长航时小型无人机数字飞行仿真研究

为了验证长航时小型无人机各子系统设计的合理性,降低系统研制周期,改进总体设计方案、减少试飞的风险,建立一个高精度的数字飞行仿真平台,其中包括无人机机体、动力推进系统、飞行控制系统、导航系统的数学模型。通过仿真对系统稳定性、可靠性进行较为全面的验证,为后续试验提供依据。     

微分进化粒子滤波

针对传统粒子滤波重采样算法带来的样本贫化问题,提出了一种利用微分进化算法进行重采样的粒子滤波改进方法,新方法通过引入交叉变异操作,保持了粒子的多样性并抑制了粒子退化现象,提高了目标状态的估计与跟踪能力。仿真结果表明,相对于普通粒子滤波,新算法的估计精度提高了一倍,使用较少的粒子数即可完成跟踪任务。     

基于DSP的雷达中频信号模拟器设计

在作战系统、武器系统联调试验中需要雷达中频信号模拟器根据不同类型的雷达逼真地模拟包含雷达目标信息和环境信息的中频回波信号.根据工程需求分析了雷达中频信号模拟器的机理,以高性能DSP数字信号处理模块为核心介绍了通用型雷达中频信号模拟器的组成结构及性能指标,对主要的DSP模块任务分配及工作流程进行了介绍,对DSP模块中的天线方向图、多普勒频率、目标截面积起伏、大气衰减等主要模型作了详细阐述.雷达中频信号模拟器具有较好的设备通用性和逼真度,在某作战系统的联调试验中得到应用,达到预期的试验效果,并在训练装备研制中有较好的应用前景.     

一种测量无人机重心和转动惯量的方法

为了提高小型无人机飞行控制系统的开发效率和控制精度,介绍了一种无人机重心和转动惯量的实验测量方法。这种测量方法基于投影法测量无人机的重心位置,并使用复摆装置测量无人机的转动惯量。对使用这种测量方法获得的测量数据进行对比分析,结果表明,该方法简单可靠,成本低,且精度能够满足小型无人机飞行控制系统的设计需求。     

基于微分进化的组合重采样粒子滤波算法

针对粒子滤波重采样带来的样本贫化问题,设计了微分进化组合重采样算法。通过引入微分进化算法的交叉变异操作保持了粒子多样性;同时将残差重采样和微分进化重采样算法组合起来,克服了单纯微分进化重采样的时滞性问题。蒙特卡罗仿真表明,所研究的算法在精度上有很大的提高,并且实时性较好。算法效率提高了1倍,只需300个粒子就可以达到残差重采样粒子滤波1000个粒子的效果,而且实时性提高了很多。     

搜索雷达目标回波射频模拟试验设计与仿真

使用真实目标的雷达试验耗费巨大且难以重复多次进行,中视频模拟式雷达试验不能完整地测试整个雷达系统且需要模拟复杂的雷达杂波。为克服上述困难,针对搜索雷达,设计了一种在外场进行的从雷达天线旁瓣注入模拟目标回波的雷达射频模拟试验,并介绍了试验基本原理,指出了该试验相较于实测试验与中视频模拟试验的优势,推导出了试验中模拟器相关辐射参数计算公式,建立起了模拟回波数学模型,最终设计出了模拟试验流程。以二坐标搜索雷达模拟试验为例进行了仿真,仿真结果验证了试验的有效性。     

基于MEMS传感器的电子罗盘设计

电子罗盘是一种通过测量地球磁场获得载体航向角的设备。利用MEMS三轴磁阻传感器和Atmega128单片机设计了一种高集成度、低功耗、小型化的电子罗盘。介绍了电子罗盘的设计原理及其具体实现,分析了系统测量精度的误差来源,并通过最小二乘法对其进行误差补偿。实验结果表明,在对硬磁材料引起的半圆罗差和软磁材料引起的圆周罗差及象限罗差的误差补偿后,系统航向角误差可从±24.5°提高到±2.5°。