独立式北斗机载导航天线适航要求及关键指标分析

北斗卫星导航系统在民航领域的应用已进入“机载导航应用”阶段,与“仅用作定位追踪”阶段相比,此阶段对机载卫星导航系统的要求更为严格。然而,在独立式北斗机载导航天线方面,目前国内仅有“仅用作定位追踪”的标准(CTSO-2C604a)可供参考,无法满足“机载导航应用”阶段对天线的适航要求,同时由于目前应用广泛的GPS信号与北斗信号体制不同,其相关标准也无法完全符合独立式北斗机载导航天线要求。为此,文中针对机载导航天线的技术特点,对当前国内外相关标准进行了综合分析,并考虑了适用性、安全性、当前紧迫需求以及未来发展方向,研究了独立式北斗机载导航天线的关键指标,并提出了相应的修订方案。通过研究建立了一套机载导航天线的指标要求和标准体系,旨在为独立式北斗机载导航天线设计提供必要的工业支持。

基于WLS-KF的GPS非线性动态滤波研究

为了提高动态定位精度,将卡尔曼(KF)算法应用到GPS非线性动态定位解算中,提出加权最小二乘-卡尔曼滤波(WLS-KF)算法。通过加权最小二乘(WLS)算法得到近似的线性化模型,再将KF算法应用到这个线性化模型进行校正。因此既保持了KF算法能够对系统状态进行最优估算的优点,同时对各个测量值进行了联系制约,具有更高的精度。结果表明,这种方法精度介于EKF和UKF之间,且实现容易,预测可靠,具有实际应用价值。

智能宠物管家系统的设计

文中设计一种集喂养、监控、防走失为一体的智能宠物管家系统。该系统硬件由喂食器、监控器和定位器三部分组成。喂食器以NodeMCU为主控,以ESP8266为网络接入模块,以直流电机为驱动,搭载各种传感器采集数据;定位器以STM32F103RBT为核心,搭配GPS天线和4G模块;监控器由ESP32-CAM模块与SG90舵机组成。用户通过微信小程序实现远程宠物喂食、按计划自动喂食、查看喂食记录和喂食反馈。宠物主人外出时,可通过监控器观察宠物的实时状态。当宠物意外走失时,可通过定位器查看宠物所在位置。

基于GNSS-R的车辆探测定位实验研究

针对目前导航卫星应用领域中一个新的热点研究内容,利用GNSS卫星反射信号作为无源雷达进行目标探测和定位,基于GNSS-R技术进行车辆探测定位实验研究,并给出反射信号相对于直射信号的延迟时间求解方法。实验对接收到的直射信号进行处理,提取直射信号信息作为先验条件,进行反射信号的细捕获,缩小反射信号捕获的搜索范围,采用基于FFT的并行码相位捕获算法将码相位延迟时间精确到1/16码片。将实验数据与理论值进行对比分析,验证了该方法的正确性。

基于GPS&GPRS车辆实时监控系统的设计

基于通用分组无线服务技术(GPRS)、全球卫星定位系统(GPS)、AJAX和Oracle,应用Google Maps API设计出了一套车辆实时监控系统。该系统具有对车辆实时监控、调度管理、限制行使区域、超速报警提醒等功能。与目前市场上出现的车辆管理系统相比,该系统具有适用范围广,稳定性好,灵活,可移植性强以及易操作等优点,具有较好的应用前景。

基于OpenGL成像机理的飞行器姿态模拟

针对当前块匹配方法进行飞行器姿态视景模拟的拟合度不高的问题,提出一种基于OpenGL成像机理的飞行器姿态模拟方法,进行飞行器姿态的3D模型建模和纹理映射处理,采用模板匹配技术进行飞行器姿态模型的状态信息特征分析和渲染,实现飞行器姿态的实体模型三维重构。在OpenGL环境中进行实体建模,仿真结果表明,采用该方法进行飞行器姿态模拟的拟合精度高,图像渲染的输出信噪比高于传统方法,具有较好的视景仿真效果。

基于GPRS和Internet的河流水情实时远程监测系统研究

为实现河流水位信息的实时远程监控,提出基于GPRS和Internet的河流水情实时远程监测系统解决方案。以STC12C5A60S2单片机作为系统控制中心,控制水位传感器进行河流水位信息的采集和处理,并控制GPRS通信模块进行数据传输。选用LC-SW1型水位传感器测量水位,使用SIM900A无线通信模块作为GPRS通信模块。监控通信网络通过具有公网IP的服务器建立,网络连接方式为TCP,将远程监测端的数据和监控端连接。该系统具有成本低和监控范围广的优点,能够满足应用的要求。

