一种低成本高可靠无人机机载数据通信系统设计

为满足飞行距离为10～100km、执行航拍和侦察等任务的无人机和地面站之间的数据通信需求,提出了一种低成本、高集成度、多功能及高可靠性的机载数据通信系统方案。设计了S频段收发链路(实现将飞机和各载荷的状态遥测参数下行到地面,并接收地面飞控数据,数据通信码速率达到150 kbit/s)和C频段链路（实现将机载光电吊舱获取的图像信息实时下行到地面接收站,码速率达到10 Mbit/s）。研制的机载数据通信系统质量小于2.0 kg,尺寸为160 mm×139 mm×77 mm;S、C频段下行射频功率均达到7 W时,整机功耗为57.6 W(24 V/2.4 A)。30 kg载重能力的旋翼无人机试飞结果表明,无人机飞行高度超过200 m、飞行距离不超过30 km时,机载数据通信系统完成了机地间可靠的数据通信和实时图像传输任务。     

一种基于系统采样时钟量化的无人机测距方法

为了解决基于单载波频域均衡(SC-FDE)高速数据链无人机测控系统的地空双向距离测量问题,提出了一种基于系统采样时钟量化的无人机测距方法,将机载/地面测距信息分别量化至机/地系统采样时钟的计时器,完成地空双向距离的测量。理论分析和地空链路测试平台实验结果表明,新方法在复杂多径环境下实现了地空双向距离测量,降低了测距分系统的设计复杂度,地空双向实际测距均值与等效自由空间传输延迟一致,且测距精度满足理论测距误差设计值。该测距方法在无人机测控系统中具有良好的应用前景。     

基于ARM的图像采集系统的智能终端软件设计

本论文对嵌入式图像采集系统的核心部分：图像采集、存储及终端软件的设计与实现做全面的分析,设计并实现一种基于S3C5440处理器的图像采集系统。该系统通过USB摄像头采集图像数据,采用Vide04Linux模块提供的接口进行视频采集程序的设计,同时为了满足实时性的要求,本系统开发了基于Qt编程技术的实时交互界面。     

水浴恒温控制仪表的设计

本论文介绍一种以AT89S52单片机为核心具有A/D转换器、数码管显示、键盘输入等功能的水浴恒温控制仪表.该控制仪表可以实现对变送后的传感器信号进行处理并显示,实现测控.该控制仪表具有显示与调节功能,远远高于一般的数字电位器,可广泛用于生产过程控制等场合.其中,信号输入通道采用A/D方式实现对被测量模拟量的数字化,既经济又能满足分辨率要求.本设计设计了一路PT100直接测温输入通道,在工业现场中可以用于采集温度信号,设置不同的参数便可以进行数据处理.输出控制信号有两种方式:继电器输出控制和D/A输出控制.键盘显示接口模块采用HD7279.实现了设定值的连续输入和温度数据实时显示.软件部分采用适用的PID算法,能够满足大多数控制系统的控制要求,实现数字化控制.     

基于PROFIBUS-DP的环境参数采集系统设计与应用

针对易燃易爆介质生产和存放安全性要求,提出了基于PROFIBUS-DP的环境参数采集 系统解决方案,完成了系统结构和控制过程设计。结合PROFIBUS-DP开放式现场总线描述了 系统网络通信协议,下位机采用S7-200系列CPU模块和I/O模块构成,上位机采用与设备无关 的MCGS作为监控系统,实现了对采集的数据进行集中管理和实时监控。实际运行证明,系统 性能稳定,可靠性及过程自动化控制效率得到了显著提高,达到了设计目标。     

水浴恒温控制仪表的设计

本论文介绍一种以AT89S52单片机为核心具有A/D转换器、数码管显示、键盘输入等功能的水浴恒温控制仪表.该控制仪表可以实现对变送后的传感器信号进行处理并显示,实现测控.该控制仪表具有显示与调节功能,远远高于一般的数字电位器,可广泛用于生产过程控制等场合.其中,信号输入通道采用A/D方式实现对被测量模拟量的数字化,既经济又能满足分辨率要求.本设计设计了一路PT100直接测温输入通道,在工业现场中可以用于采集温度信号,设置不同的参数便可以进行数据处理.输出控制信号有两种方式:继电器输出控制和D/A输出控制.键盘显示接口模块采用HD7279,实现了设定值的连续输入和温度数据实时显示.软件部分采用适用的PID算法,能够满足大多数控制系统的控制要求,实现数字化控制.     

