无人驾驶飞机机载传感器数字化研究与应用

综述了几种不同型号的无人驾驶飞机机动数字式大气数据传感器测量系统的应用研究，着重介绍了一种小型数字式高度－空速测量系统的实现方法．该系统由小型硅压用传感器和微处理器组成，可以满足研制中的小型无人机机载数字式自动驾驶仪的要求．这种测量系统体积小、重量轻、性能价格比高，可望在其它低成本无人驾驶飞行器上得到广泛应用．     

数据融合技术在高度测量系统中的应用

飞行器针对不同的飞行高度采取了无线电高度和大气高度测量,两种高度在单独使用时存在很多不足之处。首先简要介绍了无线电高度和大气高度的测高原理,对比了两种不同测高原理的优劣;其次,介绍了数据融合的基本概念,并利用数据融合技术,从原理上对两种测高方法进行融合解算分析;最后,针对具体的项目,完成了数据融合技术在无线电高度和大气高度综合测量系统中的软硬件实现。     

基于DSP的无人机高度采集系统设计

介绍了基于DSP和BMP085数字气压传感器的高精度高度采集系统在无人机上的设计,并对系统实际运行的结果数据进行测试分析,实现高度的测量与传输。重点描述了系统采集端软硬件的设计与实现,阐述了软件与硬件的设计要求。本系统功耗低、结构简单、精度高、抗干扰能力强、且能减少环境因素变化的影响,该测量系统使用卡尔曼滤波算法对测量数据进行修正,以便更准确地计算出相对高度。     

基于物联网的电池监控系统设计

电池是物联网设备中的重要组成部分，为了对电池健康状态实时监测并自动进行相应保护，设计了一种可远程实时监测电池电压、电流和内阻等参数，以及对电池放电进行管理的监控系统；同时针对电池内阻在线测量难的问题，借助物联网，通过对系统电路和软件进行优化设计，实现电池内阻的在线测量。实验结果表明，该系统能够实时监测电池参数，内阻的测量精度为毫欧级，并能实现远程控制其通断，满足对物联网设备中电池健康状况监控要求。     

基于加权模糊推理的分布式飞机大气数据专家系统

飞机大气数据专家系统是对大气数据进行深层次处理的计算机系统.本文将从结构、推理机和实现方法等方面对系统进行全面介绍.该系统采用了分布式结构和加权模糊推理机制.系统的软件实现采用了LISP语言;系统的硬件实现基于多处理器网络系统.最后,概括了本文的研究重点和意义.     

基于FPGA的无人机气压高度测量系统设计

从无人机气压高度测量的原理出发,介绍了数字式气压高度测量系统的组成和工作原理,并详细论述了测量系统各组成部分的电路设计以及程序设计流程图,最后通过测试验证了以FPGA芯片为核心的无人机气压高度测量系统的可行性,分析了系统的误差来源.由于FPGA具有可靠性高、速度快、逻辑功能强等特点,有效地解决了单片机在高速无人机大气数据测量系统中处理速度较慢、实时性较差的问题.     

一种适于大气波导探测的空降气象仪设计

大气波导现象对舰艇作战应用有着重要的影响,探明大气波导的性质和位置具有重要的作用。传统气象测量系统对大气波导探测的针对性、准确性和实时性都不强。为此,设计了一种适于大气波导探测的空降式气象仪系统,用于提高大气波导探测的针对性、准确性和实时性。通过对大气波导形成的气象条件进行模型推导,获得影响大气波导形成的气象要素;在应用上对系统在功能进行了需求分析;提出了一种系统设计方法,针对形成大气波导的几个气象因素和需完成的功能对系统的组成和设计进行了初步的软硬件设计。     

基于电容式低成本手势识别系统设计与实现

针对当前手势识别系统成本高、算法复杂等问题,基于低成本电容式传感器FDC2214设计了一种应用于"猜拳"及数字识别的快速手势识别系统。系统主要由数据获取和数据处理2部分组成,基于传感器数据采集及测量原理,对系统主要模块的硬件电路和系统数据处理算法流程进行设计,实现硬件功能。通过实际测试和分析,证明该系统手势识别率高,响应速度快,较好地满足了系统预定的功能要求。     

审计缓冲区的形式化模型及其验证

审计系统作为安全信息系统的一个重要组成部分，对于监督系统的正常运行、保障安全策略的正确实施、构造计算机入侵检测系统等都具有十分重要的意义。审计缓冲区的管理是审计系统的核心部分，本文利用时序Petri网对审计缓冲区管理的实现方案进行建模，进而对系统的安全性和活性进行了分析和验证。该方法利用时序逻辑扩充了Petri网缺乏描述系统事件之间时序关系的局限性，同时发挥了Petri网对系统并发和物理结构的有效描述及分析的优势，达到了系统验证的目的。     

