四余度数字电传控制系统输入信息余度管理策略及其应用

电传控制系统使飞机的稳定性和机动性达到了理想融合。余度技术是提高电传控制系统安全性与任务可靠性的一种重要手段。系统输入信息的余度管理策略是余度设计的一个关键技术。结合某型四余度数字电传控制系统,详细描述了其输入信息余度管理策略与实现。工程实践表明,该策略可最大限度地提高系统的资源利用率,并对余度系统能进行准确的故障诊断、故障重构、故障隔离及故障申报。系统闭环故障仿真试验研究表明,系统二次故障具有无痕切换能力,验证了系统设计的合理性和高可靠性。     

一种四余度电液伺服阀的伺服舵机系统的Simulink仿真

通过分析舵机伺服系统的工作原理,建立了四余度伺服舵机系统工作的数学模型,分析了余度舵机的故障隔离方法和余度系统工作原理;运用Simulink对舵机在1个和3个电液伺服阀发生故障以及同一系统中的2个电液伺服阀同时发生故障的情况进行仿真;仿真结果表明,与单通道舵机相比,余度舵机可以有效地隔离故障元件,实现控制目的,具有更好的稳定性和可靠性。     

无人飞行器伺服系统余度控制接口的设计与实现

介绍了一种在无人飞行器中设计应用的伺服系统余度控制接口,该接口实现了数字总线和模拟量两余度接口控制,可有效提高伺服系统的可靠性和抗干扰能力;分析了无人飞行器机载伺服系统的结构组成和工作模式,选择了CAN总线作为机载数字通讯总线,论述了机载伺服系统余度控制接口的工作原理,同时给出了伺服控制器的硬件接口电路及软件工作流程;实验结果表明余度控制接口工作稳定,控制通道转换平稳,该接口能满足无人飞行器控制系统的要求。     

三余度飞控系统余度管理算法设计与实现

利用余度技术可以很好提高飞行控制计算机系统的可靠性和容错能力;余度设计的的故障容错能力主要是通过系统的余度管理来实现的;在对余度管理算法进行了深入研究的前提下,结合嵌入式实时操作系统VxWorks的特点,详细描述了三余度飞控计算机系统余度管理算法的设计流程,采用这样的设计使得系统结构紧凑,大大提高了系统的实时性和安全性要求.     

三余度飞控系统余度管理算法设计与研究

为了提高无人机飞行控制系统的可靠性,针对样例飞行控制计算机分布式架构的特点设计了余度管理策略。针对多CPU同步困难及同步后的积累性时漂误差问题,通过任务同步算法和简化版的TPSN同步算法相结合实现了各CPU之间的时间同步,有效地降低了时漂带来的影响,同步精度可达到0.1毫秒以内。采用基于“距离”的封装表决算法完成三余度决策输出功能,降低了开发的难度,减少了传统方式的代码冗余。采用系统重构策略对故障CPU进行管理,通过系统降级与故障恢复提高系统可靠度。最后对关键环节进行了功能测试,测试结果表明各环节可达到功能和指标要求,验证了所提出的余度管理策略的合理性和有效性。     

多余度计算机控制系统的余度管理

本文论述了一种不同于计数监控法的余度管理新算法,即排序跨道监控法,对四余度信号的2:2不确定故障采用标准变化量的排序监控算法,定点数运算在特定点的溢出保护,和故障监控的可变门限设计,且通过数学推导,得出“均衡监控等价于选取合适的门限直接对采样信号监控”的结论,为取消均衡提供了理论依据。采用此算法。比采用计数监控法的余度管理软件节省时间2,3736ms,能正确监控“常值”2:2和漂移2:2等类型的故障,而且由于是跨通道监控,使监控模块与表决模块没有联系,在软件设计中使其块间联系小,符合软件工程化要求。     

基于SCADE的无人机三余度飞控系统设计及实现

利用一种嵌入式软件开发的新方法--嵌入式代码自动生成软件SACDE研究了无人机三余度飞控系统的开发.通过与传统三余度飞控系统开发方法进行了对比,说明了使用SCADE开发的无人机三余度飞控系统具有成本低、周期短、安全性高、交互界面友好等优点,并在很大程度上实现了该软件开发的自动化.     

基于RFM的机载余度计算机软件快速测试平台

为了提升飞控计算机的可靠性,目前普遍采用余度技术构建余度飞控计算机,该计算机由多个通道构成,每个通道有一个CPU,互相构成备份;但是,由于各个通道的机载软件之间相互同步、通信和交叉监控,必须并行调试和测试,这就造成了机载软件调试和测试的滞后,必须等待真实的飞控计算机开发出来之后才能开展工作;文章提出了一种基于RFM(反射内存)的余度计算机快速原型测试平台设计方法;该平台使用商用货架产品构成余度计算机的多个冗余通道,使用RFM模拟多通道间的通信、同步过程,通过对底层驱动封装实现硬件故障模拟和余度功能模拟,方便实现软件调试和从性能、功能测试,大大提高了开发效率,减少了研制周期。     

飞机余度舵机系统鲁棒故障诊断

提出一种利用特征结构配置与状态反馈解耦相结合设计观测器的方法,实现余度伺服系统的鲁棒故障诊断,利用特征结构方法,可以实现残差与结构性干扰解耦;利用对偶原理,进行解耦观测器设计,可使残差不受交联作用影响,利用这两种方法中参数设计的自由度,使其互相逼近,做到在干扰解耦的基础上,故障最大程度地实现通道解耦,该方法不仅适用于突变故障,而且也适用于渐变故障和多故障的诊断。     

