成像器图像输出在计算机上的设计与实现

由于研制和调试的需要,航空遥感图像实时传输系统中的成像器部分需要一台模拟机,文中利用计算机软硬件技术,根据相关接口规范和传输协议设计并实现了模拟机,取得了良好效果.     

支持PC终端的数字化语音交换系统的设计

VoIP技术是指通过TCP／IP网络传输分组语音和传真，本文设计一个基于VoIP的实时语音交换系统．该系统在企业内部网络中利用现有计算机和网络等硬件条件，实现了一套电话分机系统的功能，基于本系统能够方便地实现电话会议、呼叫转移和录音电话等功能．     

面向硬件教学的模拟机设计与实现

随着计算机技术的飞速发展,传统的计算机硬件教学用计算机已经不能适应当前的要求.对面向硬件教学的模拟机的系统架构进行了研究,归纳总结了模拟机的设计步骤和仿真实现方法.从CPU指令系统构架的确定开始,进行指令集,数据通路和控制通路的设计,最后通过面向对象技术实现模拟机系统.该系统不仅为计算机硬件教学提供了一个灵活开放的平台,而且对于开展CPU技术和计算机体系结构的研究也具有重要价值.     

基于FPGA高速实时图像数据处理系统的研究

本文对在FPGA中嵌入Powerpc(hard IP Core),引入linux嵌入式操作系统用来开发嵌入式系统进行了研究,系统实现了高速数据采集、高速视频数据压缩、实时视频数据的网络传输和实时压缩图像数据存储功能,该方法采用linux嵌入式操作系统加FPGA中嵌入的Powerpc硬核处理器进行系统控制层面的处理,还根据FPGA的特点将视频处理等功能用高速硬件实时处理。系统适合于系统空间要求小且视频数据处理量大的应用。     

变电所火灾早期报警监测系统的设计与实现

介绍了一种变电所火灾早期报警系统的设计方法,阐述了该系统的硬件组成、软件结构和系统功能。该系统利用传感器技术和虚拟仪器技术,以LabVIEW为平台,实现了对现场数据的监控、传输、处理、告警和历史查询等功能。     

基于工业以太网的上位机监控系统

该文以自动套色控制系统为例,详述了基于工业以太网的网络控制系统的硬件构成,以及上位机与远程PLC之间的实时监控系统,上位机为基于DOS系统的工控机,采用C语言进行实现,能够实现整个系统的数据采集、数据保存、曲线显示、实时控制等功能,该上位机界面友好,实现了数据的开放性、传输能力和控制器的人机交互性,并通过工程实践验证了本软件的功能。     

基于ARM的远程视频监控系统设计

着眼视频监控网络化发展需求,开发了一种基于ARM的远程视频监控系统;系统的硬件以ARM S3C2440嵌入式芯片为核心,设计了硬件系统的电源、以太网接口、JTAG接口、数据存储等主要模块的电路结构;系统的软件以Linux为操作系统,利用Vide-o4Linux完成视频图像的采集,采用JPEG图像压缩技术实现视频的压缩处理,并用实时传输协议RTP实现对视频图像的封装和网络传输、控制;测试结果表明,该视频监控系统硬件结构小、功耗低、占用资源少,启动时间仅需20ms,网络实时视频图像传输速率达到25～30fps,实现了远程视频图像的实时网络化传输,具有一定的实用价值。     

电缆管道巡检机器人嵌入式系统的设计与实现

针对电缆管道巡检机器人的任务需求,提出了一种基于DM6446的嵌入式测控系统.从硬件和软件两方面详细介绍了嵌入式系统的设计和实现方法.硬件上采用以高集成度的DM6446双核处理器为中心的模块化设计;软件开发中基于Linux的层次化架构和多进程/多线程管理实现了运动控制、视频采集、参数检测、网络传输等功能.达芬奇技术的应用和实现保障了机器人实时视频编码和视频数据的传输.各种测试结果表明了嵌入式系统设计的合理性,整体机器人实现了各项功能技术要求.     

基于Hadoop技术的气象数据实时传输监控系统设计

气象数据在传输过程中,可能会出现数据丢失、重复、错误等问题,为准确分析气象问题表现情况,实现对气象问题的实时监控,设计了基于Hadoop技术的气象数据实时传输监控系统。联合JTAG调试电路与数据采集器,调节风速风向、雨雪、雷电、温湿度四个基础监控模块,完成气象数据实时传输监控系统的硬件设计。根据Hadoop架构体系连接形式,搭建Hadoop架构体系,预处理气象数据。在此基础上,匹配数据库机制与业务信息表单,实现应用系统的实时传输监控功能,再联合相关系统硬件,完成基于Hadoop技术的气象数据实时传输监控系统的设计。实验结果表明,在本文设计系统作用下,能够有效实现对风、雨、雪、雷四种气象问题的实时监测,可以准确分析气象问题表现情况。     

