基于处理器在回路的卫星姿态轨道控制仿真系统

阐述了超低轨道卫星姿态轨道控制仿真系统的功能,设计了仿真系统的软件和硬件结构,介绍了相应的关键技术。基于VxWorks操作系统和嵌入式处理器MPC8245建立了处理器在回路的实时仿真系统,对姿态控制算法进行了仿真验证。结果表明:实时仿真结果与数学仿真结果一致,仿真系统接口设计合理,实时性符合要求。     

基于神经网络信息融合技术的卫星定姿算法

姿态确定系统是卫星姿态控制系统中的重要组成部分,卫星姿态确定的精度直接影响卫星控制精度.为得到高姿态精度,针对由惯性测量单元(Inertial Measurement Unit),红外地平仪和太阳敏感器组成的卫星姿态确定系统,分别采用BP网络算法和径向基(RBF)网络算法对不同的姿态敏感器的输出数据进行融合,并用STK(Satellite Tool Kit)数据进行了仿真.仿真分析结果表明这两种学习算法均可以提高卫星定姿精度,相对而言,RBF网络无论是精度上还是收敛速度上均优于BP网络.     

三线圈滚转姿态角测量系统建模与设计

为了对制导弹药进行精确定姿,需要准确测量弹丸滚转姿态角,首先建立三线圈滚转姿态角测量系统模型,详细阐述了系统工作原理,介绍了系统硬件设计方法及软件设计思想.通过使用三个磁感应线圈传感器对人工磁场及地磁场进行测量,并结合相应滚转角解算算法,可实时计算出弹丸滚转姿态角.     

基于滑模自适应鲁棒控制的四旋翼飞行器轨迹跟踪

针对四旋翼飞行器的稳定性在实际应用环境中会受到不同程度的破坏,不易对其进行高精度轨迹跟踪,提出一种滑模自适应鲁棒控制算法.系统整体采用内外环控制思想,将位置部分作为外环子系统,将姿态部分作为内环子系统,对两部分分别进行控制器的设计;通过运用李雅普诺夫稳定性分析判断控制算法是否能够使系统最终达到渐进稳定;最后进行仿真和实验研究,通过仿真和实验结果证明了此算法的有效性和优越性.     

视频图象实时处理器的设计

介绍了一个用于目标自动跟踪仿真实验系统的视频图象实时处理器.该处理器硬件由图形图象处理芯片TMS34010和高速数字处理芯片TMS320C25构成,采用相关跟踪算法时,对目标模板32×32象素和搜索区64×64象素处理能达到实时.     

基于SOPC技术的无人机飞控系统硬件平台设计

提出了一种基于可编程片上系统(SOPC)技术的无人机飞行控制系统硬件解决方案.控制系统核心为单片FPGA芯片,处理单元采用了多个高性能32位嵌入式NiosⅡ处理器来并行处理数据.利用VerilogHDL硬件描述语言在FPGA芯片内部编写了包括图像预处理、姿态预处理、逻辑控制系统等设备.和传统的无人机控制系统相比,得益于采用SOPC技术带来的高度集成性,控制系统保证了在具有很强的数据处理能力的同时拥有较小的体积和较低的功耗.     

用FPGA实现浮点FFT处理器的研究

针对定点FFT处理器精度不高的缺点,提出了浮点格式FFT处理器的FPGA硬件实现方案。详细阐述了FFT处理器的自定制浮点格式确定、算法选择和浮点加法实现等关键技术。该处理器已投入使用,工作性能稳定,系统时钟80MHz,完成1024点FFT IFFT运算只需64μs,误差小于-80dB。     

基于K-矩阵残差的航天器姿态确定自适应算法

在航天器姿态确定时,针对由于模型误差而使滤波发散的情况,根据协方差匹配的方法,提出一种基于K-矩阵残差的自适应姿态确定算法.通过调整滤波器中的噪声协方差,得到一种在线最佳姿态四元数的最小二乘拟合递归算法.针对传统残差定义的不足,根据K-矩阵的几何性质,设计适应的残差和标准,来解决这一问题.针对高值的残差可由测量噪声或过程噪声的建模误差引起,或由两个共同引起,分别对测量噪声自适应滤波和过程噪声自适应滤波进行了研究.仿真表明,此种算法效果较好.     

采用压缩感知的卫星高频姿态确定方法

高频振荡通常会超过星载陀螺和星敏的测量频率范围,导致卫星姿态确定精度下降。因此,提出一种基于常规姿态传感器进行高频姿态确定的方法。将高频姿态抖动看作一个稀疏信号,通过压缩感知的方法将该信号从低频采样结果中恢复。利用低带宽姿态传感器和卡尔曼滤波器测量得到低频姿态数据并进行融合,再通过压缩感知算法从融合数据中恢复出高频姿态数据。通过仿真实验验证了该方法的有〖BHDWG8,WK10YQ,DK1*2,WK1*2D〗〖XCWP.TIF;%129%129〗听语音 聊科研与作者互动 效性。     

非自旋弹头的无颤振滑模控制研究

将通道间的耦合项看作是不确定项,对非自旋弹头的姿态运动模型进行了变形和简化.为了解决滑模控制的消除颤振与控制精度之间的矛盾,提出了一种采用指数衰减型边界层的无颤振滑模控制器.它既可以有效地抑制颤振,又保证了较高的控制精度.采用简单的自适应算法来更新控制器参数,对不确定项的上界进行估计.仿真分析表明,所提出的无颤振滑模控制器是很有效的.     

