为“嫦娥”奔月保驾护航

2010年金秋,"嫦娥二号"卫星将再次造访月宫,与"嫦娥一号"不同,"嫦娥二号"将被直接送入地月转移轨道,奔向月球。就如我们外出旅行要关注天气的变化一样,"嫦娥二号"卫星在发射运行期间,将会遭遇到怎样的空间环境?是"风和日丽"还是"雷电交加"?面对读者感兴趣的问题,本刊特邀中科院空间中心专家为我们一一解开这些疑惑。     

基于K-LC1a收发器和DSP的近程测距系统设计

针对FMCW雷达测距原理和差频信号特点,基于价格低廉的K-LC1a雷达收发器和TMS320VC5509A DSP(数字信号处理器)设计了一套近程测距系统。介绍了FMCW(调频连续波)测距原理及系统结构,设计了中频信号的放大滤波处理、模数转换数据采集和数字信号处理等关键模块。最后对目标测试结果进行软件仿真,在不同距离的目标测试下,结果显示正确。该系统工作稳定可靠、受环境影响小、有广阔的应用前景。     

导引头加速度盲补偿技术研究北大核心

雷达导引头对有加速度的目标进行探测,采用传统的FFT相关检测会导致目标能量在多普勒通道上的扩散,使导引头的检测性能下降,通过补偿加速度可以将分散的目标信号能量汇聚在较窄的频带内。将从工程应用角度,提出一种加速度盲补偿技术,首先分析加速度对PD信号检测的影响;接着分析补偿原理,并以此建立加速度盲补偿的数学模型;最后对影响补偿效果的参数进行分析。     

一种改进的双轴旋转惯导系统误差调制方案

旋转惯性导航系统通过让惯性测量单元（inertial measurement unit,IMU）周期性地绕一个或多个轴旋转来调制系统误差。合理的旋转方案应尽可能消除惯性器件引起的系统误差,同时在IMU时不应引入新的误差。提出了一种改进的双轴旋转惯性导航系统的综合误差调制方案,方案不仅可以调制惯性器件的常值误差,而且可以抑制由刻度系数误差、安装误差与IMU旋转运动耦合而引起的额外误差。与常见的16位置旋转方案相比,耦合误差被调制为零均值周期形式,且误差幅度减小一半,从而减小了系统的速度误差和位置误差。数学分析和仿真试验表明,在相同综合误差条件下,旋转方案将纬度误差由常见16位置旋转方案的0.383 1 n mile/72 h降低到0.191 0 n mile/72 h,经度误差从1.107 1 n mile/72 h降低到0.462 7 n mile/72 h。     

适用于GPU处理的长更新周期卫星导航信号载波相位跟踪环路

针对短环路更新间隔下GPU处理效率受限而长更新间隔下传统跟踪环路在高动态场景下不稳健的这一矛盾,提出一种可适应高动态场景的长更新间隔载波相位跟踪算法,该算法设计了一种低复杂度线性调频信号参数估计方法,实现跟踪初始阶段多普勒及变化率的精确估计进而消除大部分信号动态,在跟踪过程中采用4阶卡尔曼滤波对残余信号相位及动态进行精细跟踪。经仿真验证,200 ms更新间隔下,可实现多普勒一次/二次变化率分别达800 Hz/s、64 Hz/s²正弦运动场景下载波相位的快速稳定跟踪,1次更新即可收敛,跟踪灵敏度低至23 d B-Hz,相位跟踪精度远优于传统3阶锁相环路。     

基于DDS的雷达中频信号模拟器设计

信号模拟器在雷达、通信等有电子领域均有广泛应用。直接数字合成技术(DDS)能够有效的解决模拟频率合成电路中对频率、相位等信号特征控制复杂和误差较大的问题。本文介绍了一种基于DDS技术的雷达中频信号模拟器设计实现方法，以ARM嵌入式软核处理器控制DDS芯片，配合后端电路中滤波、放大、程控衰减等信号整形手段，最终产生满足要求的连续波/脉冲的单频信号、线性调频信号和频率快速捷变信号等多种雷达中频信号。通过实际电路测试给出结果，达到预期设计目标。     

混沌振子在转子系统早期碰摩故障检测中的应用

根据Duffing方程解的特性设计出混沌振子 ,利用混沌振子对噪声的免疫力和对小信号的敏感性对微弱信号进行检测 ,并将此方法应用于转子系统早期碰摩故障检测中 ,结果表明此方法简单、可行。     

多轴数控机床的通用运动学综合空间误差模型

提出了一种适用任意结构多轴数控机床的新通用运动学综合空间误差模型。该模型包含了由于制造、安装、运动控制不精确和刀具、床身、工件热变形以及其它因素引起的初始位置误差与运动误差 ,反应了机床误差的实际变化规律 ,对机床工作区误差适时全补偿特别有效。为了发展该新型误差模型 ,运用了多体系统运动学理论和齐次变换矩阵。最后 ,利用所述建模理论和方法 ,给出了 3轴立式数控机床的空间误差模型表达式 ,并分析了其 36种误差成分的变化规律     

低截获概率雷达信号的循环谱相关函数检测方法分析

给出了一些噪声、干扰及低截获概率雷达信号的循环谱相关函数 ,分析了其在噪声与干扰中检测的优越性 ;对循环谱相关函数与Wigner Ville分布、解线调、模糊函数进行了比较 ,分析了它们的一致性 ,并比较了循环谱相关函数的几种主要估计算法。从这些分析中可知 ,循环谱相关函数是检测低截获概率雷达信号的有效方法 ,抗干扰能力强 ,并具有实时处理的潜力和可能性     

结构弯曲对精确跟踪的影响

舰船的弯曲目前是一种未被补偿的没有系统性能明显综合解决的现象。是造成系统误差积累的原因。然而,未来的系统性能需求也不可能承担舰船弯曲误差。在整个“宙斯盾”研制计划期间进行了分析,确定舰船弯曲的幅度,在加温的条件下,在阵列之间预计几个毫弧度的弯曲幅度,但分析结果需要通过试验和测量来验证。在其他级的舰船上已对弯曲度进行了测量,但这些结果没有可以直接适用于“宙斯盾”舰的。确定了用目前的技术有效地测量舰船弯曲度的试验方法。进行测量的第二个目的是使我们可以评估这些技术系统,在战术作战系统工作期间能否用于测量补偿静态或动态弯曲。