综合一体化弹载系统操作系统的实现与评估

新一代导弹任务计算机拟采用综合模块化航空电子体系。该体系能够将传统的多个子系统综合到单一的硬件平台。为此文中提出了一种强分区操作系统模型,该模型能够提供各应用分区在时间和空间上完全的独立和隔离。文中着重就强分区内核FCOS的体系结构、分区调度、分区间通信以及存储管理等进行了详细的论述,并对该操作系统进行了评估和优化。最后结合某型弹载武器系统,使用该操作系统将传统上独立的三个子系统综合到一个系统中。

弹载共孔径激光微多普勒目标识别系统研究

为实现对距离4km目标100Hz振动特征的提取,提出利用激光微多普勒手段增强导弹目标辨识能力的方法。设计了一种基于偏振分光的激光发射/接收/电视共孔径系统,这种能够二级稳定的系统适应于弹载环境,利用光纤选通完成光程自动补偿,实现相干光匹配,采用本振/回波信号相干法,用线宽300Hz的本振光调制后形成探测脉冲光,可提高探测距离,并避免回波与本振光因大气衰减而导致的错峰,由FPGA/DSP构建的傅里叶变换电路可获取时频曲线信号,频移为36kHz时可实现目标的辨识。

基于FPGA的弹载多参数存储系统设计

为了解决导弹飞行弹体遥测数据的高精度采集的问题,设计一种以FPGA为高精度的多参数采编存储系统,系统主要由数据采集模块、数据实时监测模块、数据存储模块组成,采集模块对不同的模拟信号和数字信号进行采集、编帧。实时监测模块能够在采集过程中对数据进行实时监测,并通过长线完成与上位机通信,存储模块能实现硬回收和数据进行回读。为实现高精度采集存储加速度计信号,研究了利用高精度A/D转换器对加速度计信号进行采集,对提高A/D转换电路信噪比做出了分析,使其满足精度范围要求。实验结果表明,该采编存储系统采集精度高、性能可靠。

微小型弹载图像采集系统设计

为在某大口径枪弹上实现图像数据的采集处理,设计了一种基于DSP和CMOS图像传感器的图像采集系统。介绍了系统的硬件结构、接口电路及程序设计,对采集到的图像数据进行显示验证,对系统的实时性进行了分析。结果表明:该系统可采集到清晰的图像数据,最高帧频可达到36 fps,为大口径枪弹上的图像采集提供了一种可行方案。

弹载制导系统抗振动与高过载冲击设计仿真

分析了振动和高冲击对弹载制导电子系统不同的破坏机理.并且针对炮弹弹载制导系统的振动与冲击环境进行了抗振动与抗高过载冲击的结构设计.微型化电路结构设计提高了电子系统的固有频率,减小了共振引起的疲劳效应.灌封材料的应用和橡胶-泡沫铝交迭式隔振器设计,提高了系统的抗冲击能力.利用ANSYS软件对弹载制导系统进行了模态分析和瞬态冲击分析,获得了系统的固有频率、最大应力和最大位移.仿真结果验证了抗振动与抗高过载冲击设计方法的合理性.

基于嵌入式系统的弹载存储测试系统设计及仿真

弹载存储测试系统是得到弹载机构实时状态的重要手段。用嵌入式系统改进弹载机构运动测试技术,加强通讯功能,为完成弹载存储测试系统提供了核心技术.结合身管武器的特点,从硬件和软件两个方面设计了基于嵌入式系统的新型弹裁存储测试系统.该系统具有成本低、实时性强、体积小、抗干扰性强、可编程以及断电也不丢失数据等特点。试验表明,该系统能够可靠、实时的完成高精度数据采集与存储.

弹载被动系统测距算法

针对空中作机动飞行的点目标,利用弹载被动系统(包括红外被动系统和被动雷达系统)测量的目标光谱辐射照度信息,建立了具有Markovk跳变参数的统一目标距离估计模型。基于结构随机跳变系统最优滤波理论,提出了一种被动系统距离估计算法,考虑到系统的实时性要求,推导了其简化算法。仿真结果验证了算法的正确性,并且简化算法具有很高的实时性。

弹载测量系统中数据存储的设计

在基于DSP的弹载测量系统中,需要大容量存储器来保存弹丸的外弹道数据,而控制器DSP2811片内的flash(闪存)只有256K字节.采用了大容量串行flashM25P32进行flash扩展,使DSP片外flash的容量达到4M字节,同时,使用通过DSP的IO端口的电平变换来产生flash各种命令所需要的时序来模拟SPI接口,简化了对flash的操作.实验表明:使用串行flash对DSP进行flash扩展,速度快、容量大,满足了弹载测量系统实时数据存储的要求.

弹载捷联惯导系统空中传递对准精度评估

弹载捷联惯导系统空中传递对准是机载战术导弹发射前必须完成的任务,其对准精度直接影响导弹系统的制导精度。但传递对准误差无法直接测量,使其评估成为一个难题。文中提出以载机主惯导为参考系统,以主子惯导系统的速度差和位置差作为观测量,采用固定点平滑和固定区间平滑滤波的评估方案。利用Matlab/Simulink建立评估仿真平台,得出仿真结果。分析结果表明,该方案是可行的。

弹载探测系统中目标方位识别技术研究

通过对目标方位识别方法进行分析 ,指出在弹载探测系统中可采用数字波束形成技术实现其目标方位识别 ,针对其低信噪比问题 ,采用循环相关矩阵代替协方差矩阵 ,仿真试验表明该方法具有良好的噪声抑制特性。