基于SOPC和FPGA的智能机器人无线通讯系统设计

针对单处理器系统控制的机器人,其无线通信系统存在丢包现象和实时性差等弊端,设计了一种以FPGA作为机器人的主控制器,以PT2262/2272为通信芯片的无线通讯系统。该设计包括无线发射模块、接收模块、SOPC建立及软件实现。研究结果表明,该方案实现灵活,具有体积小、稳定性高、实时性好等优点,不仅解决了丢包的问题,而且具有一定的可扩展性。     

微纳卫星姿态确定与控制半实物仿真系统设计

航天器姿态控制系统需要特殊的运行环境,在地面很难考核,这给系统可靠性带来一定的风险。针对微纳卫星的特点,设计并研制了一套面向微纳卫星的姿态确定与控制半实物仿真系统。该系统通过数字化模型模拟卫星姿态轨道运动、敏感器模型产生敏感器测量数据、执行器模型生成控制力矩、敏感器模拟器实现通信协议,最终实现姿态控制系统的全系统仿真。这套系统可以接入卫星控制系统回路,实现对姿控系统软件、硬件的考核,同时验证算法的性能。基于该系统,对天拓三号卫星姿控系统进行地面半实物仿真,并对比在轨试验数据,结果表明系统设计合理,仿真结果可信。     

基于SOPC的多路并行同步数字信号采集系统设计

针对某型导弹武器装备在线检测系统的需求,以软、硬件可配置的SOPC（System on a Programmable Chip）嵌入式系统为平台,以较少的硬件资源消耗为前提,应用FIFO缓存和直接存储器传输（Direct Memory Access,DMA）技术,设计数据采集系统,实现对20路并行同步数字信号的快速采集,并利用现代DSP技术对采集的信号进行滤波处理,通过USB总线将处理后的信号送到工控机,基于LabVIEW软件在工控机上实现系统的在线检测功能。     

应用SoC实现装备维修改造的研究

片上系统(SoC)技术是近年来随着微电子技术发展出现的新技术,现已被广泛应用.利用SoC可以将原来由许多芯片完成的复杂功能,集中到一块芯片中完成,以获得更高的系统性能.以某火控系统中的模拟量输入通道为例,阐述了通过SoC技术,用基于FPGA/CPLD的方法对火控系统硬件电路进行维修改造,从而探讨了解决装备维修问题的一种方法.并讨论了改造过程中单稳态触发器96L02的替代问题,以及FPGA/CPLD与外围电路的驱动能力问题.     

高速三维地形显示系统的体系结构

从自行设计的专用三维地形显示的硬件和软件系统的观点出发,讨论了高速三维地形显示系统的体系结构、关键技术及其实现方法。以新一代的高速处理器ＩＮＴＥＬｉ８６０为核心,采用分配树技术,解决多路并行输出产生的竞争和瓶颈问题;实现Ｚ－缓冲硬件算法,提高系统的图形消隐速度;设计多帧存体结构,支持多通道、多画面信息的快速显示。     

流体系结构技术发展探讨

以流计算模型为基础的流体系结构,是面向未来的单片上集成超10亿只晶体管和上千ALU时代的新型体系结构,正成为微处理器体系结构研究关注的前沿焦点之一.首先分析流计算的背景;总结现有的具有代表性的流体系结构,并对它们的结构、执行模式、并行性、片上存储使用方式和应用目标等方面进行了比较;然后归纳流程序设计及其环境,讨论当前流编译研究的热点方向;最后探讨流处理器设计的发展趋势.     

基于模糊数学的火险探测系统设计

针对火灾探测的特点和误报、漏报等问题,提出基于模糊逻辑论的数据融合算法,以提高火灾探测的准确性。运用单片机技术,设计了火灾探测系统的软硬件构成,并通过dsPIC与上位机的串行通信,实现了火情的距离监测。     

一种导引头信号处理器通用硬件平台方案

导引头信号处理器是导引头的核心装置,随着技术的迅速进步,信号处理器的功能也越来越复杂。如何缩短信号处理器的开发周期、降低开发成本,对于信号处理器的设计师来说是非常重要的。提取了不同型号、不同体制导引头对信号处理要求的共同特征,提出了一种导引头信号处理器通用硬件平台方案。在新产品模样开发阶段,可以在这种硬件平台上进行系统验证和软件开发;基于面向对象的概念,在试样设计阶段可以继承通用平台中的部分或全部属性,快速构建适合于新产品电气性能和结构要求的硬件平台。     

基于单GPS观测的SINS姿态校正方法

针对车(船)载惯性和GPS组合导航系统(INS/GPS),研究单天线GPS对INS的姿态校正方法。提出一种基于单天线GPS进行捷联惯导(SINS)机动中对准和姿态校正方法,该方法以GPS两个不同时刻的不共线速度向量为参考向量,利用TRIAD算法进行姿态确定,并设计了Kalman滤波器估计姿态四元数。仿真试验表明该方案能较好地校正惯导系统的初始对准误差,并通过实时校正保持长期的姿态精度。