流水的浮点倒数近似值运算部件的设计与实现

在部分低精度浮点运算应用中,需要流水的浮点倒数近似值运算。本文基于SRT-4算法设计并实现了一种流水的浮点倒数近似值运算部件。该部件采用6级流水线结构,运算结果精度至少为8位有效尾数。为了支持对非规格化浮点数的硬件处理,还设计并实现了改进版,有利于进一步提高浮点倒数近似值运算的性能。改进版采用8级流水线结构,新增了源操作数预规格化和结果后规格化功能模块,可以实现对非规格化浮点数的硬件处理。经过逻辑综合评估,改进版的硬件开销是面积在合理范围内增加19.23%,且对时序没有明显影响,可以满足预期的1.6 GHz频率设计目标。     

高超声速飞行器保预设性能的反演控制方法

为了解决高超声速飞行器纵向运动模型的稳定轨迹控制问题,设计了一种在非仿射模型基础上保证预设性能的反演控制方法。对于速度子系统,直接设计非仿射控制律,保证预设性能,通过合理的变换将高度子系统转化为严格的反馈形式,便于反演控制步骤的设计。基于动态性能和稳态精度,设计了预设性能函数,将跟踪误差的稳定性限制在预设范围内,引入指令滤波器,有效克服了传统反演控制中虚拟信号重复推导的问题。控制器的设计不依赖于精确的模型。引入径向基函数来逼近过程中的未知函数,使得控制律具有令人满意的鲁棒性和实用性。基于李雅普诺夫稳定性理论,证明了所有闭环系统的稳定性。仿真结果表明,该控制器能够稳定地跟踪参考信号。     

SINS/DVL/AST水下组合导航中的鲁棒信息融合方法

捷联式惯导系统由于自主性强等优势成为自主式水下航行器长航时、长航程导航的主要手段。针对水下环境中外部多导航传感器如多普勒计程仪提供的测速信息和水声单应答器提供的位置信息容易受到非高斯噪声污染的问题,提出基于马氏距离算法的联邦鲁棒卡尔曼滤波算法。在联邦鲁棒卡尔曼滤波算法中,通过马氏距离算法引入膨胀因子,对量测噪声协方差阵进行膨胀,以实现非高斯条件下水下组合导航系统鲁棒性的提升。同时基于子滤波器的滤波性能对信息分配系数进行自适应调整以确保水下组合导航系统的高精度。基于江试试验实测数据进行水下组合导航半物理仿真试验,试验结果表明:相比于传统的联邦卡尔曼滤波算法,联邦鲁棒卡尔曼滤波算法可在非高斯条件下实现更高精度、更加稳定的组合导航;能够满足水下组合导航系统对容错性和鲁棒性的要求。     

近地一次环月两次交会的载人登月任务规划

针对近地一次环月两次交会的载人登月任务飞行阶段多、周期长、约束复杂,导致各阶段飞行窗口与轨道衔接匹配复杂的难题,提出分层分解、正逆向结合的全任务标称飞行窗口与轨道衔接设计策略。介绍近地一次环月两次交会的载人登月任务飞行模式特点和应用前景,假定任务基本需求与工程约束,仿真验证所提方法的有效性,可以快速规划出近地一次环月两次交会的载人登月任务飞行轨道与窗口。     

不同起降方式的舰载机作战能力对比分析

为优选航母舰载机发展建设方案,对不同起降方式的舰载机作战能力进行了对比分析。对滑跃起飞/阻拦着舰、弹射起飞/阻拦着舰和短距起飞/垂直着舰3种典型起降方式的舰载机甲板作业流程进行了分析,研究了不同起降方式下甲板作业的约束条件;构建了舰载机出动架次评估模型,对比分析了3种起降方式的舰载机出动能力;提出舰载机遂行航母防空作战任务的最优飞行甲板空中作业计划方法,对比分析了3种起降方式的舰载机空中阵位连续部署时间。应用仿真案例对关键参数进行了灵敏度分析,进一步验证了模型的可行性和有效性。     

地下工程预备口开挖的静力有限元分析

预备口对提高地下工程的生存能力有着重要影响,针对其特殊构造形式,运用有限元软件ANSYS进行三维数值模拟,分析预备口开挖过程中围岩应力和变形的分布规律。开挖过程中,围岩应力及时释放并重新分布,拱顶下沉变形最大,侧墙中点横向变形较明显;侧墙与底板交界处应力集中,预留掌子面处应力和轴向变形较其他断面要弱。为今后的施工提供借鉴。为今后的施工提供借鉴。     

Ka波段VCO控制信号发生器设计及调制域测试方法

采用DSP的SPORT端口控制16位高速串行DAC,设计了任意电压信号发生器,用于控制Ka波段连续波雷达压控振荡器产生频率可任意调制的发射信号。利用该信号发生器与调制域分析仪,测试了压控振荡器的调制特性和阶跃响应。     

输电塔-线体系在断线作用下的动力响应

架空送电线路设计技术规程给出了断线情况下导地线静态平衡后的张力系数,该系数没有考虑塔-线体系的动态冲击效应。以晋东南-南阳-荆门1000kV输电线路沿山头汉江大跨越工程为参考,利用两基三线模型分析了断线工况下大跨越输电塔的动力响应。数值模拟分析表明,断线荷载对输电塔的冲击作用显著,应力放大系数γ达到1．42—1．94。该结论可以为输电线路相关规范的制定提供参考,也为类似塔-线结构体系的动力计算提供借鉴。     

稳态法测量热系数的计算方法改进研究

不良导体热系数测量普遍采用的是稳态法,但表面散热率的间接测量和样品侧面散热与漏热给测量带来一定误差,使得热系数实际测量值略微偏大。介绍了新的实验装置和实验数值计算方法,并且分析研究了样品边缘（侧面）热损失的物理模型,提出了新的数学模型和数据处理方法,纠正了这些偏差,与实验吻合较好。     

多传感器极大似然定位中站址误差的影响

针对多传感器目标定位中站址误差对定位精度的影响.首先给出了站址误差的传播模型,然后通过理论和仿真对模型进行了详细的分析.分析表明,站址误差导致的定位误差是各站址误差的代数和,且其系数满足"同向传播系数之和为1,非同向传播系数之和为0"的关系.分析还表明,该误差可以分离为两部分:一部分是"确定性部分".取决于目标和传感器的几何位置关系:另一部分是随机部分,依赖于传感器的量测噪声.此外还证明了该模型虽然是基于极大似然法推导而来的,但却是一个通用模型,只需经过很小的改动即可用于其他定位方法站址误差的影响分析.