2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.004
摘要:针对系统引入无线总线桥后的应用软件具体需求,旨在提出一种无线总线桥相关应用软件设计方案。结 合时间序列模型和事件触发模型,设计底层ARM 处理器固件程序;运用套接字技术,实现WLAN 接口背景下符合 VXI-11 标准的仪器自动发现机制;通过开发VISA 管理库函数,建立配套的系统仪器管理工具。经过验证,该设计 能实现多种机载设备总线接口、GPIB 仪器管理接口和WLAN 接口的实时可靠操作,有效简化了系统操作流程,实 现了在无线总线桥硬件机制下的仪器远控。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.005
摘要:为减小短波信道对接收机AD 后端信号输出功率的影响,提出一种对数混合的短波信道数字AGC 算法。 分析了数字AGC 的线性调整算法、对数调整算法、自然对数调整算法,采用自然对数与对数混合式的调整算法,实 现短波接收机AD 后端数字信号功率稳定变化。仿真结果表明:混合式AGC 算法实现了AGC 跟踪速率和对噪声的 敏感性的折中,整体性能最优,且算法的实现复杂度与线性、对数和自然对数AGC 算法基本相当。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.006
摘要:为解决目前国内外无人机难以实现自动着陆的问题,对无人机着陆过程中的视觉导航技术进行研究。介 绍了飞行器的降落等级和着陆阶段,分别对无人机着陆过程中的图像处理技术和位姿估计问题进行分析,重点研究 着陆过程中的图像特征提取技术和位姿估计的迭代算法。研究结果表明:将视觉导航与其他导航方式相结合,发展 鲁棒性好、精度高、实时性好的组合导航位姿估计融合算法将是未来视觉导航的发展重点。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.007
摘要:针对常规导弹伺服机构动态测试方法存在的不足和动态测试需求,设计基于chirp 信号测试的导弹伺服机 构动态测试系统。系统由数据采集和信号发生功能模件、伺服放大器电路、信号调理电路、显示器、鼠标/键盘和打 印机等组成。硬件采用研华IPC-610L 工控机和PCI-1706U 多功能数据采集卡,并用C#编程实现人机交互界面。系 统具有系统自检、激励信号产生、测试数据的采集、数据处理和测试数据管理功能。在测试过程中,系统产生超低 频信号,并同步采集输入激励和响应输出,采用chirp 信号作为激励信号,充分激励模态,应用FFT 变换,完成导 弹伺服机构的动态性能的测试。测试结果表明:该系统能快速准确地获得系统频率特性,缩短测试时间。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.008
摘要:为提高遥测参数精度,针对传感器的校准曲线优化问题,研究基于信息矩阵D 最优设计准则的传感器校 准点选取方法,获得传感器最佳校准曲线。通过实验得到了D 最优方法的传感器校准结果,验证了该方法的可行性, 并与传统等距校准曲线的校准结果进行对比。结果证明,D 最优设计方法得到的遥测传感器校准系数结果具有更高 精度。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.009
摘要:针对国家信息安全的需求,设计一种基于龙芯2H 的电缆检测仪。电缆检测仪由CPU 处理单元、FPGA 逻辑控制单元、导通电阻检测电路、绝缘电阻检测电路组成。CPU 处理单元处理器采用国产龙芯2H 芯片,具有扩 展能力强,提供常用的外部接口;FPGA 逻辑控制单元主要完成接口端的控制、数字采集信号处理和CPU 处理单元 的通信;导通电阻检测电路采用开尔文四线检测法,有效消除测试线正负两端的阻抗,提高测量精度;绝缘电阻采 用分压法测量,将高压直流电压降压后,再经AD 转换后至FPGA 处理。采用通道切换开关复用的方式,减少了继 电器的数量,降低了设备成本和体积,减少了整机功耗,增加了设备使用的寿命及测量现场的安全性。实际结果证 明:基于龙芯2H 的电缆检测仪切实可行,有很好的应用价值。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.011
摘要:为提高设计效率,在UG 二次开发的基础上,对回转式闭锁机构进行参数化设计。在UG/NX8.0 的操作 界面下运用表达式的功能完成回转式闭锁机构参数化模型的建立,结合开发工具UG/Open MenuScript 建立菜单文 件、UG/Open UIStyler 创建对话框,依托Microsoft Visual studio 2010 下的Visual C#语言,生成基于UG 对话框的动 态链接库文件(*.dll 文件),通过定制的菜单调用*.dll 文件,完成回转式闭锁机构参数化系统设计。结果表明:该系 统能准确、快速、有效地完成回转式闭锁机的参数化建模,可为提高闭锁机构的设计、制造和装配水平提供参考。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.012