一种小型无人机大气数据测量系统设计

针对现有的无人机大气数据测量的设备种类稀少、价格昂贵、精度偏低等问题,设计了一个小型无人机大气数据测量系统样机。结合无人机大气数据测量系统的工作原理,选用32位高速处理芯片(AVR32UC3B0256)、新型数字式压力传感器BMP085,以AVR32 Studio为开发平台,采用去最值滑动平均滤波算法进行数据处理,实时测算出飞行参数。经实验验证,所设计的系统具有实时性、低功耗、小型化、低成本等特点,能较好地完成无人机气压高度、指示空速、温度等大气数据的测量,有较强的现实意义。     

无线电高度表静态模拟测高试验结果分析

介绍某型拖靶使用的KGWXX型无线电高度表静态模拟测高试验方法，给出了试验数据，并对试验结果进行了理论分析。静态模拟测高试验结果表明：该高度表可在超低空状态下提供稳定的高度数据，可以作为某型拖靶系统的高度传感器；该高度表提供的高度数据存在着较大的阶梯误差，将影响拖靶系统的恒高精度。通过分析静态模拟测高试验结果，指出了该高度表提供的高度数据存在较大阶梯误差的原因及解决途径。     

一种新空速概念及计算方法

空速的准确测量对飞机的导航、操纵与安全性检测具有重要意义.通过对现有的真空速与指示空速的测量、计算方法进行研究,提出一种新空速的概念——标准大气空速.建立了标准大气空速的计算方法;给出了标准大气空速的测量方法;阐述了标准大气空速的意义.Matlab仿真结果表明,标准大气空速测量方法简单,适用范围大,解算精度高.在高度为0 ～ 20 km、速度为100 ～ 2000 km/h内相对真空速的最大误差为1.16％,可以代替真空速.且计算公式简单,适合工程应用.     

一种非接触高精度平面高度差检测方法

精密光学系统的安装精度要求非常高,必须经过严格检测.提出了一种基于电容传感器的非接触平面高度差检测方法.以精密电容传感器为核心,利用多传感器的相对测量,减小了漂移的影响,实现了高精度测量;通过使用标准厚度块,增大了测量的量程和使用范围.文中对测量的原理和精度进行了分析,经鉴定,该方法测量精度达到2 μm.     

非连续大气偏振观测精密控制系统设计

为观测大气中性区域的偏振特性,获取大气偏振STOKES参量,为大气偏振观测系统设计了一种高精度精确定位观测控制系统。该系统利用位置式高精度角度编码器,实现对大气观测系统的位置高精度测量,通过对观测系统的方位与俯仰控制对象传递函数的测量,并采用PID控制策略,对观测系统的位置和速度实现了高精度双闭环控制,并进行了相关实验验证,结果表明,该精密控制系统运行位置伺服精度在0.002 °范围内,满足大气偏振观测系统定位测量要求。     

一种压差式油水界面仪的设计与应用

针对目前国内某些油田中油水分离的检测技术仍较为落后的现状,提出一种采用MSC1210单片机为核心的油水界面仪的设计;系统使用高精度的压力变送器进行压力侧量,通过MSC1210的高精度A/D转换器对数据进行采集,使用软件对现场参数进行修正,完成油田开采中对油水界面高度的侧量和显示,指示或控制排放废水或排放油品的时间;应用结果表明,该检测系统在工业现场环境下运行稳定,检测精度高,具有一定的实用和推广价值.     

模糊理论在油罐测量系统中的应用

在油罐油高测量系统中引入模糊测量方法，建立模糊控制规则，实现测量的自动补偿，可提高测量精度。     

基于电容式传感器的储液智能化测量系统

为了实现了液体测量的智能化,提高测量系统的测量精度和可靠性,系统采用两个差压电容式传感器来获得容器内液体的密度和液位高度,减小或消除了密度变化引起的测量误差.两差压传感器的输出通过C/U转换电路及A/D转换后输入单片机进行数据处理,显示容器内液体的密度、液位高度及储量.系统实现了测量数据的自动采集和多参数测量.     

结构光测量系统的投影仪标定方法研究

传统单目视觉结构光测量系统通过解相位间接计算被测物的高度信息,系统约束性过强、不易操作、且标定精度较低.将双目立体视觉原理引入单目结构光视觉测量系统,根据投影仪图像坐标和摄像机图像坐标的对应关系,将投影仪当作一个逆向的相机,建立了投影仪模型,使用成熟的相机标定算法对投影仪进行标定.再配合四步相移法和基于多频外差原理的时域相位展开法,实现条纹图像的快速精确解相位.相对于传统的单目视觉结构光测量系统,本方法具有单目视觉系统操作简单、鲁棒性强的特点,同时也可以达到双目视觉测量的精度.实验结果表明,这种方法的投影仪标定精度达到了实际应用的要求.     

一种用于空投翼伞雀降时的声波高度计系统设计

针对空投翼伞雀降时的准确测高问题,在分析了现有高度测量设备优缺点的基础上,提出了采用声波高度计来提高高度测量信号的准确度。首先完成了声波高度计系统原理样机的研制,并利用设计的声波高度计系统在室内和室外针对不同反射面分别进行了不同高度情况下的试验研究,多组试验数据事后处理的最大测量误差均值分别为室内的0.326m和室外的0.814m,表明设计的高度计在试验量测范围内,其测量精度可以满足空投的要求。