低功耗BDS-SPP/INS融合定位系统的设计与试验

【目的】融合定位设备大多依赖于BDS-RTK,而BDS-RTK功耗大,在网络信号不佳的区域无法获取差分链路,只能使用标准单点定位(Standard point positioning,SPP),而SPP定位系统存在定位误差大、抗干扰能力弱的问题。本研究致力于解决这些问题。【方法】提出一种惯性导航系统(Inertial navigation system,INS)和BDSSPP传感器信息融合卡尔曼滤波方法,基于该方法开发了低功耗融合定位系统。采用BDS-RTK作为基准,测试了BDS-SPP的低功耗模块静态和动态的误差、航姿参考系统(Attitude and heading reference system,AHRS)零偏和噪声,同时进行滤波器融合定位试验,检测在单天线BDS受到干扰时AHRS的断点续航情况。【结果】BDS定位的静态误差为0.4726 m,BDS-SPP/INS融合定位系统动态平均标准差小于1.9137 m,相较于融合前减少0.1652 m。断点续航试验结果表明,融合定位系统偏移距离平均标准差为3.6365 m,相较于融合前减少了2.5900 m。BDS-SPP/INS融合定位系统比BDS-RTK定位系统功率降低了33.3 W;融合后的输出频率较单独采用BDS-SPP情况提高了3倍。【结论】本文的融合定位装置提高了BDS-SPP的抗干扰能力,减少了定位误差,可以在缺少RTK链路的情况下为农业机器人提供定位,可以为农业机器人导航研究提供了技术基础。

弹载惯导配电器实时监测系统设计

针对弹载惯导系统工作于高温、高压、高冲击、高过载等恶劣环境时,其供电系统供电不稳而影响整个系统的可靠性和测量精度等问题,提出了一种高精度、高稳定性的弹载惯导配电器实时监测系统设计方案。该方案以FPGA为核心控制器,对惯导电源输出的电压信号进行调理、A/D采集并实时传输给上位机进行可视化显示及存储。经过实验验证,该系统可实时采集直流电源模拟惯导电源输出的电压值,直观显示出监测信息,实现了弹载惯导电源电量的实时监测功能;且系统体积小、实时性好、可靠性高,具有广泛的工程应用价值。

GPS/INS组合导航在输电线路巡检中的应用

针对输电线路常规人工巡检耗费时间、人力成本增加的问题,采用无人机作为载体,减少了时间及人力成本。无人机使用地面站软件配合GPS/INS进行预设巡检路线,并能在巡检过程中进行实时监测。提出了基于卡尔曼滤波器和双闭环PID控制相结合的方法,以卡尔曼滤波器抑制噪声干扰;在双闭环控制中,采用内环调节速率、外环控制无人机姿态,从而有效防止了因无人机抖动导致的飞行失控,完成了常规巡检工作。

刀片式插件板热插拔控制策略研究

本文通过对各种热插拔控制策略的研究,针对新一代高性能计算机系统采用的12V直流母线供电结构,对该系统刀片式插件进行热插拔电路设计。采用最新的具有PMBusTM通信接口的控制技术实现了对刀片式插件电源总线的测量、保护和控制,并对电路进行了实验测试。该设计技术将应用于新一代超级计算机各类插件板上。

基于FPGA的惯组电源板检测系统设计

传统的电参数测试系统多使用两种芯片共同完成工作,电路复杂而且精度不高,本文设计了一个惯组电源板综合检测系统。测试内容包括:七路直流电压;交流信号的电压,频率与相位;正弦波信号的频率,电压与失真度;方波信号的高低电平电压,频率与占空比。本系统利用FPGA(EP3C10E144C8)配合NIOSII软核以及必要的外部电路完成设计,利用AD芯片及相关外部电路完成电压的测试,利用FFT运算对待测信号完成失真度的测试,利用测周法对待测信号进行计数,通过计数值计算出待测参数,完成频率,相位,占空比的测试,通过实验和仿真,实验结果表明本系统测试的参数能够达到要求的1%精度。解决了传统方法精度不高,电路复杂的问题。

基于无线自组网的嵌入式车载系统

本文介绍了一种新的基于无线自组网的嵌入式车载系统,有别于传统的车载系统,该系统采用了一种应用于城市场景中的基于无连接的路由算法,并在Mac层采用一种功率可调的方案改善网络通信质量。该文结合GPS/INS(全球定位与惯性导航)组合定位技术、地图匹配技术和多媒体技术等,实现车辆间的有效定位、无线通信和多媒体服务。该系统可应用于城市的各类交通系统中,给城市交通带来诸多便利,同时,对其他环境下的自组织网络应用也有一定的参考价值。

有意味的形式——中国画的线

线是不存在的,是人们为描述世界,通过观察、思考抽象出来的表现方式。这种本不存在的线,经过画家的观察、思维、想象,构成了绘画最基本的语言。特别是中国画家赋予了线特殊的意味,中国画的线是一种富于东方艺术特质的表现形式,中国画家注重线的质地,讲究线的力度、内涵、韵律等深层美感的表现,中国艺术家还把主观的感受及精神情感注入到了线的表现之中。线在中国画中早已超出了简单的造型的功能,是情、境、意三者的有机结合。

GPS/INS紧组合导航中接收机钟差建模

提出利用功率谱密度分析、自相关函数分析、Allan方差分析等方法建立可靠的钟差函数模型和随机模型的思路,并对比分析了现有的两种两参数钟差状态模型——随机游走型状态模型和高斯-马尔可夫型状态模型。计算结果表明,在GPS/INS紧组合导航应用中,应使用高斯-马尔可夫型钟差状态模型,并通过自相关分析等方法估计可靠的相关时间,方能准确地描述钟差状态变化。

利用时频分析法精化GNSS/INS组合导航先验滤波模型

准确的先验信息对于经典Kalman滤波和自适应滤波都非常重要。应用Kalman滤波时,先验模型的确定往往具有一定的随意性和较强的经验性,缺乏理论基础。以GNSS/INS组合导航为例,利用时频特性分析的方法由惯性元件数据提取出误差的随机特性,得到较为准确的先验信息,避免了实际应用Kalman滤波时繁琐的调试。

加权幂平均函数的单调性及其应用

定义了一类加权幂平均函数,讨论了其单调性,作为应用,给出了加权算术—几何—调和平均不等式和加权幂平均不等式的加细.