基于CAN总线的A320飞行模拟机接口系统设计

为解决目前A320进口飞行模拟机接口系统速度慢、故障率高的问题,设计基于CAN总线的飞行模拟机接口系统有着重要的意义。阐述了空客A320飞行模拟机CAN总线接口系统的系统功能和设计方法,并对其硬件设计、软件设计和通信机制的设置进行了详细论述,最后对CAN总线接口系统进行了测试。测试结果表明,该CAN总线接口系统能够满足空客A320飞行模拟机的设计要求,运行速度更快,工作更稳定,获得了满意的结果。     

基于MPI并行计算的卫星遥感数据变化监测系统设计

为控制卫星遥感数据变化指征与非变化指征之间的实值误差,实现对卫星遥感数据传输变化行为的准确监测,设计基于MPI并行计算的卫星遥感数据变化监测系统。建立A/D转换电路与Zigbee网络节点的匹配关系,将所得卫星遥感数据按需分配给传感器模块与协调器设备,完成数据采集与监测终端的硬件设计。按照并行拓扑结构连接形式,实施MPI的基本调用,再联合数据进程编写原则,实现对MPI并行计算的完善。根据传感器几何校正原理,求取遥感数据度量值,再分析核函数表达式,完成对卫星遥感数据的处理。利用MPI并行计算,控制数据采集与监测终端的硬件执行设备,完成卫星遥感数据变化监测系统设计。实验结果表明,所设计系统的卫星遥感数据变化指征与非变化指征之间的实值误差明显缩小,能够准确监测卫星遥感数据传输变化行为。     

天津水务领域遥感监测应用现状分析及前景探讨

为研究遥感技术在水务领域的适用性,从水资源管理、水环境监测、水土保持、水利工程监测、防洪抗旱、生态环境监测等方面,梳理近年来天津水务领域的遥感应用案例和研究进展,对现状存在的遥感产品覆盖领域和基础研究工作不足、遥感数据应用形式单一、光谱和卫星资源利用不充分、监测精度和时效性欠缺等问题进行剖析,对遥感的业务流程化、大数据应用、处理软件国产化及高光谱遥感等技术应用进行探讨,研究表明:遥感在水务领域有巨大的应用需求和市场潜力,遥感技术和产品的发展完善将极大提升水务信息化水平。     

基于多源卫星遥感的灾害性气象观测数据监测系统设计

灾害性气象的频发不仅给人们的生活带来了极大的影响,而且还危及生态环境的稳定。为减小实测气象数据与真实数据样本之间误差,实现对灾害性气象观测数据的准确监测,设计基于多源卫星遥感的灾害性气象观测数据监测系统。设置温湿度传感器及防辐射罩,按照数据信息传输网络布局形式,将风速风向传感器、雨量传感器、太阳能控制器接入既定模块单元之中,完成监测系统的硬件设计。利用多源卫星遥感技术,定义多源影像空间,通过分解数字卫星图像的方式,确定监测极值点所处位置,并计算相似性度量指标的具体数值,完成基于多源卫星遥感的灾害性气象图像配准处理。根据上位机组网模型,完善WINSOCK控件的连接形式,实现监测系统的执行程序编制,联合相关传感器元件,完成基于多源卫星遥感的灾害性气象观测数据监测系统设计。实验结果表明,多源卫星遥感技术设计系统的湿度测量曲线、气压测量曲线、风速测量曲线与真实气象数据样本之间的误差值均未超过2%,能够准确监测灾害性气象观测数据。     

遥感图像星上智能处理地面仿真模拟系统设计与实现

传统卫星遥感应用模式复杂繁长,无法满足用户越来越关注的实时化遥感服务需求,为卫星配备智能化大脑,一方面可以降低数据传输带宽,另一方面可以提高数据获取的时效性,因此,星上智能处理已经成为遥感卫星发展的必然选择。但星上处理在轨调试困难,现有遥感卫星星上处理平台的地面测试系统都是卫星实验室测试时,针对不同的卫星载荷临时组建,缺乏通用性且并未形成集成化的装置,导致现有遥感图像星上智能处理的地面测试效率偏低。尤其是面对目前星上处理智能化的新需求,缺乏一套高性能、低功耗、全流程的星上处理地面仿真系统。针对遥感数据处理自动化与智能化发展的新特点,提出了一套基于FPGA与GPU相结合的遥感图像星上处理地面仿真模拟系统。该系统能够在地面模拟实现多种载荷的0到1级数据预处理,在预处理的基础上实现智能遥感影像的加速识别,其关键难点在于遥感图像智能处理算法的高计算复杂度和嵌入式计算机有限计算力之间的平衡;遥感图像处理领域的AI专用算法固化和硬件加速之间的平衡;不同卫星平台测试需求和系统架构通用性之间的平衡。本文阐述了仿真平台设计的方法,构建了基本原型并对其进行了验证。测试结果表明：该系统可以较好地完成星上智能处理典型算法地面全流程测试,所有硬件可以直接上星组装,完备度高,对优化和指导卫星地面仿真系统运行管理体系具有一定的参考价值。     