基于单目视觉在智能车库管理中的运用

针对停车场智能化管理中的一些问题,提出车辆数字信息实时对比、提高车库(停车场)管理的智能化的设想。通过几何方法和利用单目测距技术获得车辆图像而进行图像处理,运用Matlab来计算还原车辆的三维空间信息。实验结果有效地实现了车辆的信息还原,使车辆信息实时对比成为了可能,有效地促进了车库的智能化管理。

一种基于STM32的机载惯性稳定云台的设计

为了使多旋翼无人飞行器在飞行过程中获取的机载视频图像清晰且稳定,设计一种基于STM32和自适应互补滤波算法的机载惯性稳定云台。该云台利用自适应互补滤波对俯仰、滚转和偏航三个通道上的姿态信息进行融合,实时驱动直流无刷电机进行机载云台的姿态调整,保持机载云台在惯性空间中的稳定性。实验结果表明,视轴稳定精度达到0.26 mrad,满足多旋翼无人飞行器的应用需求。

一种无源定位的短波导航定位仿真平台的研究与实现

为了实现短波导航定位,根据电离层中短波传播特性,转换成几何模型,完成定位以及误差修正。仿真平台研究了在球面进行相交的几何推论,并通过推导实现了在仿真上获得球面相交的准确接收信息,以及通过研究出的算法处理,能够将接收信息转换成精确的发射信息,进行定位。并以射线追踪模型模拟短波传播的真实环境,研究电离层对传播的影响。仿真结果表明,仿真平台在无影响的情况下,能够实现精准定位,射线追踪的引入能对实际的导航定位有一定的指导意义,接收单位能依靠广播电台站接收信号实现精准定位。

基于飞控半物理仿真平台的1553B总线调度方法

1553B总线广泛应用于国内外航空电子系统。在简要介绍1553B总线通信的基础上,对1553B总线在飞控半物理仿真平台中实现总线数据调度、监视、存储及终端模拟等功能进行了详细的说明。目标机采用Vx Works实时操作系统,给出软件典型模块的设计方法,该设计方法提高了总线数据传输效率,显著减小总线负载率。仿真结果显示,1553B总线调度软件在飞控半物理仿真平台中有效实现预定功能,工作性能稳定,为研究1553B总线在其他半物理仿真平台中的应用和移植提供参考。

基于GPS的计算机数据采集处理系统设计

针对GPS数据收集庞杂,数据处理繁复且不精准的问题,提出通过采用MSP430F149型号单片机,并且以PL2302芯片模块设置虚拟串口,完成基于GPS的计算机数据采集处理系统设计。以GPS为基础,通过计算机进行进一步的数据采集,系统克服了以往GPS系统数据处理慢、分析不够准确的特点,同时进行了相应的实验研究,证明通过该计算机系统进行的GPS数据信息处理更为精确迅捷,能够广泛应用于对GPS定位系统数据分析精准度要求较高的产品以及企业当中,对具体的生活生产具有实际意义。

基于LBS云平台的微信小程序二维码区域定位系统设计

针对传统定位系统存在定位耗时长以及定位准确度差的问题,提出并设计基于LBS云平台的微信小程序二维码区域定位系统。系统整体架构分为LBS云服务、中心数据处理和小程序二维码定位端三部分。从服务器端模块、处理器以及定位模块入手设计硬件,为系统构建提供基础。软件设计中,采集微信小程序二维码区域图像,对图像边缘特征进行增强与滤波处理,依据处理后的图像边缘特征确定定位目标,完成微信小程序二维码区域定位系统设计。实验结果表明,该系统的定位耗时相当于传统系统的50%,定位准确率始终保持在99.5%以上,具有显著优势。

北斗并行频率捕获算法研究与分析

采用FFT并行频率搜索的北斗二代卫星信号捕获算法,分析了并行频率捕获原理,利用Matlab对设计的捕获模型进行仿真,通过对比分析得到不同的FFT点数、子相关器个数及抽头设置等参数设置对捕获速度、频率搜索范围及灵敏度等性能的影响。在实际设计中考虑到资源消耗和性能的平衡,给出改进后的捕获系统的FPGA实现方案。改进传统的相关器结构,采用同一相关器分段积分方式模拟多个子相关器,减少硬件资源开销,提高了相关器使用效率。