亚轨道飞行器再入段导航制导快速原型设计

为了加快亚轨道飞行器再入段导航制导系统从算法设计到硬件产品的实现过程,采用快速原型技术进行设计.借助基于RTX的快速原型开发平台,利用Matlab/Simulink/RTW将导航制导模型自动生成C代码,对自动生成代码做出相应修改以满足系统实时性要求,再编译链接生成可执行DSP代码,加载到DSP(数字信号处理器),实现了亚轨道飞行器再入段导航制导系统的DSP硬件在回路仿真.该系统的实时仿真结果与Simulink数字仿真结果一致,表明快速原型系统设计的正确性.该方法具有开发周期短、实时性能好等优点.     

基于ARM和DSP的组合导航系统设计

设计并实现了基于ARM和DSP的SINS/GPS组合导航系统;该系统采用DSP作为导航解算计算机,完成导航数据的快速的融合与解算处理;采用ARM处理器作为上位机,完成导航系统的数据存储、显示与输入输出接口控制等功能;重点完成了光纤陀螺和加速度计的高精度数据采集以及ARM与DSP之间的通信接口的设计,并根据系统的硬件配置,设计并实现了组合导航系统的卡尔曼滤波器;最后进行了车载试验,试验数据分析结果表明该组合导航系统可以获得理想的导航精度,验证了导航系统软、硬件设计的正确性和可靠性.     

基于双DSP的SINS/GPS组合导航计算机系统

为满足SINS/GPS组合导航系统对实时性、精度的要求,设计了一种基于双DSP的高性能SINS/GPS组合导航计算机系统。本系统按功能划分为数据传输子系统和导航计算子系统。选用高性能数字信号处理器TMS320F28335(DSP1)和TMS320C6713(DSP2)分别作为数据传输子系统,导航计算子系统的核心处理器;两子系统之间通过双口RAM实现高速可靠通信。系统通过扩展外部接口实现对惯性组件数据,GPS数据实时采集,并输出导航参数,具有很强的实时性。     

SINS/GPS组合导航系统Kalman滤波仿真研究

为提高捷联惯导系统SINS和全球定位系统GPS的精度和可靠性,研究了SINS和GPS的原理,建立了SINS/GPS系统的状态方程和位置速度误差量测方程;并采用卡尔曼滤波算法实现了SINS/GPS的组合导航.Matlab仿真结果证明,采用Kalman滤波实现SINS/GPS组合导航,其精度得到大大提高;且采用SINS/GPS组合导航系统,克服了SINS惯性导航难以长时间独立工作的缺点,解决了GPS易失锁、难以实时控制的不足,保证了导航系统的实时性及较高的精度和可靠性.     

基于DSP与FPGA的嵌入式组合导航计算机系统设计

为了满足SINS/GPS组合导航系统高精度、低功耗、小型化的需求,设计出基于DSP和FPGA架构的嵌入式导航计算机平台。首先,描述了导航计算机系统的总体架构,提出了导航计算机硬件总体设计方案,并阐述了导航信息处理模块和数据采集通信模块;其次,设计了Kalman组合滤波器,描述了组合导航系统软件流程;最后,进行样机实证试验。实验结果表明,该系统可以实时高效完成外围传感器信息数据采集、实时导航解算、Kalman滤波、上位机的指令读取等任务,满足SINS/GPS组合导航系统对导航计算机的性能需求。     

一种应用磁强计提高导航系统航向精度的方法

针对静止与匀速运动状态下低成本SINS/GPS组合导航系统航向角可观性差的问题,采用磁强计与低成本SINS/GPS构成新的组合导航系统,以提高系统的航向精度.给出了完整的组合导航系统卡尔曼滤波模型,利用Simulink进行了仿真实验.仿真结果表明:在静止与匀速运动状态下,SINS/GPS组合导航系统航向角误差发散,而SINS/GPS/磁强计组合导航系统的航向角有效收敛.利用某型系统进行了静态实验,实验表明:在传感器精度较差的条件下,SINS/GPS/磁强计组合系统航向角仍可以有效收敛,收敛后姿态角误差标准差小于0.2.静态实验验证了该方法在实际应用中的有效性.     

