基于FPGA的IRIG-B码国军标编解码设计

IRIG-B码作为航天航空遥测系统的主要时间,起着关键作用,IRIG-B码出自美国IRIG-106标准,所以IRIG-B码相关产品设计时也多以美标为主。随着国产化进程的不断推进,国产遥测系统中自主核心技术更是起到主导作用。设计基于IRIG-B码国军标,使用FPGA作为核心控制器,可高效精确地将GPS时间编码输出为B(DC)码格式,也可将B(AC)码时间快速准确的解析出来,经测试验证基于FPGA的IRIG-B码国军标标准的编解码设计准确度高、稳定性强,可应用在相关测试设备中。

IRIG106数字记录标准研究

为便于飞行数据的信息共享和处理,介绍IRIG106第十章数字记录标准,分析该标准的数据格式和记录结构,并使用其完成MPEG2编码数据的记录。

基于IRIG106第十章标准的1553B数据处理技术研究

IRIG 106第十章标准是当前飞行试验机载数据主要记录格式。提出1553B数据处理新模型,将数据处理任务分解成排故和特定科目试飞鉴定两种需求,采用不同的数据处理策略;摒弃复杂的专业数据库,使用两种简单的数据结构创建1553B ICD信息文件;研究1553B协议分析算法,从原始数据文件中将二进制1553B消息100%转换为排故用的文本格式,并直接计算1553B消息物理量。数据处理结果表明,1553B数据处理新方法可行,降低了1553B数据处理难度,数据处理效率高,已在型号试飞中取得良好效果。

IRIG106第10章数据流实时及事后处理时效分析

IRIG-106第10章数字记录标准提供了一种把多个并行数据源通过多路合并形成串行数据帧进行存储的技术,在这种数据帧结构里,时间信息是随着串行数据一起传输记录的,但是在处理这种串行数据和其对应的对应采样时间之间关系的时候会产生了一系列复杂的问题,而在应用中往往要建立时间与多个符合第10章数据源之间的关系,使得这个问题变得更加复杂。本文将在详细分析这些问题产生的基础上,给出解决多个数据源与其对应时间关系的方法,最后对第十章数据分析验证技术工具进行了介绍。

基于IRIG 106固态记录器记录标准的PCM数据处理技术研究

IRIG 106第十章是美军方靶场定义的固态记录器数据记录标准,已成为当前飞行试验主要记录技术;针对位流记录模式下PCM类型测试数据,文章提出PCM动态位流分析、即时PCM数据处理的新思路,并以miniR 700和MDR-8记录器卸载下的原始飞行数据文件为例,使用软件技术实现多PCM通道数据分路、PCM动态位流分析和数据处理;试飞数据处理结果表明,PCM数据动态位流分析、即时PCM数据处理思路可行,打破了传统PCM数据处理模式,数据处理效率比较高,可用于飞行试验数据处理。

从IRIG 106遥测标准看遥测新发展

遥测是获取试验数据、确保试验安全的重要手段,在航空、航天、军工试验领域有着广泛的应用。自从上世纪六十年代以来,国外飞行试验遥测大部分遵照国际遥测标准IRIG 106,我国现行的遥测标准(国家军用标准GJB 21)也基本上参照了IRIG 106。在介绍最新版国际遥测标准IRIG 106-15更新变化的基础上,分析国际遥测技术发展趋势,提出我国遥测技术的发展建议。

从IRIG 106看遥测网络标准TmNS发展

最新的国际遥测标准IRIG 106-19更新了遥测网络标准TmNS部分。以IRIG 106为基础,概述TmNS的概念及发展,介绍网络遥测标准的技术框架,分析TmNS的关键技术,提出TmNS未来发展趋势以及网络化遥测带来的启示。

基于TmNS的运载火箭天地一体化测控网络研究

为满足运载火箭日益增长的测控需求,网络化测控成为未来运载火箭测控的必然趋势。通过研究IRIG 106-20国际遥测标准中TmNS标准特性、协议栈以及系统架构,提出了基于TmNS的运载火箭天地一体化测控网络的新概念,给出了测控网络系统架构、各部分组成及功能,并对其中涉及的TmNS数据消息传输协议、RF网络接入层协议、TMoIP协议、数据包遥测技术等关键技术进行研究,提出了可行的实现方案,为今后我国新一代运载火箭天地一体化测控通信奠定技术基础。

航空飞行试验遥测标准概况

以遥测在航空飞行试验领域中的应用为背景,介绍了IRIG 106遥测标准2009年最新版各章节的内容要点和近几年来的发展变化,简述了最新发布的iNET遥测网络标准(航空推荐版V0.5)的进展、组成和要点,分析、对比了两个标准的应用背景、技术特点和面临的问题,展望了遥测标准的发展应用前景。

iNET的技术框架和应用前景

简要介绍了iNET(增强遥测综合网)的概念、国外的iNET项目计划及iNET的技术路线。重点讨论了iNET的技术框架,包括iNET的体系结构、遥测网络系统、外围设备、外设配置人机接口、网络管理和频谱资源管理等组成部分和iNET的主要功能,探讨了iNET的目标和在航空飞行试验中的应用前景。