基于多信号模型的综合化航电系统综合诊断算法设计

针对现代航电系统综合化程度高、故障现象复杂多变、故障诊断能力不足的现状,分析了综合化航电系统的故障特征,总结了其故障诊断算法的设计要求,并在此基础上设计了基于多信号模型的故障综合诊断算法,具体包括：建立了算法的总体架构,针对机上LRU/LRM级、子系统级和系统级诊断以及在线诊断的特点分别设计了适用的诊断算法模块,特别针对子系统与系统级诊断,设计了防虚警处理算法、快速诊断算法和精确诊断算法,以解决航电系统机内测试设备（BITE）长期存在的虚警难题,满足不同BIT工作模式下故障诊断的要求;建立了多层次诊断架构下的综合诊断流程,规划了各诊断模块的组成、功能、工作原理和输入输出数据。梳理了综合诊断算法设计的工作项目及其接口关系,给出了航电系统集成研发模式下综合诊断算法的设计流程,为工业部门在研制阶段进行航电系统综合诊断算法的设计开发提供支持。     

空中无人作战平台差分卫导与通信集成系统设计

提出了一种集成设计导航定位与数传通信的差分导航通信系统,以满足无人机对机载轻量化高精度导航定位的需求。该差分导航通信系统由地面站和机载设备组成：地面站完成差分卫导修正量生成与播发;机载设备接收地面站播发的差分卫导修正量,并结合本地卫导观测量实现高精度的实时动态定位。系统试验结果表明,该差分导航通信系统在50 km范围内具备亚米级精度的导航能力。     

一种试验场无线电辐射源模拟器测量与监视系统

基于超宽带采集存储技术构建了测量与监视系统,实现了对无线电监测系统试验场中的模拟无线电监测目标信号群的测量与监视。重点研究了基于并行交替采样的超宽带信号高速采集技术、基于固态磁盘(Solid-State Disk,SSD)阵列流水拼接的海量数据实时存储技术和基于统一计算设备架构(Compute Unified Device Architecture,CUDA)的超宽带信号频谱分析技术等关键技术。测量与监视系统工作频率范围为1.5 MHz～22 GHz,单通道采集速率可达5 GB/s,三通道实时带宽达到6 GHz,最大存储容量达到48 TB,满足对无线电监测系统试验场中通信、导航、雷达等多路模拟无线电监测目标信号进行测量与监视的使用需求。     

“北斗”导航系统和无线电台在无人机监控系统中的应用

针对GPS系统为美国军方控制的现状,研究了以我国已具备区域导航定位的能力的“北 斗”卫星导航系统和无线数传电台为核心的无人机状态监控系统。系统以MSP430系列处理器 为控制单元,利用UM220“北斗”导航接收机获取无人机的状态信息,通过无线数传电台EL805 将机载信息发送至地面监控中心以及接收地面监控中心的控制指令,并利用虚拟仪器软件LabVIE W开发无人机监控平台,实现无人机飞行姿态的监控。引入范数的概念对“北斗”导航定位 性能进行分析。实验测试表明,该系统运行稳定,人机交互界面良好,信息化程度较高。本研究 对摆脱GPS,利用“北斗”实现无人机和通用航空飞机的导航和监控具有一定的参考价值。     

基于VPX架构的无人机测控终端综合化开放平台技术

通过对无人机互通互联互操作等通用化测控系统的研究,提出了基于VPX架构的无人机测控终端综合化开放平台技术,通过采用标准化、通用化硬件模块,软件设计统一规范和标准,嵌入第三方软件,实现任务功能协同开发。该技术可以支持陆态、海态、陆海态等多种不同体制平台任务的任意加载,为实现地面站与地面站、地面站与舰面站、舰面站与舰面站之间的多站一机管控切换提供了有力支撑,有效增强了无人机系统跨域作战的能力。同时,系统能够满足无人机多类型、多型号不断扩展的需求,减少无人机测控装备种类,降低新型无人机系统装备建设成本,提升了无人机系统的生存性、灵活性和作战效能。     