基于ARM的移动机器人组合导航系统设计与实现

为了实现室外自主移动机器人的导航定位需求,利用微惯性测量单元(MIMU)和全球卫星定位系统(GPS)接收机,设计并实现了一种基于ARM Cortex M4内核的SINS/GPS组合导航系统。详细介绍了系统硬件组成、软件结构,并在此基础上实现了Kalman滤波的SINS/GPS组合导航算法。将该组合导航系统安装于旅行者II移动机器人,采用差分GPS对组合导航系统性能进行评估。实验结果表明:该系统具有较高的精度,达到了设计要求,具有良好的实用性。     

一种SINS／GPS组合导航系统的数字仿真方法

组合导航系统的数字仿具对于系统、方案论证有着重要的意义，目前国内各种期刊当中关于SINS／GPS组合导航方面的文章都较少涉及数字仿真的算法，针对这种情况，在查阅有关文献、上机实验的基础上，文中总结出了一种SINS／GPS组合导航系统的数字仿真方法。SINS和GPS采用位置、速度综合模式，使用卡尔曼滤波技术，给出了数字仿真结果，并对结果进行了分析。     

一种序贯Unscented卡尔曼滤波在微小型无人直升机导航系统中的应用

对于应用到微小型无人直升机上的低成本捷联惯导（SINS）/GPS组合导航系统来说,SINS Ψ角误差模型在描述低精度惯性器件误差时对误差项的忽略,使其无法满足SINS误差估计的要求.为了克服Ψ角误差模型的不足,本文建立了基于四元数的SINS非线性误差模型.该误差模型无需对失准角进行小角度假设.为了对组合导航系统中的SINS误差进行估计,提出一种序贯Unscented卡尔曼滤波方法.该滤波方法对观测向量进行序贯处理以降低算法的计算量.仿真结果表明,该滤波方法能有效提高低成本SINS/GPS组合导航系统的性能.     

基于MEMS-SINS/GPS的组合导航系统设计

针对小型无人机导航系统低成本、微小型、高效性的特点,提出了基于捷联惯导(SINS)\卫星定位(GPS)的组合导航系统设计方案,深入研究了组合导航系统的关键技术;分析了MEMS传感器误差对导航系统的影响,建立了系统误差模型;采用利于工程实现的基于位置、速度误差作为状态向量,以松耦合方式进行集中式Kalman滤波,对SINS/GPS信息进行融合,避免了传统SINS系统状态模型非线性,滤波器设计困难的问题;最后对系统进行了仿真;仿真结果表明,该组合导航系统成功抑制了SINS系统的积累误差,提高了导航精度与可靠性,具有广阔的应用前景。     

基于可编程逻辑器件的嵌入式系统硬件原型设计

硬件原型在嵌入式系统设计中具有重要的作用。将可编程逻辑器件引入到嵌入式系统的硬件原型设计中,用来连接最小系统和外设模块,通过在系统编程进行系统的重构,提高了灵活性和模块重用性,降低了设计风险,为硬件原型设计提供了一种快速有效的方法。     

水下航行体控制系统快速原型设计

基于V模式的控制系统开发流程,研究了适用于水下航行体控制系统开发的快速原型仿真系统,进行了控制系统快速原型设计。利用dSPACE、光纤反射内存网、以太网、相应的物理效应仿真硬件和xPC技术建立了拓展性很强的快速原型仿真系统。给出了水下航行体的运动方程组,进行了控制律设计和不同控制参数下的半实物仿真。实践证明,控制系统快速原型技术的发展有力地支持了日益复杂的水下航行体控制器的开发。     