FQPSK和SOQPSK信号的通用准最优解调设计

FQPSK-JR和SOQPSK-TG是IRIG-106遥测标准中可以互换的两种信号体制,两种信号有着近乎相同的功率效率和带宽效率。尽管两种信号都可以采用常规的OQPSK接收机进行解调,但是基于OQPSK结构的接收机忽略了两种信号固有的记忆特性,其解调性能损失相比最优解调达2dB之多。在遥测链路中,受设备体积及电源限制,2dB的功率损失是至关重要的。虽然基于其调制体制相对应的最优接收机都能提高功率效率,但信号产生体制的不同导致了其对应的最优接收机结构不同。将IRIG-106标准中的FQPSK-JR信号用CPM调制来近似表示,将SOQPSK-TG信号的频率成型脉冲进行了截短近似,设计了基于CPM的通用准最优解调器。基于CPM近似设计出的解调器与OQPSK解调器一样无须对两种信号进行识别,仿真表明基于CPM设计的通用解调器对两种信号进行解调的渐进损失都很小,对复杂度也进行了分析对比。

基于FPGA的通用PCM测试系统设计

遥测系统中,使用大量、种类繁多的数据综合设备将不同种类、不同通道的有用信息综合、编码为PCM流。为满足种类繁多的数据综合设备的测试需求,研制了基于FPGA的通用PCM测试系统,实现对具有不同码型、码速率、帧结构以及接口等的数据综合设备的功能测试。系统功能强大,使用灵活方便。

STANAG-4575文件系统在VXWorks上的实现

IRIG 106数字记录标准为飞行数据的记录提供了标准的接口格式,已经成为该领域国际公认的标准。主要介绍了在VXWorks上实现IRIG 106中定义的文件系统——STANAG-4575的方法。在严格依照标准的同时对文件系统的磁盘结构和内存中的数据结构都进行了优化,以最大程度地保证文件系统的写入性能。同时,为了保证文件系统的可靠性,对元数据和数据的写入顺序进行了严格控制,保证文件系统数据在磁盘上是永远一致的。文章的最后,提供了实现的文件系统和VXWorks本地文件系统之间的性能比较。

基于无线网的飞行试验遥测传输技术研究

本文在航空科学基金项目"基于无线网的飞行试验遥测传输技术研究"取得了阶段成果的基础上。按照iNET 的概念,基于 IEEE 802.11无线网技术和单向传输新思路,对实现飞行试验机载测试数据和多路视频图像远距离传输的技术实现方案、关键技术、地面试验与飞行试验传输方法、试验结果进行了总结和回顾。同时。本文也对该项技术在工程化应用中的主要问题及解决方法进行了探讨,对应用前景进行了展望。

遥测实时图像处理显示系统设计与实现

在飞行试验中,遥测图像由于其直观、实时显示目标飞行器的飞行状态画面,可供各级指挥决策和技术人员分析查看,在保障飞行试验安全性、高效性等方面发挥了重要作用。设计了一套地面遥测图像实时解码系统,在完成关键遥测参数实时处理基础上,通过多站遥测数据的实时拼接、实时分路等处理手段,改善单一遥测地面站数据不完整带来图像画面丢失的问题,保障了遥测关键参数实时处理和遥测图像的完整传输。

以太网数字影像遥测编码器的设计与实现

以太网数字影像遥测编码器在航天航空试验中具有重要的作用。针对编码器的软件存在帧结构多样性、实时性高、连续数据等特点,选用OMAP3530高端ARM微控制器和FPGA组合硬件平台,以Linux作为操作系统,进行编码器系统架构设计、软件设计和软件实现。通过实验室和用户现场测试验证了软件设计的正确性、完整性和可靠性。

民机试飞遥测实时数据处理软件设计与研发

为了满足大型民机试飞实时监控的需求,针对遥测数据设计研发了一套实时处理软件,软件包含后端解析服务和前端显示软件两大部分;后端解析服务采用多线程调度技术,实现在实时处理及数据回放等不同工作模式下IRIG 106 CH10遥测数据的接收和PCM参数数据、PCM嵌入式视频流的解析和实时存储;前端显示软件基于WPF框架开发,包括任务管理、参数配置、算法处理和数据同步等功能模块;经实际测试,软件实现了国产某大型客机超过15000个试飞遥测数据及多路视频的实时解析、计算和转发,成功驱动了实时监控终端的相关应用,满足了试飞过程中的实时监控需求,为试飞任务的安全开展提供了有力保障。