民机飞控计算机余度设计及可靠性分析

为了确保飞行控制系统的任务可靠性和安全可靠性,国外先进民机飞行控制计算机均采用余度技术。非相似余度技术采用完全不同的硬件和软件组成余度通道,产生和监控飞行控制信号,可避免多通道余度系统共性故障的产生,达到较高的可靠性。文中针对非相似余度设计技术,深入研究波音和空客飞机飞控计算机的余度技术,分析其飞控系统的可靠性,再根据我国的技术实力和研发能力,提出了我国民机飞控计算机余度设计的一种方案,并且用可靠性理论进行了验证。     

舵回路系统可靠性分析

介绍了一种实用舵回路余度伺服控制系统设计方法,其功能实现部分采用自监控二余度技术。然后建立了该系统的几种可靠性框图,并对舵回路控制系统的可靠性模型进行可靠性分析。对比得出的结果证明,该系统可靠性高、维护性好,切实可行。     

分布式卫星资源高效共享平台研究

针对当前海量卫星资源难以高效共享的问题,采用分布式架构实现卫星资源的整合。各卫星数据中心依据本领域的知识本体构建目录服务,之后系统进行整合为虚拟全局目录供各个数据中心共享,为用户快速查找所需资源提供支持;设计了分层的系统架构,包括负载均衡层、前端缓存层、应用服务层、数据库缓存层和数据库应用层,通过在应用服务层简单添加服务器就可以使系统性能线性增长,很好地解决了高并发访问的问题。仿真实验结果表明,系统能够实现不同数据中心的资源共享,高并发访问性能良好。     

一个网络文件存储系统TNS关键技术

基于多服务器架构、为多用户服务的网络文件存储系统普遍存在资源分配不均,重复文件多,存储空间浪费严重的问题。设计并实现了TNS网络文件存储系统,该系统基于多服务器存储架构,分别由用户服务器、索引服务器、数据服务器、共享服务器、管理服务器和登录服务器组成,为多用户服务,采用一致性Hash实现负载均衡,支持在客户端进行文件粒度的重复数据删除。经过实际生产环境运行测试,具有良好的负载均衡能力和重复数据删除功能,可以有效节省存储空间,提高存储设备利用率。     

基于三模冗余的运载火箭增压控制设备设计

目前某型号运载火箭增压输送系统采用机械式控制方式,该方式调试难度较高、误差较大;为此提出了一种基于三模冗余的数字式增压控制设备方案;该增压控制设备采用3个完全相同的处理单元进行压力数据采集及处理,在每个处理单元中,由数字式压力传感器进行贮箱压力测量并传送给单片机;通过单片机进行软件滤波和数据分析判读处理,输出控制信号;采用高可靠硬件表决单元对单片机输出的控制信号进行三取二表决,输出最终的电磁阀控制结果;试验表明,该增压控制设备易于调试和测试,测量精度在1%以内;该增压控制设备已完成样机研制,具有较高的通用性及可靠性。     

P2P系统中基于DHT的文件存储与复制策略的设计*

基于一个具有良好扩展性与通用性的DHT文件存储和共享系统,结合传统的数据复制技术,在充分考虑P2P网络的异构性前提下,设计了一种自组织的文档存储策略和一种结合节点综合性能的自适应的最多请求者与最近最少访问相结合的复制策略。这两种策略结合使用,能够保证文档存储的可靠性、共享信息的高效可用性,并可自动调整网络的负载平衡状况,保证网络的可扩展性与稳定性。     

1001 Acquisition viewpoints: efficient and versatile view-dependent modeling of real-world scenes

Modeling is a severe bottleneck for computer graphics applications. Manual modeling is time consuming and fails to capture the complexity of real-world scenes. Automated modeling based on acquiring color and depth data is a promising alternative. However, the usual approach of densely sampling the scene from a few viewpoints suffers from long acquisition times, high data redundancy, and lack of robustness, leading to incomplete models. We propose automated modeling based on sampling the scene sparsely from a dense set of viewpoints. We show that the sparse data quickly accumulates to generate models with good scene coverage. The sparse depth is acquired efficiently and robustly, which enables an interactive, operator-in-the-loop acquisition pipeline. We describe a modeling system that implements this approach. The system acquires scenes with complex geometry and complex reflective properties from thousands of viewpoints in minutes. The resulting models are compact and support photorealistic rendering at interactive rates.     

轨道交通领域TETRA指挥调度系统设计

结合轨道交通指挥调度通信需求,提出了一种基于陆地集群无线电（TETRA）数字集群无线通信技术的指挥调度系统解决方案。描述了TETRA指挥调度系统的硬件和软件体系结构,通过与其他相关系统互联互通实现了信息共享。重点介绍了冗余、容错、数据传输控制等设计手段,增强系统可靠性和可用性,提高了关键数据传输性能,满足长时间、不间断运行使用需求。     

无人机高精度容错高度测量系统设计

基于大气数据计算机、全球定位系统(GPS)和线加速度计,给出了一种高精度和高可靠性的高度确定算法。根据运动学和传感器测量模型建立了高度测量系统的状态方程和测量方程,利用Kalman滤波方法得到了高度估计,并根据测量信息的冗余设计了系统的故障检测和隔离算法。仿真结果表明:该系统的高度测量具有较高的精度,同时有着较好的可靠性。     

基于MSA240的直流伺服系统设计

本文详细介绍了基于MSA240的PWM脉宽调制放大器的直流伺服系统的设计和实现,详细阐述了系统的关键技术及关键电路的设计,并着重从伺服系统的原理与目前工程实际应用方面论述了本方案的可行性,具有一定的工程运用价值。该设计方案具有设计精炼、可靠性高等特点,具有广泛的应用前景。实践证明,该实现方法结构简单,功能强大,能够满足系统控制的要求,具有较好的实用性。