无人机通信干扰电磁环境半实物仿真系统

针对战场环境下复杂传播环境及敌方干扰对无人机通信系统性能的影响,提出了综合信道衰落和干扰共同作用下的无人机通信信道理论模型。在此基础上,基于微波暗室设计实现了无人机通信干扰电磁环境半实物仿真系统。该系统利用硬件现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实时模拟无人机通信信道和干扰信号,利用微波暗室模拟外场的无线传播环境,并通过天线位置和角度调节装置模拟发射机、干扰机和接收机之间的空间位置特性。实测结果表明,该半实物仿真系统能够真实复现无人机通信干扰电磁环境,可用于无人机数据链抗干扰性能的测试和评估。     

通用飞机综合航电测试系统的设计与实现

分析了通用飞机上装载综合航电系统的测试与维修现状,讨论了搭建综合航电测试平台系统的必要性。结合生产实际需求,提出了将虚拟仪器、自动测试相关技术引入到综合航电系统的测试平台中。以GPIB仪器、VXI模块为依托完成硬件方面的设计;在软件设计上,利用Labview驱动模块实现对测试仪器的控制。实际应用表明,设计的系统具有自动化程度高、可靠性和稳定性高等优点。     

综合化航空电子系统中的热重启动设计

为解决综合化航空电子系统中冷重启动时大电流冲击导致的电子元器件加剧老化问题,以及避免冷重启动时系统中无需重启动部分正常工作被中断现象,提出将热重启动引入综合化航空电子系统设计中。结合综合化航空电子系统的控制结构和处理器的复位功能,分析了热重启动在综合化航空电子系统中实现的可行性,给出了实现热重启动的软硬件设计方法。经过实验验证,热重启动能够有效解决冷重启动方式在综合化航空电子系统的弊端。     

基于循环谱的外辐射源无人机微动特征检测

综合化航空电子系统对总线网络的传输速率和确定性提出了较高要求。针对普通光纤通道总线存在确定性差的问题,提出了一种时间触发光纤通道总线的设计与实现方案,采用主从方式实现网络时间同步,以及多缓存时间触发传输结构。详细阐述了节点的现场可编程门阵列逻辑设计实现方案,并在样机平台上进行了实物测试与验证。所提出的基于光纤通道的时间触发传输方案仅需对节点协议进行适应性修改,可应用于综合化的航空电子系统。     

联合战术微波着陆系统机载信号处理

本文描述了联合战术微波着陆系统(TTMLS)机载角度接收机中的信号处理技术,即如何利用综合化数字电子设备设计技术和与飞机结构有关的天线,实现全天候进场和着陆引导.综合化电子设备能在飞机所处的一个极宽范围内检测MLS信号并进行信号处理,为整个军用飞行控制系统和飞机座舱显示给出水平、垂直和航距引导信息.该系统能保证陆海空三军及民用导航的兼容性.     

战斗机航空电子系统最新的发展趋势-网络化

在分析未来战斗机面临的空中作战特点以及战斗机航空电子系统发展现状的基础上,根据未来信息化战争对航空电子系统发展需求的重大变化,提出未来战斗机航空电子系统在完成从"三代综合化"向"四代综合化"的转变以后,重点是朝着"网络化"方向发展的观点,并重点分析外军为实现这种网络化所采取的技术措施。     

综合化航空电子系统发展历程及重要支撑技术

外贸依存度反映的是一国经济对他国经济或对世界经济相互依赖的程度。本文在准确把握外贸依存度内涵的基础上,分析我国外贸依存度的现状,进而提出了"我国外贸依存度高估"的学术观点,并对其原因及影响进行了分析,最后提出改善外贸依存度的政策选择。     

航空电子装备技术状态管理系统设计与实现

随着航空电子信息系统综合化、系统化深入发展，航空电子装备研制项目管理呈现复杂性、集成性、交联性特点。针对综合化航空电子装备技术状态管理要求，提出了综合化航空电子装备软硬件技术状态管理信息系统研制方案，并利用信息化平台构建了管理系统，实现了航空电子装备全生命周期内技术状态管理的信息化、规范化管理。     

航空电子互连网络的顶层设计架构与实现平台

提出一种顶层设计架构,采取数据驱动的方式,自顶向下、逐步完成针对航空电子互连网络 的设计。基于这种架构,给出一种使用SAEAADL规范的实现平台,该平台为航空电子互连网络 动态地生成最终的解决方案,并且统一管理仿真、归档和测试。具体的工程实践表明,提出的架构可 以提高航空电子互连网络设计的效率,从而降低系统设计的全生命周期成本。