摘要:针对某型战机飞行模拟器燃油系统功能仿真中复杂的数值计算和逻辑控制问题, 提出一种基于 Simulink/Stateflow 的燃油系统建模与仿真方法。在分析仿真需求基础上,应用Simulink/Stateflow 构建某型战机燃 油系统的功能模型并进行仿真验证,说明模型代码的生成及使用。仿真结果表明:该方法能够直观有效地实现某型 战机燃油系统的建模与仿真,并生成C++代码嵌入到仿真平台中,减少代码编写工作量,可为其他机型飞行模拟器 燃油系统的开发提供参考。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.013
摘要:为对舰空导弹武器系统效能进行科学评价,提出一种基于试验数据的舰空导弹武器系统效能随机模拟评 估方法。在阐述舰空导弹武器系统组成和作战过程的基础上,提出系统效能评估的总体思路,然后深入研究系统作 战过程随机模拟方法,并开发了基于试验数据的舰空导弹武器系统效能随机模拟评估软件,以某型舰空导弹武器系 统效能评估为例证明了评估方法的有效性。研究结果能够为舰空导弹武器系统的效能评估提供有效支撑,并可为其 他武器系统效能评估提供参考。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.014
摘要:为解决UAV 效能评估准则权重信息不确定条件下的效能评估问题,提出一种不确定信息条件下先进UAV 综合效能评估方法。基于UAV 的自主控制能力,建立更加综合的UAV 效能评估模型;通过分析UAV 的侦察效能、 攻击效能和自主控制效能,对该评估方法进行验证,并利用Matlab 仿真实验进行验证。仿真结果表明:该方法计算 方法简单、分析结果直观、简洁,具有一定的有效性和适用性。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.015
摘要:为有效诊断特种车辆空调系统故障,及时准确地定位故障原因,以模糊诊断理论的车辆空调系统为对象 研究其故障诊断方法。分析空调系统故障模式,建立故障模糊数学模型,确定故障征兆和故障原因的模糊关系,基 于经验维修和专家诊断确定了综合模糊隶属度,根据最大隶属度原则,确定故障征兆所对应的故障原因的最大隶属 度,从而判断出导致空调系统发生故障的原因。研究结果表明:该方法能够准确可靠定位故障,有效缩短维修时间。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.016
摘要:为使移动机器人在实际地图环境中自主根据算法规划行走最短路径,研究A*、蚁群和遗传算法的实际应 用。通过仿真和控制变量方法,将3 种算法在模拟地图环境中进行最短路径规划,对比不同算法在不同复杂程度地 图上的规划效果,找出实际地图环境中算法应用的规律,并通过多次测试与仿真修改。仿真结果表明:A*算法在实 际地图环境中应用效果最佳,移动机器人能够自主根据A*算法规划出最短路径。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.017
摘要:针对传统卡尔曼滤波算法和扩展卡尔曼滤波算法应用于移动机器人定位系统时出现的误差值较大和算法 发散现象,在定位算法中引入修正因子对状态估计方程进行优化。分析传统卡尔曼滤波和扩展卡尔曼滤波的定位算 法原理,研究运动过程中驱动力和摩擦力对移动机器人的影响,引入修正因子改进卡尔曼滤波算法,并对传统卡尔 曼滤波算法、扩展卡尔曼滤波算法和改进算法做仿真对比和研究。仿真结果表明:修正因子对传统卡尔曼滤波算法 和扩展卡尔曼滤波算法都具有改进效果,能提高定位精度。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.018
摘要:针对目前如何实现水下巡逻、水下作业等问题,介绍一种可对水中环境实时监控并在水下进行作业的巡 逻机器人。采用半球罩加三舱式结构设计,模块化设计分为控制模块、动力模块、探测模块、导航模块和水下作业 模块,并通过实验进行验证。实验结果表明:该机器人具有功能实用,操作简单,航行稳定,机动性强,易于携带、 回收等优点。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.019
摘要:为克服水面清理机器船结构复杂、清理难度大和效率低等问题,提出并研发一种涡旋式水面清洁机器人。 此机器人以产生涡旋卷入垃圾为设计原理,结构简单且自适应能力强,就其机械体系结构及动力系统、清洁系统、 供能系统和通信系统等展开详细阐述。研究结果表明:该机器人能够实现水面垃圾清理,能保护环境和高效利用资 源,对我国水域清理起到较为重要的意义。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.020
