作战数据工程建设与发展

战争形态正加速向信息化战争演变,数字化作战成为主要形式,作战数据以前所未有的深度广度进入战争全脉络,成为作战的核心,影响着战争进程甚至决定成败。习主席高度重视作战数据建设,多次指出我军数据积累严重不足是军事斗争准备的短板弱项。因此,建设完善配套的作战数据库和形成战时高效的作战数据保障能力,对获取作战信息优势、提升指挥控制能力至关重要,对于提高我军基于网络信息体系的联合作战能力具有重要的支撑作用。     

一种高速实时数据采集处理系统设计

针对目前高速数据采集中的实时性和同步性问题,提出了一种高速实时数据采集处理设计方案。根据上述方案进行了系统的硬件和软件设计,该系统以FPGA器件作为下位机控制核心,设计了时钟同步、数据采集、数据处理、数据缓存、数据通讯等功能模块;整个系统采用ARM微处理器作为上位机控制核心,基于嵌入式Linux 2.6内核进行软件编程,负责向FPGA发送设置参数和控制指令,同时对数据前端采样和处理数据进行存储、显示、统计等。经测试验证,该方案具有高速率、高精度、同步测量、实时处理、体积小、功耗低等优点。     

球形光电成像系统空间目标跟踪的转台控制

针对光电成像跟踪系统需要超大视场及高机械集成度以满足航空设备对重量和体积的特殊需求,采用球形步进电机作为光电成像跟踪转台的执行机构,提出一种空间目标跟踪的转台控制方法。首先将空间目标的位置转换为三维转动群的群元,群元采用四元数作为三维旋转的数据结构,然后构建转台在空间步进旋转的路径图,并设计在不同空间位置下的目标跟踪方法,仿真结果表明球形转台控制方法进行目标跟踪的有效性,转台可以较快地搜索到通往目标位置的最佳路径,从而实现目标跟踪,跟踪误差取决于目标的具体位置,同时光电传感器在系统存在扰动时进行重新定位有着重要的意义。     

基于瞬时相位差分特性的数据传输系统丢点检测方法

针对数据传输系统丢点问题,依据连续正弦信号瞬时相位差分特性,探讨了一种自动检测数据传输系统丢点方法。首先在数据传输系统采集前端加入正弦信号;然后将解包好的数据通过希尔伯特变换求取数据瞬时相位,并从前向后进行相位补偿,使数据瞬时相位呈连续递增形式;最后通过相位差分法求得瞬时相位前向差分。由理论分析可知:连续正弦信号未丢点时,当前位置数据相比前一位置数据相位差为2πfc/fs(fc为正弦信号频率,fs为数据传输系统采样率);连续正弦信号丢点时,当前位置数据相比前一位置数据相位差为2πfc(n+1)/fs(n为传输数据丢失点数)。由此特性,可实现对数据传输系统是否丢点实现自动检测。理论分析和实验结果表明,探讨的数据传输系统丢点检测方法可实现对数据传输系统是否丢点实现自动检测,便于工程应用。     

基于DDS的虚拟信号发生器LabVIEW程序设计

针对传统信号发生器存在的成本高、功能单一、电子线路复杂等缺点,设计了一种基于频率合成技术的虚拟任意信号发生器。通过动态链接库(DLL)与下位机设备DDS-3X25进行通信,基于"模块化"和事件结构的设计思想,用LabVIEW编程实现了基本波形、任意波形、噪声叠加、波形数据载入、波形数据量化转换和线性插值等程序模块。实验结果表明,该设计不仅能产生纯净和叠加噪声的正弦波、方波、三角波和锯齿波等基本波形,而且可以输出手绘的任意波形,验证了设计的有效性。     

基于ARM的LED指挥控制终端的设计与实现

LED显示屏是现代社会发布信息的一种重要方式,通过LED显示屏可以播放视频、文字等不同形式的信息,为人们传达最直观的视觉信息。随着科学技术的不断发展,LED显示屏的应用也日渐广泛,尤其是军事上的应用,比如基于LED显示屏的各种级别指挥控制终端的设计和运用,具有更为深入的研究价值。而ARM处理器是实现LED显示屏控制系统有效运行的基础,主要针对基于ARM的LED显示屏指挥控制终端系统的设计与实现的相关问题进行了探讨。     

往返搜索发现概率仿真分析与应用

往返搜索是一种最常见的搜索样式,其搜索效能与搜索宽度、发现距离、搜索速度、突破速度等因素密切相关。在建立往返搜索行动模型的基础上,通过仿真实验得到耕耘数据,进而通过数据分析和处理得到往返搜索发现概率的经验公式。应用经验公式并结合声纳探测模型,对多搜索艇分段封锁搜索案例进行了优化研究。     

一种精确打击下桥梁毁伤视景仿真系统设计实现

目前,在桥梁毁伤仿真领域采用的数值仿真方法虽具有精确性高的优点,但是仿真过程不直观、形象,整体性不强。采用视景仿真技术进行精确打击下桥梁毁伤仿真,在保证精确性要求的基础上,利用Unity3D软件以三维画面的形式进行展示,仿真过程形象、直观、明了。给出的精确打击下桥梁毁伤视景仿真系统的设计方法,能够满足真实性和实时性的要求,利用Unity3D自带的物理引擎完成了桥梁模型的物理特性建模和爆炸仿真分析,通过全过程仿真,能够分析得出相应的毁伤结论,达到了预期效果。     

基于体绘制的圆柱体构件缺陷三维重构方法

针对圆柱体构件内部缺陷问题,以超声检测技术为手段,采用体绘制三维重构技术,对构件内部缺陷进行三维重构。首先对圆柱体进行超声检测,并根据采集到的数据提取出其每一个截面的完整信息。然后进行B扫描成像,对成像图像像素点重组。最后利用体绘制技术对缺陷进行三维重构。结果证明,该方法重构出圆柱体构件中心孔、偏心孔缺陷效果良好,与实际构件相吻合,且大小误差在允许范围内。     

基于3D打印的可移植人体外耳支架关键技术研究*

耳廓缺损是临床常见疾病,使用患者自体肋软骨雕刻为耳支架并植入缺损耳皮下是目前的主要治疗方法。该方法对手术者提出很高的技术要求,雕刻的外耳支架无法精确还原患者耳廓形状,同时肋软骨的切除会对患者带来并发症。本文探索使用医用硅胶制作患者个体外耳支架的关键技术,使用CT和逆向建模技术得到对应患者个体的外耳数字模型,利用3D打印技术制造人体外耳支架模具,并使用医用硅胶MED 4735完成人体外耳支架的制作成型。动物实验验证了其生物相容性,证明了该方法的可行性。通过该技术制作的硅胶人体外耳支架可以高度模仿患者特定的耳廓形状,支架精度高,制造周期短,无生物排异,可为替代肋软骨雕刻人体外耳支架进行耳廓缺损治疗提供依据。