基于MATLAB的车用快速控制原型软件平台的研究与实现

通过对现代控制系统设计开发方法中的快速原型技术的分析,研究实现了基于MATLAB的快速控制原型开发软件平台。系统提供了用户透明和面向THECU-2003控制原型硬件平台的快速原型开发、自动代码生成、目标代码下载、在线调试支持和代码管理的快速开发辅助工具。     

一种基于监测的嵌入式系统设计技术

提出一种嵌入式系统软硬件协同设计方法，它以数据流图为系统模型对嵌入式系统的功能和性能需求进行描述，并通过一种特定的实现结构，使得设计者可以借助快速样机平台和事件驱动式监测技术来精确测定目标系统对系统模型的实现状况，从而使得软硬件协同设计过程特别是系统优化和性能验证能在精确、可靠的测试数据基础上进行．同目前通常使用的以软硬件部件性能估算为基础的软硬件协同设计方法相比，这种以测试为基础的设计技术更能确保设计结果的合理．     

基于.NET框架的网站内容管理系统(NetCMS)的设计与实现

随着计算机网络和各类信息技术的发展,近年来对内容管理系统的需求逐渐增加。内容管理系统是一个包含硬件和软件的网络化系统,它能有效解决用户网站建设与信息发布中常见的问题和需求。其核心功能是使用户能够快速开发、维护和管理高性能的动态网站。本文运用Microsoft.Net平台作为开发工具,采用SQL Server 2000作为后台,构建了一个B/S模式的高效、可维护、可重用和灵活的网站内容管理系统。     

足尺人造板力学性能自动检测样机控制系统研究

为了快速检测足尺人造板的力学性能,自行研制了检测样机,该样机的控制系统采用PC＋NI运动控制卡的结构。硬件主要由PC机、NI运动控制卡、电机、接近开关、传感器等组成,系统软件使用图形化编程语言Labview为开发平台,对多轴运动控制系统进行开发。重点阐述了控制原理、如何提高系统的稳定性及抗干扰性。结果表明,该系统人机界面友好,开发周期短,易于操作,具有很好的稳定性和抗干扰性。     

模型驱动的嵌入式仿真系统设计

为解决嵌入式系统仿真应用需求多样性的问题并提高系统的开发效率,设计一种通用嵌入式仿真系统。该系统在Matlab/Simulink开发环境的基础上,采用模型驱动的方法设计仿真模型并构建仿真组件库,实现了仿真系统模型的快速建立。同时设计了多接口、可扩展的仿真器硬件结构,解决了嵌入式系统接口的多样性问题。该仿真系统具有良好的可重用性和可移植性等特点,可用于多种嵌入式软件的开发,具有现实意义。     

A hybrid system for embedded machine vision using FPGAs and neural networks

This paper presents a hybrid model for embedded machine vision combining programmable hardware for the image processing tasks and a digital hardware implementation of an artificial neural network for the pattern recognition and classification tasks. A number of possible architectural implementations are compared. A prototype development system of the hybrid model has been created, and hardware details and software tools are discussed. The applicability of the hybrid design is demonstrated with the development of a vision application: real-time detection and recognition of road signs.     

Computer-aided prototyping for ASIC-based systems

The use of computer-aided prototyping (CAP) with the RPM Emulation System is described. RPM creates a hardware functional prototype from an ASIC or full-custom chip netlist. It reads the chip netlist and then converts the chip design gates into a prototype design. It then synthesizes the prototype design, obtaining the information it needs to configure the reprogrammable hardware, primarily with partitioning and placement and routing technology. Finally, it physically implements the prototype design by electronically configuring the reprogrammable hardware. RPM includes embedded tools for interactive debugging with access to any internal design node, and a facility for handling quick incremental changes to the design. It is argued that other techniques such as silicon prototyping and manual prototyping are not practical; silicon has a poor debugging ability, and manual prototyping cannot handle large designs. The practical benefits of CAP are discussed