大型机载SIGINT系统的任务、设计原则及技术体制探析

简要叙述了大型机载SIGINT飞机在现代战争中的主要任务,归纳给出了机载SIGINT系统的设计原则,并在分析外军现役机载SIGINT系统技术特点的基础上,提出了大型机载SIGINT系统的功能结构和技术体制,为深入研究提供参考。

基于ATML标准的SCATS在机载电子系统通用自动测试设备中的应用

SCATS是一款由成都天奥测控技术有限公司开发的,基于最新AMTL标准的面向信号的国产自动测试程序集开发软件;ATML标准的显著特征,便是采用了可扩展标记语言(XML),以实现测试信息描述的标准化和测试信息的可交互,通过生成的基于ATML标准的描述文档,实现对被测对象的特征信息、测试信号、测试路径、测试策略、故障诊断等内容的表述,进而实现通用测试设备的通用化设计,有效克服了传统面向信号的测试设备测试程序集开发软件存在的语言形式复杂、信号模型少、软件架构开放性差等不足;SCATS软件采用纯中文开发界面,测试程序集采用无代码开发,软件界面友好、可读性强,大大降低了测试程序集开发人员的技术门槛,内置信号模型丰富可满足现代机载电子系统测试需求;通过在机载电子系统通用测试设备中的应用表明,使用SCATS软件开发的机载电子系统测试程序集具有开发速度快、故障定位准确、通用性和可移植性好等特点。

基于AUTBUS总线的机载无线柔性分布式测试系统数据同步采集技术

本研究致力于机载无线柔性分布式测试系统的研制,以解决在飞行试验中测试系统占地空间大、线缆使用量大、走线复杂、测试通道数量多等问题。分布式系统的节点分布在不同的位置,其内部时钟可能因多种因素而出现不同步的情况,从而影响数据采集的精度。通过灵活的时隙资源分配机制实现AUTBUS总线的动态调整,确保系统通信的高效稳定。采用1PPS、TOD及AUTBUS总线对表算法,系统能够有效地实现全网节点设备的时间同步,确保各个节点在相同的时间基准上进行协同操作。测试数据同步采集基于外部触发的模数转换模块,在全网协同事件的时刻实现各节点数据的同步采集。测试结果表明系统的同步数据采集精度最低为822.5 ns,满足飞行试验中机载测试的数据采集需求。

机载LiDAR和模糊推理系统在黄土高原土壤侵蚀监测中的应用

黄土高原是我国乃至全球土壤侵蚀最严重的地区之一,受限于监测技术,黄土高原土壤侵蚀的研究多集中于径流小区尺度,大规模的侵蚀研究和野外观测仍相对缺乏。机载激光雷达(LiDAR)技术的革新为高精度、大规模土壤侵蚀研究提供了新的可能。然而,该技术受复杂地形的影响会产生高程不确定性误差,导致其监测土壤侵蚀的能力缺乏深入研究。基于此,本文以我国黄土高原丘陵沟壑区典型小流域桥沟流域为研究对象,联合机载Li-DAR测量和模糊推理系统(FIS),定量分析了两期DEM求差(DoD)不确定性的空间分布,研究小流域土壤侵蚀与沉积的空间分布特征。结果表明:(1)地形形态、点云密度等对插值生成的DEM误差影响较大,地形平坦区域的DoD不确定性明显小于地形陡峭区域的DoD不确定性;(2)FIS算法通过将已知的误差源整合到一个稳定的误差模型中,减少了主观干预和人为误差,避免了在复杂的DEM表面对误差进行错误估计,提高了计算结果的准确性;(3)梁峁坡地区侵蚀产沙体积为9.21m^(3),占坡沟系统产沙体积的15.89%;沟谷坡地区侵蚀严重,侵蚀产沙体积为48.76m^(3),占坡沟系统产沙体积的84.11%,在坡沟系统的产沙中起主导作用。沟床地区主要以沉积为主,梁峁坡和沟谷坡对侵蚀产沙贡献较大,而沟床则主要为产沙沉积区。研究成果不仅为黄土高原小流域的土壤侵蚀监测技术的拓展提供了新的视角,也为实施有效的水土保持措施提供了理论依据和参考。

