使用FPGA设计高可靠SpaceWire路由器

为了提高系统的可靠性和可用性,提出一种基于静态随机存取存储器（Static Random-Access Memory,SRAM）型现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array, FPGA）的SpaceWire路由器设计方法。路由器通过系统级三模冗余技术加固,采用基于位流重定位的动态部分刷新技术修复系统中发生的软故障,并提出一种基于工作输入和健康现态的实时状态同步方法,以确保故障模块修复后的状态与其他模块同步。因此,该系统能够进行错误掩蔽和自我修复。在Xilinx Virtex-5 FPGA开发板ML507上对所提出的路由器系统结构和设计方法进行实现和验证。实验结果表明,路由器的可靠性和可用性显著增加,且系统的实时性很好,能保证路由器在整个工作过程中提供正常服务而不会引起系统功能中断或延迟;位流重定位技术的采用将所需存储空间减少三分之二,同时也降低了原始位流本身故障的可能性。     

航空钛合金管件端口电磁校形技术

航空钛合金管件在制造应用时需要管件端口夹持和焊接,往往导致管件端口变形严重,影响后续的加工与连接。采用电磁成形方法,对TC4管件进行管件端口校形实验。应用Ansoft Maxwell有限元软件,对放电电流、磁场和电磁力大小、分布进行研究,将仿真结果与实验结果进行比较分析,结果表明:线圈匝数影响放电回路峰值及震荡频率,进而影响电磁校形效果,选择合理的线圈匝数有利于提高校形效率;最大径向磁压力与线圈匝数成反比,线圈匝数增加,校形后最大变形量减少,管件端口变形更加均匀;铁芯位于线圈中时,线圈自感系数增大,导致放电回路电流峰值下降,放电周期延长,在未达到铁芯饱和磁通时,铁芯的增加可以显著提高电磁力,改善钛管端口电磁校形精度。     

基于FPGA的数字复接系统的同步技术研究

针对数据大容量通信时常因同步问题而面临失败的问题,分析了数字复接系统工作原理,探究了收发端高精度时钟基准同步方法在时钟校正的应用,以及位同步和帧同步的典型同步技术,并利用FPGA仿真验证了数据复接过程。数据通信依赖于收发端同步技术的建立,认为将收发端时钟同步、位同步、帧同步应用在复接系统的不同部分,能够共同作用以实现收发端数据传输的同步。卫星双向时间比对法能够有效校准收发端的高精度时钟,校准精度优于0.5 ns;数字锁相法能够自动将收发端时钟校准到同频同相的状态,有效实现位同步;在每个数据帧当中加入帧同步信号可以使收发端自动判断每一帧的数据传输状态。FPGA技术为数据仿真提供良好平台,利用其完成了过零信号的提取和数据帧同步的复接的仿真,达到预期效果。     

基于Simpson公式的卫星测高 反演重力异常奇异积分

为进一步完善卫星测高反演重力异常的理论,对逆Stokes公式法和逆Vening-Meinesz公式法中的奇异积分问题进行了新的研究。首先在上述两种方法中引入Simpson公式,然后推导出基于Simpson公式的逆Stokes公式和逆Vening-Meinesz公式的求积公式。经验证,该公式使计算形式简明、计算效率提高、计算精度优于1%,且使用起来较方便,便于推广使用。     

绕带角点障碍物Stokes流动的边界元解法

对以带有角点区域边界为边界的外部无限域上的Stokes方程的Dirichlet问题,在利用单层位势求解时,不仅产生的第一类积分方程的核具有奇异性,而且积分方程的解在角点处也具有r^-1/2的奇异性。为了准确的反映这种奇异性,引入奇异边界单元,即在角点处采用特殊形式的形函数,探讨边界是带有角点区域的边界,求解区域是该边界外的无限区域上的Stokes方程的Dirichlet问题的边界元解法。该问题可以反映流体绕一形状不规则障碍物（含有角点）运动时的流场及压力分布。     

三维边界积分方程中的奇异积分的处理

针对三维边界积分方程中奇异积分的不同形式分别进行了讨论,用刚体位移原理消除强奇异因子,用线性位移函数消除弱奇异因子,在计算工作量大大减少的情况下,保证了原求解精度的要求,并通过数值算例表明了该方法的可行性。     

有源中点钳位五电平逆变器载波移相调制相电压谐波分析

为了给滤波器和谐波抑制算法设计提供理论基础,首先介绍了有源中点钳位五电平逆变器的工作原理和载波移相调制算法;然后,利用双重傅里叶变换原理和Bessel函数对ANPC-5L逆变器的相电压谐波进行了理论分析,总结了谐波分布和T HD变化规律.解析结果与仿真实验结果证明了所提分析方法的正确性.     

仿形轻诱饵空间定姿初探

注意到目前反导武器逐渐使用图像区分真假目标的发展状况,阐述了对于远程BM使用仿形轻诱饵进行突防是一个很好的方法。探讨了研制仿形轻诱饵可能涉及的几项关键技术,借鉴卫星姿态稳控技术,初步探讨了南北飞行的轻诱饵使用磁强计和磁力矩器利用地磁场定姿的可行性,并分析了其局限性。最后说明了这种方法对于南北飞行的诱饵,在BM弹头可调姿的情况下,是可以与弹头姿态保持一致的。     

红外焦平面探测器的盲元对跟踪精度的影响

由于加工材料和制造工艺等因素的影响,实际使用的红外焦平面阵列探测器存在盲元。盲元将造成图像质量下降,图像灰度分布失真,进而影响红外系统的跟踪精度。简单介绍了质心和形心的计算方法,通过仿真,分析了不同情况下的盲元分布对点目标、斑点目标、面目标跟踪精度的影响,为减小导引头的跟踪误差提供了理论参考。     

形位公差带位置问题探讨

长期以来,形位公差带四因素中的位置问题,一直是公差教学和广大工程技术人员理解形位公差含义的难点。为了对形位公差含义的理解更加准确快捷有效。笔者就确定形位公差带位置的一些带规律性的问题,谈谈自己的看法。