基于卫星遥感及数据库同步的气象灾害监测预警系统设计

为缩小预警监测指标与测试指标之间的数值差,实现对气象灾害现象的准确监测,设计基于卫星遥感及数据库同步的气象灾害监测预警系统。在中心站体系内建立自动监测站局域网络,按照实际响应需求,连接影像显示模块与预警、响应模块,完成监测预警系统主站部分的设计。求解遥感影像数据集,根据卫星信息堆叠系数求解结果,定义核函数任务映射表达式,实现基于卫星遥感技术的气象灾害监测信息处理。建立数据库模型,通过分析中间件性能需求的方式,确定监测数据的XML同步处理结果,完成数据库同步中间件的搭建,结合相关设备元件,实现基于卫星遥感及数据库同步的气象灾害监测预警系统设计。实验结果表明,卫星遥感及数据库同步处理技术可以有效控制预警监测指标与测试指标之间的数值差,其最大取值结果不超过0.26,符合精准监测气象灾害现象的应用需求。     

基于刀片式服务器的遥感数传基带处理系统设计

在遥感数据实时采集和处理系统中,实时处理大流量数据越来越重要;结合工程实例,介绍一种基于刀片式服务器的遥感效传基带处理系统平台,主要由基于两块刀片式服务器的数据处理系统组成;分别从硬件结构、软件体系两个主要环节对系统实现过程进行了详细说明,对于促进遥感卫星数据的实时处理发展具有重要的意义并且更具实践参考价值.     

中国遥感软件研制进展与发展方向——以像素专家PIE为例

随着航天航空遥感技术的飞速发展，立体式、多层次、多视角、全方位和全天候对地观测的时代已然到来。如何激活数据价值，更好地服务行业应用，满足快速增长的遥感应用需求，成为遥感企业面临的迫切课题。遥感图像处理软件作为遥感数据与行业应用的桥梁，在遥感产业化过程中发挥着不可替代的作用。本文概述了国内外遥感卫星数据和遥感软件发展历程，通过中国国产遥感图像处理软件——像素专家（pixel information expert，PIE）阐述了国产遥感软件的研制进展、典型应用和未来技术发展方向。PIE软件具有多源遥感载荷全方位支持、全谱段要素信息智能提取、多行业全业务链深度融合、海量遥感数据快速处理和自主产权程序完全可控等5大核心能力。未来将加强与大数据、云计算和人工智能等技术前沿领域的交叉融合，提升遥感数据分析处理、知识挖掘与决策支持能力，实现遥感数据的按需获取快速传输和专题信息聚焦服务。     

基于卫星遥感数据的恶劣气象监测预警系统设计

针对传统恶劣气象监测预警系统的检测准确率低、预警时效性较差的问题,提出基于卫星遥感数据的恶劣气象监测预警系统。利用GDAL软件自带的读写功能,处理已读取的遥感影像基本信息,再根据辐射定标与亮温计算数值,完成卫星遥感影像的预处理模块设计。连接插件模块的逻辑结构,利用待集成的平台插件,控制下级遥感信息显示与预警模块,实现恶劣气象监测预警系统的设计与应用。按照系统多线程的同步与通信关系,完成遥感数据的云识别处理,实现卫星遥感程序与恶劣气象监测预警模块之间的实时交互。选取风向指标作为实验对象,分析对比实验数据可知,在不同风向条件下,卫星遥感型监测系统所检测出的风向指标均呈现显著性状态,能够及时响应系统主机的预警指令。     

基于GDAL框架的多源遥感数据的解析

针对图像软件系统工程项目中涉及的多源遥感数据的预处理问题,研究了当前几种典型卫星数据的不同存储格式,提出了对各种遥感数据进行解析的方法.通过对地理空间数据抽象库( GDAL)原有功能进行完善和扩展,并重新编辑发布动态链接库( DLL)版本,设计了多源遥感数据在GDAL框架体系下的统一解析模式,实现了遥感数据解析结果存储为项目中通用的统一数据格式(如Tiff格式),为后续的遥感数据处理和定量遥感数据产品的生产提供数据基础和技术支持.     

卫星图像模拟源系统控制器设计

卫星图像模拟源是在星载图像压缩系统研发过程中,通过模拟多路CCD相机向卫星图像压缩系统提供多路图像数据的测试设备;该设备基于FPGA研发,需要对海量图像数据进行存取,使用SDRAM作为数据存储是一种非常有效的方法,然而采用传统的FP-GA芯片内部集成的SDRAM控制器无法满足该设备大容量、高速率存储的要求;基于此,提出了基于MicroBlaze和VHDL联合编程实现SDRAM控制电路的方法,该方法实现了SDRAM的高速读写,能完全满足卫星图像模拟源系统的需求。