沥青混凝土搅拌设备机载筛析系统结构及控制方法

沥青混凝土拌合时,只有筛选出最佳的集料,才能确保沥青混凝土性质,提升整个路桥工程的施工质量。介绍一种沥青混凝土搅拌设备机载筛析系统结构与控制方法。该机载筛析系统主要由三大功能模块构成,分别为:取样模块,用于对集料的采集;振动筛分模块,用于集料的筛选;称重模块,用于集料重量的称量。每种功能模块分别利用对应的控制系统进行控制,在三大模块相互配合下,共同完成集料筛选工作。

机载对海MTI雷达目标RCS测量系统设计方法

针对机载对海动目标指示(MTI)雷达仅能够实现对海面运动目标检测、跟踪和定位,难以对目标进行属性判断的情况,为弥补目标属性判断的短板,基于MTI雷达探测功能,提出了一种适用于MTI雷达体制的相对雷达散射面积(RCS)测量方法,给出了相应的换算方法.经工程试飞试验验证,本文方法可较准确地对海面目标RCS进行测量,技术成果可推广到MTI雷达应用中.

面向国产机载操作系统的IMA软件代码生成方法

随着航空电子系统复杂化的发展趋势及自主可控的要求,对这类复杂系统建模后如何自动生成面向国产机载操作系统的软件代码并验证模型/代码语义一致性具有重要研究意义。文章提出面向国产机载操作系统的航空电子软件代码自动生成方法。首先,使用AADL对综合化航空电子系统进行建模,设计AADL模型到源代码的转换规则,自动生成面向国产机载操作系统的平台相关代码及配置文件;其次,通过AGREE Annex和BLESS Annex契约对AADL模型进行形式化验证,并提出契约到C语言验证代码的转换规则,将验证代码与模型生成的源代码进行结合,部署在国产机载操作系统上进行仿真执行;最后,基于AADL开源建模环境OSATE设计并实现了代码自动生成工具,实验结果验证了方法和工具的有效性。

旋翼无人机载差分光学吸收二维探测系统的研究及应用

针对机载探测系统的小型化、多角度、多高度、快速同时获取大气多污染物的技术需求,研制了一套融合多传感实现不同高度和不同方位角的轻量化、低成本的小型差分光学吸收二维机载观测系统,并将其搭建于旋翼无人机平台上应用于大气环境污染物的观测.本文详细介绍了研制的旋翼无人机平台和机载差分光学吸收系统构成,开展了系统稳定性研究,机载设备偏航角、翻滚角以及俯仰角的角度偏差均值分别为0.07°,-0.13°,-0.12°,满足监测稳定性要求.将机载系统与商用地基差分光学吸收系统进行比对观测实验,比对结果显示二者监测数据相关系数均大于0.92.最后利用该机载系统开展外场飞行实验,机载差分系统分别飞行距离水平面至30,60,90 m高度进行观测,观测时仰角设置为0°,方位角从0°到360°每隔30°进行一次测量,获得了不同方位角以及不同高度下的NO_(2),SO_(2),HCHO浓度分布信息.研究结果表明该研发系统满足大气多污染物同时快速多角度多高度的探测技术需求.