基于FPN的弹载1553B总线系统故障诊断研究

针对弹载1553B总线网络故障诊断建模中动态故障行为的模糊特性较难描述的问题,提出一种基于模糊Petri网(fuzzy petri net,FPN)的弹载1553B总线系统故障诊断模型,并给出了基于矩阵运算的推理算法;以某型弹载1553B总线系统为例,分析了系统故障原因的可信度;分析表明:所建模型可以实现系统故障的快速诊断,大大减少了诊断时间,提高了诊断的准确度。

弹载探测系统中目标回波信号的循环平稳特性分析

通过对弹载探测系统中发射信号与目标回波信号的循环平稳特性进行分析 ,指出在一定条件下 (数据长度不是太长 ) ,可以认为信号的循环频率经传输后不发生变化 ,可以利用信号的循环平稳特性获得较好的噪声抑制性能 ,实现对目标回波信号的提取及参数估计。

基于多核处理器的弹载嵌入式系统设计研究

基于实现目标探测识别以及高精度目标信息测量等复杂处理算法的目的,采用单片多核DSP TMS320C6678构成弹载高速多任务实时嵌入式处理平台,通过数据流处理模式的并行软件设计方法,将系统处理任务均衡分配到各处理器内核,以实现实时并行处理,提升弹载信息处理系统的功能和性能。开展基于多核处理器的并行软件研制、充分发挥多核处理能力将成为弹载嵌入式系统软件设计的新课题。

基于模糊神经网络弹药输送车载供弹系统故障诊断

针对弹药输送车载供弹系统故障的复杂性、多样性故障难以诊断的问题,提出了一种基于模糊神经网络弹药输送车载供弹系统故障诊断方法。该方法运用模糊神经网络理论基础和优点,通过对弹药输送车载供弹系统的故障分析,构建了弹药输送车载供弹系统故障诊断模型,并运用MATLAB语言编程进行仿真。仿真结果表明该方法不仅提高系统的诊断容错能力和准确率,而且还为弹药输送车载供弹系统的精密故障诊断提供了有效的方法,具有广泛的军事应用前景。

弹载磁测系统的设计与应用

为解算弹丸飞行时的转角和转速,根据AMR磁阻传感器的转角测量原理和弹载应用所需的特殊环境,设计了一种基于二维磁阻传感器的低功耗弹载滚转角磁测系统。该系统可将磁阻传感器采集的地磁变化信号进行校正、补偿和拟合解算,得出弹丸横滚旋转的相对角度。同时,该系统可对采集数据进行传输和存储,以便进一步用于弹体姿态的控制和记录。

基于时间序列的弹药输送车载供弹系统故障诊断

针对弹药输送车载供弹系统在弹药输送过程中发生故障难以诊断的问题,提出了一种基于时间序列的弹药输送车载供弹系统故障诊断方法。该方法通过对弹药输送车载供弹系统故障样本数据进行时间序列分析,从分析结果中提取弹药输送车载供弹系统故障参数作为特征向量,以此建立相应的神经网络并训练,实现弹药输送车载供弹系统故障的诊断。仿真结果表明,上述方法不仅实现了对故障的快速诊断,而且还对弹药输送车载供弹系统未知故障发生前进行有效的预测。

微内核实时操作系统在弹载综合电子系统中的应用研究

针对导弹武器系统"综合化、模块化、智能化"的发展要求,随着导弹武器功能与性能的日益强大、应用软件日益增多,为了实现其密集计算和集中管理的新需求,提出了面向弹载综合电子系统的微内核实时操作系统设计思想,操作系统作为软件平台实现应用软件集成、调度和资源配置,为未来先进弹载综合电子系统的设计与开发进行前期探索,为综合化设计在工程上的应用积累经验。

弹载光电系统储存可靠性的相似性分析

目的探索弹载光电系统储存可靠性相似性分析的一般方法。方法运用相似理论,从储存可靠性的影响因素入手确定相似元,给予相似倍数合理赋值,对权重值进行平权处理,得出系统间的相似度。结果 B,C,D系统与A系统的相似度分别为97.71%,74.17%,69.17%,有效地解决了相似度计算复杂的问题。结论越是新型弹载光电系统之间储存可靠性相似度越高。

高过载条件下弹载控制系统贮存寿命研究展望

研究弹载控制系统长周期贮存、高过载发射、使用可靠性难以确定、缺乏寿命评估方法等问题。弹载控制系统长期贮存后,其控制系统能否承受高达20 000G的发射过载,这直接影响其制导精度和作战效能。通过研究弹载控制系统的结构原理、材料特性、工艺技术,以及其寿命与环境应力的复杂关联性,开展高过载条件下控制系统的应力分析、动态性能检测、失效机理分析、退化模型和加速模型统一形式,以及基于多维动态序列的系统级产品可靠性研究。确定其贮存薄弱环节,创建其在高过载冲击条件下的可靠性评估理论体系,突破长期贮存后弹载控制系统在高过载条件下寿命评估的技术瓶颈,拓宽弹药贮存寿命评估技术的研究范围,为其科学定寿和维修延寿奠定基础。

基于弹载测控系统的便捷无线交互设计

针对目前弹载测控系统调试过程中经常更改诸元、数据回读效率低的问题,设计一款集成于测控系统内部的无线交互装置。在集成便捷式诸元装订、快速安全的数据读取、擦除等功能于一体的同时减小装置体积,降低功耗,以实现嵌入式无线交互设计。经专有上位机测试,在不影响测控系统正常工作的情况下,于炮筒外进行无线数据操作,回读速度平均1.675 Mb/s,且可在10 s内成功装订诸元,能够在交互过程中保证数据的完整性、保密性和传输的高效性,同时满足低功耗、小体积、高集成的硬件要求,可实现弹载测控系统与上位机的便捷无线操作。