基于ECDIS的航海导航训练系统

主要介绍基于ECDIS的航海导航训练系统的构成原理,主要功能、设计思想及系统改进设想。该系统主要进行航行计划航线设计训练、模拟舰艇航行环境下陆标定位、雷达导航与定位、罗兰C导航仪和GPS导航仪操作,综合导航等主要的航海训练。     

一种手持式C波段信号发生器的设计

为某型无人机测控数据链定向天线跟踪测试与调试设计了一种外场用手持式C波段信号发生器,具有体积小、可充电、可配置等特点。针对该型测控数据链数据格式和频谱特点以及减少外场工作量等要求,拟定设计方案,简述设计过程,对关键指标进行仿真分析并对实物进行测试。     

基于半实物无人机测控仿真平台研究

针对无人机测控系统性能测试的需求,开发出以真实的地面指挥控制站设备和机载仿真设备组成的仿真平台。该平台采用串行通信、网络通信、GIS和视频压缩编解码等技术,在Windows环境下实现了无人机遥控指令发送与接收、遥测数据和视频压缩图像发送与接收并显示的测控系统工作闭环过程。它可以用于无人机测控系统的空地联试及测控设备的定性测试。     

CNI外场检验仪的设计

基于第三代战机高性能电子战的特殊要求,设计CNI分系统（通信导航识别分系统）.为了方便外场检测CNI分系统内所有下挂设备总线数据通信情况以及满足分系统维护和排故,从硬件、软件、结构、电磁兼容性、可靠性、维修性、测试性、安全性等方面设计CNI外场检验仪,并针对了设计中的监控解析软件包开发等关键性问题进行分析并提出了解决措施.应用表明,该检验仪解决了CNI系统大数据量实时采集难、故障不易追溯的问题,在国内处于领先水平.     

某非航空电子系统监控处理机动态仿真测试系统的设计与实现

为解决非航空电子系统监控处理机(NAMP)研制过程中的需求验证不充分和航电联试过于繁琐复杂的问题,设计了一种动态仿真测试设备,可以支持NAMP与非航电系统和航电系统的半物理仿真综合,实现系统功能的动态仿真和测试。主要从硬件设计和软件设计方面阐述了设计的思路和实现方法,介绍了测试设备的工作原理和硬件组成及软件设计方案。该测试设备的成功研制对实现NAMP计算机软件验证、软件开发调试、产品交付验收测试和外场的维护测试提供了有利的工具。     

CNI外场检验仪的设计

基于第三代战机高性能电子战的特殊要求,设计CNI分系统(通信导航识别分系统)。为了方便外场检测CNI分系统内所有下挂设备总线数据通信情况以及满足分系统维护和排故,从硬件、软件、结构、电磁兼容性、可靠性、维修性、测试性、安全性等方面设计CNI外场检验仪,并针对了设计中的监控解析软件包开发等关键性问题进行分析并提出了解决措施。应用表明,该检验仪解决了CNI系统大数据量实时采集难、故障不易追溯的问题,在国内处于领先水平。     

基于虚拟仪器技术的伺服电机测试系统设计

虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术两门学科的结晶,在此将现代虚拟仪器技术应用于船载测控雷达直流电机测试,设计了船载测控雷达直流伺服电机的在线测试系统,使用PID控制算法控制定标参量,通过TCP/IP协议实现了测试数据的远程共享和用户对测试系统的远程操控。该系统可以实现直流电机的负载控制以及对扭矩、转速、功率以及温度的实时监测。     

外场条件下机载通信系统原位性能测试研究

当前外场只对机载通信设备进行自检、功能检查,内场虽能进行性能测试,但是针对单个设备(子系统)的离位测试,不能反映通信系统的整体性能状态。也就是说,当前外场检查、内场测试均存在一定的局限性,必须寻求在外场条件下对通信系统进行原位性能测试的途径。以某型机载超短波通信系统为例,结合外场实际条件以及部队、厂所维修保障经验,提出了基于天线辐射和线缆连接两种原位性能检测方案。通过对方案设计、指标选取、测试原理及步骤的详细分析研究,结合实际的测试经历,实现了对机载通信系统的系统级性能的全面测试和验证,测试结果和数据对于部队掌握通信系统实际装机状态和更好地进行设备维护具有重要的指导意义。     