半煤岩快掘工作面机载除尘系统优化与应用

为了解决原机载除尘系统烧电机等问题,采用现场调研的方法,对机载除尘器、压缩风筒进行了优化设计。根据掘锚机截割工艺,得出除尘器可利用的安装空间;针对岩性粉尘的作业环境,采用了负压除尘的方式;采用新结构形式的过滤网,进一步提高呼尘的除尘效率;采用成熟结构参数的波纹板并优化脱水段外形,提高了脱水效率。现场应用表明:优化后的机载除尘系统全尘、呼尘降尘效率分别提升1.7%、3.7%,除尘器总体运行平稳、正常,使用过程中未出现烧电机情况。

机载嵌入式训练系统飞行试验及评价方法

机载嵌入式训练系统是实现随时随地面向真实作战场景训练的机载设备,通过飞行试验可对其指标符合性、设计一致性、使用有效性等进行综合考核。首先分析了嵌入式训练系统的工作模式及系统功能;其次提出了基于三维结构的飞行试验需求分析方法及面向作战任务的飞行试验场景设计方法;并进一步形成了基于改进Sigmoid函数的定量指标评价方法及基于模糊综合评判的定性指标评价方法。最后基于实际试飞完成实证。结果表明提出的试验设计方法及评价方法的可用性和合理性。

机载LiDAR姿态角稳定装置的神经网络逆系统解耦控制研究

机载激光雷达(LiDAR)工作过程中,机载平台姿态角波动会造成激光扫描点云的密度分布不均匀,导致后续数字表面模型重建时精度降低,因此设计了一种推转式姿态角稳定装置,可实现机载平台姿态角波动的实时补偿。设计的姿态角稳定装置具有非线性和强耦合的运动控制特点,为消除其运动耦合关系、提高运动控制精度,基于神经网络逆系统解耦控制策略对姿态角稳定装置进行解耦处理,取得了满意的控制效果。首先,建立了姿态角稳定装置动力学系统的多变量神经网络逆系统模型;其次,采用PID闭环反馈控制器与神经网络逆系统前馈补偿器组合的前馈-反馈复合控制器,实现控制系统的实时解耦,改善动态控制性能;最后,进行了实验验证。结果表明,设计的神经网络逆系统解耦控制方法可有效提高姿态角稳定装置控制精度,并对误差干扰具有优良鲁棒性。

机载激光雷达系统在山区高速公路带状地形勘测设计中的应用

为提升山区高速公路带状地形勘测精度、效率等,将机载LiDAR技术应用于我国某山区高速公路的勘查设计项目,结合该项目,以理论结合实际的方法分析机载LiDAR技术在山区高速公路带状地形勘测设计中的应用规律。分析结果表明:机载LiDAR技术在山区高速公路带状地形勘测设计中的应用能够显著提升项目勘查精度与效率,误差值优于一般地形图绘制要求。旨在为机载LiDAR技术与复杂地形公路项目勘查融合提供参考。

基于激光雷达与机载光电成像融合的高速轨道形变检测系统设计

高速轨道形变是指高速铁路轨道在运营过程中由于列车荷载、温度变化、地基沉降等因素而发生的变形现象,极大影响了高速铁路车辆的行驶安全性,为此,设计了基于激光雷达与机载光电成像融合的高速轨道形变检测系统;通过激光发射器、激光信号接收器的结构设计与组装,实现激光雷达成像模块的设计,从无人机、光电摄像机、云台等方面,完成对机载光电成像模块的设计,实现图像数据的融合处理;在硬件优化系统的支持下,生成高速轨道的激光雷达与机载光电图像,经过去噪、畸变校正、去雾等操作,完成对初始图像的预处理;采用加权融合的方式,得到激光雷达与机载光电融合图像,并提取融合图像的边缘特征,计算高速轨道位置坐标,通过坐标计算结果与轨道初始结构数据的比对,输出高速轨道形变的检测结果;实验结果表明:所设计系统的平均状态误检率为2.3%,形变量检测误差平均值为0.15 mm,具有良好的检测能力。

面向机载综合监视系统的ADS-B技术综述

广播式自动相关监视(ADS-B)作为机载综合监视系统(ISS)的新增重要组成部分,在保证飞机飞行安全的前提下,在监视成本和效率方面展现出优势,引领了未来监视技术的发展。本文首先介绍了ADS-B系统功能与优劣势,梳理了国内外技术和产品现状;然后从保障飞行安全和高效的角度出发,分析和综述了机载ISS中ADS-B的关键技术,并详细阐述了技术内涵及难点;最后结合下一代空域运行理念,探讨和展望了技术发展趋势,提出了4个ADS-B技术的未来发展方向,为推动ADS-B技术在实际运行与理论研究方面的发展提供参考。