几种不同时频分析法对INS信号的分析和比较

目前用于分析INS随机噪声的方法主要有Fouirer变换、功率谱密度以及Allan方差法。针对INS信号中存在的几种噪声,分别给出了它们的功率谱密度函数和Allan方差;分析了它们在时频域表达中的不同特性;最后用模拟数据和实测数据对这3种时频域分析法进行了比较和验证。结果表明:相比于Fouirer变换和功率谱密度法,Allan方差法在随机噪声分析方面具有明显的优势,不仅能够分析出信号中不同噪声的特性,还能够确定其系数的大小。

面向对象的电力负荷监控通信规约插件

研究并实现了电力负荷监控系统中通信规约及设备的动态兼容问题.利用面向对象的观点,提出信道与规约独立、数据存储标准化等设计思想,将信道控制逻辑、通信规约等看作独立的对象从系统中划分出来,建立了通信规约插件模型.在组件内部通过定义数据结构与相关函数,实现了规约识别、规约组帧、规约帧解释等相关的任务,并进行了软件实现.实践证明,规约插件的建立使得系统可以灵活地配置无线电台、GPRS、光纤、电话等各种信道,并动态兼容不同厂家、不同型号的终端采集设备,为电力负荷监控系统的稳定高效运行提供了良好的解决方案.

1.5MeV LIA脉冲功率系统

本文简要介绍了1.5MeV LIA脉冲功率系统的结构、组成和设计思想;给出了开关运行参数和确定开关时间抖动指标的方法、闭环系统的总抖动对加速电压相对变化的影响、脉冲功率系统各段输出波形和电压幅度的调制关系;测量结果表明,1.5MeV LIA的运行功率和时间同步满足总体设计要求。

确定合理输电电压等级标准使电网可持续发展

根据我国600MW发电机组将作为主力机组的情况,提出增加380kV标准输电电压等级作为省网网架电压,形成我国750kV、500kV、380kV及220kV共4级调度网架的建议,使其分别与各种容量的发电机组相匹配,便于电网的运行及调度管理,使电网可持续发展。

大采高综采自动化系统设计与应用

为解决大采高综采工作面大型设备多、采煤工艺复杂等问题,采用大采高综采自动化系统,以提高工作面自动化水平和生产效率,论述了大采高综采自动化系统的控制目标与系统组成,详细介绍地面监控系统、网络传输系统和就地监控系统的组成和作用。从采煤机进刀时间、割煤平整程度、移架行程、移架时间、支架初撑力、刮板输送机推进效果和系统监测等方面,分析了大采高自动化系统在王庄煤矿8101工作面的应用效果,结果表明,进刀时间稳定、割煤平整,移架到位率达92.8%,移架时间相比人工移架提升29.2%,支架初撑力提升11.4%,刮板输送机到位率100%,监测系统效果良好。

几个特殊点电荷系统的电力线方程

本文利用解析几何的知识和电力线上每一点的切线方向和该点场强方向一致的特点,即E×dl=0,首先建立电力线的微分方程。然后着重导出一对等量异号点电荷系统的电力方程,它对电力线的教学有一定的参考价值。

一种电力实时监控系统异构数据库访问方法

为了简化异构数据库的访问,提高上层应用程序的复用性和系统的可扩展性,本文介绍一种基于插件动态库的异构数据库访问方法。该方法通过公用中间动态库向应用程序提供动态访问数据库的统一接口,屏蔽数据库的类型差异,使得应用程序和异构数据库之间具有相互独立性,从而有效地解决电力实时监控系统中异构数据库透明高效的访问问题。该方法已在实际系统中得到了有效应用。

风电并网引起的电能质量扰动滤波方法研究

风电是一种波动性、间歇性电源,并网运行会对局部电网的稳定性造成影响。针对风电并网运行中的电能质量问题,提出风电接入系统时电能质量扰动的滤波方法,包括随机扰动模型建立、稳定性分析,利用随机微分方程的稳定性指标与滤波器设计,进行随机风电系统的仿真。通过设计一个全阶滤波器使随机风电系统均方渐近稳定,给出鲁棒L2-L∞全阶滤波器存在的充分条件,并将滤波器的设计转化为一个凸优化的求解问题。所设计的滤波器能够保证相对于所有能量有界的外界扰动信号,随机风电系统的L2-L∞性能指标小于一定值γ。仿真结果表明,所给出的滤波方法对随机风电系统是可行的。

INES简介及我国推行INES的方式初探

本文简单介绍了国际原子能机构(IAEA)向各成员国推荐使用的国际核事件分级表(INES)的出台背景、现状、评价标准及对一些重大核事件的分级示例。此外还对我国参加 INES 试用期间活动的方式、核电厂事件信息评价的传递途径及技术后援等提出初步看法。

标枪运动员力量训练的方法研究

采用文献资料法,研究和探讨发展标枪运动员力量的训练方法和依据。主要研究成果与结论:在整体训练计划中,标枪运动员的训练,应注意全面发展身体素质,结合技术特点,突出发展速度力量。尤其,在力量训练中遵守循序渐进原则,选择正确的力量训练手段和科学的有效训练方法。