基于BroadCom芯片的千兆以太网交换机设计与实现

为了满足一种无人机通信导航识别系统中各个单元之间的低成本通信,以及调试与升级,设计了基于BroadCom芯片的千兆以太网交换机,重点阐述了交换机的硬件电路设计、布局布线设计以及软件开发流程。通过测试和系统联试验证,交换机运行稳定可靠,该设计方案可满足系统需求。     

雷达目标回波数字模拟的TMS320C6201实现

雷达信号模拟器是数字模拟技术与雷达技术相结合的产物,他通过模拟的方法产生机载雷达回波信号,以便在实际雷达系统不进行试飞的条件下,对雷达系统进行调试。特别是现代雷达功能越来越复杂,对其各部分及系统的调试和测试变得越来越困难,外场试飞实验和调试成本高,因此,研制雷达信号模拟器是非常必要的。而且,随着电子干扰与反干扰技术的迅速发展,如何测试和评估电子干扰与反干扰效果也逐渐成了一个难题。通过雷达信号模拟器,可以在模拟的雷达回波中加入各种类型的干扰,因而可以方便地对雷达的抗干扰能力进行全面测试。介绍了一种新的机载相控阵雷达视频信号模拟器中目标信号的模拟方法和基于TMS320C6201的硬件实现。该模拟器采用软硬件相结合的方法,由计算机根据雷达工作参数预先设定并计算目标数据,然后将数据加载到硬件电路中,硬件电路实时合成视频雷达回波信号并输出。     

火控光电瞄准系统在惯导校正中的应用

充分，合理利用现有机载设备的信息资源来提高导航精度和可靠性是一项非常值得研究的课题，根据某型飞机火控光电瞄准系统中头盔瞄准具的测角原理和激光测距机的斜距信息，提出了用其校正惯导航向和位置坐标和数学模型，并对其应用作了进一步的讨论，此结论对于其它机地航信息的融合也具有一定的借鉴价值。     

基于SLAM辅助的INS/无线电组合定位方法

针对卫导拒止且陆基无线电导航台站坐标未知的情况下,无线电组合导航方式难以应用的问题,本文提出了一种基于同时制图与定位(SLAM)辅助的无线电组合定位方法。首先,通过无线电导航传感器的测距和测角信息,结合惯导系统(INS)输出的位置信息来估算无线电导航台站位置。然后,由估算的台站位置和无线电导航测量信息进行INS/无线电组合定位,再由组合定位信息优化估算台站位置。最终,通过即时的进行自身定位和台站位置估计抑制INS的发散。实验结果表明:该方法在卫导拒止和未知环境下可改善组合导航的性能。     

陆用车载组合导航系统里程仪快速标定

为减小里程仪刻度因子误差对组合导航精度的影响,分析了安装误差以及轮胎内外温度与里程仪刻度因子的关系,提出组合导航系统中里程仪快速标定法,推导出组合导航系统卡尔曼滤波方程,进行系统仿真。结果表明,将里程仪刻度系数进行标定后,里程仪刻度系数误差明显提高两个量级,里程仪测量输出数据的准确度也明显提高,同时组合导航的定位精度也得到了提高。     

基于MIMU/GPS组合导航的箭载姿态测量系统

为了满足探空火箭箭载综合服务系统模块化、小型化的要求,提出了一种基于MIMU/GPS组合导航的箭载姿态测量系统设计方案,并完成系统的软硬件设计.该系统的硬件部分主要采用微型惯性测量单元（MIMU）测量箭体的3轴角速率和3轴加速度,并采用ARM芯片LPC3250作为导航计算机进行系统控制和姿态解算.软件部分采用嵌入式C语言在操作系统uC/OS-Ⅱ上进行编程,能够完成对角速率、加速度和GPS信号的采集,并通过卡尔曼滤波和四元数法实时解算出探空火箭的姿态角、位置和速度.实际测试表明该系统具有集成度高、初始对准速度快、动态范围广、系统误差小、功耗低、重量轻、体积小和可靠性高等特点,能够满足探空火箭应用的要求.     

