination algorithm designed with the unscented Kalman filter (UKF) was developed to improve the performance. Because the UKF is able to obtain the posterior mean and covariance accurately by using the second-order Taylor series expansion through the sampled sigma points that are propagated by using the true nonlinear system, its performance can be better than that of the extended Kalman filter (EKF), which uses the linearized state transition matrix to predict the covariance. The dynamic models for orbit propagation applied perturbations due to the 40 × 40 geo-potential, the gravity of the Sun and Moon, solar radiation pressure, and atmospheric drag. The 7(8)th-order Runge–Kutta numerical integration was applied for orbit propagation. Two types of observations, navigation solutions and C/A code pseudorange, can be used at the user’s discretion. The performances of the onboard orbit determination were verified using real GPS data of the CHAMP and KOMPSAT-2 satellites. The results of the orbit determination were compared with the precision orbit ephemeris (POE) of the CHAMP and KOMPSAT-2 satellites.     

民机概念设计阶段性能分析程序快速开发方法

为了在概念设计阶段快速准确地分析民航客机性能,提出一种基于MATLAB/SIMULINK 联合仿真的性能分析程序快速开发方法。从数据库文件中读取已有的气动、重量、推进、飞行剖面等数据,在SIMULINK中分别求解已建立的各飞行阶段运动微分方程,将结果保存至原数据库。整个求解及前后处理过程由MATLAB脚本控制。以波音737-800型客机性能分析为例,验证了该方法的有效性。与经验公式法相比,本文算法更为准确,流程更加清晰,不需要编写大量代码,实现与维护更加简便,适用于民机概念设计阶段性能分析程序的快速开发。     

平流层飞艇动力推进系统的分析与设计

针对平流层飞艇螺旋桨与直流无刷(DC)电动机匹配问题,建立了直流无刷电动机模型和螺旋桨模型;结合匹配设计和直流无刷电动机转速控制,在Simulink中设计了螺旋桨与直流无刷电动机控制系统仿真模型,研究飞艇在0~10m/s巡航速度下动力推进系统控制响应问题;采用图形用户界面(GUI)编写螺旋桨与直流无刷电动机匹配界面,开发了一种螺旋桨与直流无刷电动机匹配软件;得到了飞艇在0~10m/s巡航速度下,螺旋桨工作转速为535~1071r/min,动力推进系统工作效率为0.558~0.593时推进系统匹配设计的工作曲线,为高空螺旋桨与电动机的匹配设计提供了参考依据.      

CAM后置处理研究

分析了数控加工后置处理技术的特征、面临的问题和当前的发展趋势,介绍了应用通用后置处理器开发定制专用后置处理器的实践。     

基于CAN总线改进的机车数据采集系统

介绍了基于CAN总线改过的机车数据采集系统.采用内嵌CAN控制器的微处理器(P87C591)来改进传统模拟仪表,使它们成为具有相互通讯能力的智能仪表(节点),通过CAN总线和上位机通讯,对各仪表测量数据采集、存储、分析和管理来监测机车运行状况,保证机车的正常运行.具有记录面广、存储容量大、数据处理灵活等优点,有广泛的应用前景.     

P2P MMOG中一种基于事件分类的本地滞后技术

根据P2P MMOG中状态一致的要求提出一种基于事件分类的本地滞后技术。通过检测网络的负载状况动态调整关键事件的本地滞后时间,在状态一致和响应时间之间进行灵活折衷,并对非关键事件进行静态滞后,同时结合事件过时机制减少数据传输量。实验结果表明,该方法能有效减少游戏状态的回滚次数,降低游戏结点的处理开销,适合于P2P模式下MMOG的不同游戏终端需求。     

基于零空间的改进直接分配法

直接分配法是解决操纵面冗余飞行器控制分配的一种有效方法,但直接分配法只能对指定方向上误差最小目标进行优化,这种缺点限制了直接分配法的应用。零空间可以在保持转矩不变的前提下对控制量进行调节,利用这种特性,在三维转矩直接分配的基础上,通过对零空间坐标K进行数学规划可以使其他性能指标达到最优。推导证明,控制量最小问题和阻力最小问题分别可以转化为对坐标K的线性规划与二次规划问题。仿真结果表明,给出的基于零空间的改进直接分配法可以实现控制量最小和阻力最小控制分配。     

数据采集系统动态准确度的一种评价方法

介绍了一种用于评价数据采集系统动态准确度的定义及测试方法，同时评价了其动态条件下的偏置误差、增益误差及模数转换有效位数，最终给出了一种数据采集系统的实际测试评价结果。     

一种新颖的瞬时浮点放大器

介绍了瞬时浮点放大器的原理及构成，并给出一种结构新的具有２５６阶的瞬时浮点放大器，可有效地提高数据采集系统的测量范围。