摘要:针对2016 国际水中机器人大赛水中搬运项目的URWPGSim2D 仿真新平台,为提高传统比赛策略的效率, 对其进行优化。设计仿真机器鱼的方向算法和最短运动距离的算法,采用多种算法和函数动态分析鱼的运动路径, 运用星型网状判断思路,综合考虑多种情况,从而最大程度上避免失误。实验结果表明:该策略能高效率完成比赛 任务,很大程度上缩短完成比赛的总时间,大大提高策略的稳定性。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.021
摘要:基于URWPGSim2D 仿真平台,提出在水中搬运项目上的一种直线优化算法。分析仿真机器鱼的运动特 性,介绍2D 仿真机器鱼现有的point to point 算法,给出优化后的直线算法,并通过实验进行验证。实验结果表明: 优化后的算法能有效提高机器鱼的稳定性,能更好地进行控制,可为水中机器人其他项目仿真鱼的控制提供参考。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.022
摘要:针对多关节鱼水中救援项目,在单关节鱼的基础上,对多关节鱼能够在尽可能短的时间内完成救援任务 提出了一种救援策略。策略在多关节鱼能够全部撞击到目标物的前提下,保证了在规定时间内即使多关节鱼未能完 成任务,也可以取得一个相对高效的救援效果。策略中设计出了迪杰斯特拉路径规划方案的救援路线,采用了直接 撞击函数和鱼头甩动函数相结合的救援方法。实验结果表明:该策略能够灵活调用多关节鱼,大大缩短了救援用时, 增加了策略的稳定性,提高了救援效率,在实际应用中取得了较好的效果。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.023
摘要:针对2017 年国际水中机器人大赛新增主题比赛规则,设计水中机器人花样游泳的新动作。从主题思想的 体现和造型的美观性,尤其是鱼的每个动态动作,巧用旋转和动静结合的方法给出相应的策略。结果表明:运用该 策略后,机器鱼造型优美,动作之间的衔接流畅自然。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.024
摘要:水中机器人水球比赛2D 仿真平台URWPGSim2D 是对水中机器人进行仿真测试的平台,它由北京大学智 能控制实验室组织开发,真实模拟仿真机器鱼各个关节的位姿变化,运动状态变化及机器鱼水球比赛运行等状况。 基于URWPGSim2D 平台提供的策略,经过大量实验对比,对水中机器人在仿真环境下的稳定性进行深入研究,意 在提高水中机器人的稳定性,从而提高仿真比赛项目策略的健壮性,进而为未来实体水中机器人奠定良好的算法基 础,该策略实现的比赛程序在2016 年国际水中机器人大赛中荣获二等奖,表明了策略的有效性。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.001
摘要:为更加准确地分析阻尼板对航行体产生的力学影响,分析无界流场状态下无壁面与有壁面时的平板力学。 首先建立阻尼板对航行体整体的作用力和力矩关系表达式;其次通过仿真分析阻尼板周边的流场变化,得出阻尼板 受到的流体作用力矩随张开时间并不呈简单的线性关系;最后利用FLUENT 软件对带阻尼板与不带阻尼板的水下航 行体进行数值模拟。结果表明:阻尼板的存在会使水下航行体的轴向附加质量增加并且尾部流速降低,可为阻尼板 对水下航行体的力学影响作用分析提供一种思路和方法
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.002
摘要:针对多无人机协同侦察路径优化问题,构建一种分步求解有防御雷达监控的多无人机协同侦察优化模型。 通过聚类分析的方法对待侦察目标点进行目标群的划分,运用TSP 算法求出目标群内各目标点之间的最优侦察路径 并对无人机进行任务分配。根据相关约束条件,建立以无人机在敌方雷达监控范围内的滞留时间最短为目标的 MMTSP 优化模型。运用蚁群算法对所建模型进行求解,并进行实例分析。分析结果表明:该模型和方法具有可行 性和有效性,可为多无人机协同侦察提供参考。
2018, 37(04). DOI: 10.7690/bgzdh.2018.04.003
摘要:为协调编队间多型武器的电磁兼容问题,以水面舰艇编队为例对其在对空防御作战中的电磁兼容性进行 研究。通过构设实际战场环境构设态势想定,分析编队电磁兼容性的影响因素,基于典型态势就舰艇编队对空防御 作战中的电磁兼容问题进行分析,建立编队对空防御作战中的电兼判定模型,并进行实际案例分析。分析结果表明: 该模型具有可用性和可行性,并构设了编队电磁频谱评估体系,对今后作战指挥员指挥作战中决策防空方案具有一 定的辅助功能。