鲁棒的DME/DME/SINS组合导航算法

测距机（DME, distance measuring equipment）/DME/捷联惯导系统（SINS, strap-down inertial navigation system）的组合导航系统是区域导航（RNAV, area navigation）中常用的导航源。本文提出了一种鲁棒的DME/DME/SINS组合导航算法。首先以SINS误差方程为基础建立起卡尔曼滤波的状态方程;其次推导斜距误差与系统状态变量间的数学关系,并以此建立量测方程;最后针对DME输出的斜距中的野值影响导航精度这一问题,采用一种鲁棒性能较好的基于Huber的卡尔曼滤波算法实现信息融合。实验结果表明：所设计的组合导航算法可以满足RNAV-1的导航需求,由于采用了基于Huber的卡尔曼滤波算法,算法鲁棒性较好,能有效应对量测野值对系统的干扰。     

多极旋转变压器测角原理及实现方法

旋转变压器作为现代伺服系统中广泛使用的角位置测量元件,大量应用于高精度大中型数控系统、机器人控制、工业控制、武器火力控制及惯性导航领域;为了提高测量精度,目前常用多极旋转变压器粗精组合的方法,完成角度测量;基于此主要介绍了多极旋转变压器的测角原理,并提出了具体实现方法。     

偏振光传感器在四旋翼飞行器中的应用

为了实现偏振光传感器在实际三维空间中的导航应用,设计了一种基于仿生偏振光导航传感器、微惯性测量单元（MIMU）与全球定位系统（GPS）的组合导航控制系统,并实际应用到了四旋翼导航控制之中.本文首先介绍了偏振光传感器的功能模型和测角原理.其次采用扩展卡尔曼滤波（EKF）技术设计了偏振光传感器、MIMU、GPS的信息融合算法,通过室外飞行试验对该导航系统的性能进行了测试,并与传统MIMU/GPS/电子罗盘导航系统进行了比较.结果显示：在有磁场干扰环境下,基于偏振光的导航控制系统平均位置精度较传统导航系统提高了50.4%.实验结果表明：该导航控制系统实时性好、精度较高、抗电磁干扰能力强,且误差不随时间累积,基本满足移动载体进行自主导航时的精度和可靠性要求.     

经纬仪测星法在测量船上的工程化应用研究

移动站缺少稳定的静基座,因此测控精度受到其不同设备间坐标转换的影响。通过分析经纬仪测星法理论和测量船设备组成、信息传输模式,提出将经纬仪测星法工程化应用于测量船上。经过深入的误差分析,其测量误差满足工程应用的需求,可以有效解决海上动态条件下航天测量船执行航天测控任务时因惯导台体不水平度导致的姿态误差以及因无线电设备大盘不水平度导致的测量误差,进一步提高测量船单位定轨能力,有效提升航天器测控精度。     

基于空间矢量约束的煤矿掘进机组合测量方法

为了解决煤矿掘进机位姿测量的问题, 将一组反向同轴安装的工业相机和捷联惯性导航系统组装成测偏单元, 并结合视觉测量和惯性导航技术提出了一种基于空间矢量约束的实时位姿组合测量方法。该方法通过测偏单元测得激光指向仪光源光斑的空间矢量、掌子面光斑的空间矢量和掘进机的姿态信息, 建立空间矢量约束方程以及坐标系转换得到掘进机位置信息, 并进行了理论分析和实验验证。结果表明, 通过该方法能得到掘进机实时位姿的六自由度信息。该方法可用于煤矿掘进机的位姿测量, 具有广阔的应用和发展前景。     

参考光束型激光多普勒测速仪的研究

针对双光束激光多普勒测速仪不能进行离焦测量和陆用导航系统行驶路面上下起伏的特点,提出并设计参考光束型激光多普勒测速仪,用于物体横向速度的测量,很好地解决了陆用惯导系统中离焦测量的难题。与光接收计数法测量结果相比较,系统的稳定性虽高,但测速的相对精度不高（1％左右）,需作进一步深入研究。