某无线电近程导航系统机载设备信号处理与仿真研究

针对某无线电近程导航系统机载设备的基带与中频信号进行了仿真研究。主要借助Matlab生成基带信号并通过幅度调制产生中频信号,使用Simulink频谱分析仪的Channel Measurement工具计算出中频信号的带宽,参考该带宽参数设计了中频信号解调模块,使用带通滤波、相干解调和低通滤波等方式无失真的将中频信号解调出来,并基于可编程逻辑器件(FPGA)内建随机存取存储器(RAM)实现了发射基带脉冲生成。通过以上过程完整正确地验证了信号调制和解调方法。

机载系统数字化集成平台的设计和实现

为应对机载系统日趋复杂化、综合化带来的系统间联合仿真难度大的问题,提出了适用于多种模型的机载系统数字化集成架构,采用虚拟总线和异构模型适配器技术,开发了能完成多类不同模型数字化集成的软件平台。以某飞机型号的风速系统模型为验证案例,对该平台和商业化原生模型开发软件进行了对比实验,验证了该平台的准确性;构建了包含PDF显示模型、MFD显示模型、ND显示模型、发动机参数采集物理设备、风速模型和视景显示软件的显控处理设备联合模型,对平台进行了模型集成功能实验,验证了该平台的机载模型集成的有效性。

卫生飞机机载供氧系统的效能评估研究

介绍了卫生飞机机载供氧系统评估的重要性,从航空用供氧系统的研制特性和使用特性出发,基于层次分析法,结合卫生飞机领域专家经验提出了包括总供氧量、管路气密性、单嘴流量调节特性、单嘴出口压力调节特性、拆装能力、机械操作能力和固定能力7个评价指标的效能评估方法,有利于准确掌握供氧系统的性能变化,为机载供氧系统地面维护、保养提供了参考。

民用飞机机载系统环境试验要求探究

民用飞机机载系统在初步设计完成后,需进行系统环境试验,用于验证系统设计的功能正确性及其它性能的符合性。以信息系统为例对机载系统的试验项目的选择,试验开展的条件,试验方法和程序等方面内容进行研究,形成适合机载系统的环境试验方法,总结出适合机载系统环境试验的通用要求。可为后续国内民用飞机机载系统环境试验工作的开展提供帮助。

一种基于AIS数据的机载雷达系统误差实时自动标校方法

在海上监控中,机载雷达系统常因系统误差导致目标定位不准确,影响航行安全和管理效率.为此提出了一种结合自动识别系统(AIS)数据的机载雷达系统误差实时自动标校方法.首先通过时空对准与数据关联算法匹配AIS目标和雷达探测目标,确立对应关系;然后使用AIS数据作为基准,运用多维特征误差阈值的收敛条件控制,实现对雷达探测目标航迹数据误差的实时修正;最后通过实地收集的AIS数据与雷达数据进行了试验设计与验证.试验结果验证了所提方法能够有效地自动检测并校正系统误差.

机载信息系统故障实时诊断功能的设计与实现

机载信息系统是飞机实现互联互通的重要系统,具有组成设备复杂且功能可扩展的特点。故障诊断功能为机载信息系统的基础功能之一,负责机载信息系统的健康监控。现阶段对机载信息系统的研究相对较少,且缺乏满足功能可扩展机载系统的故障诊断方法。基于机载信息系统功能可扩展的特点,设计了一种可配置故障的实时诊断方法。该方法不仅可以实现机载信息系统故障的实时诊断功能,并且可以满足系统功能可扩展性对故障诊断的要求。为验证所提出故障诊断方法的有效性,基于该方法设计了故障实时诊断软件,并在多个机型上验证了软件的有效性。