萤火一号探测器有效载荷数据管理器设计

针对萤火一号探测器各有效载荷的需求设计出安全、可靠的载荷数据管理器(PDHU),实现对其进行数据采集、处理、存储以及供配电等;PDHU提供操作系统,便于应用软件的开发;针对火星探测的实际情况,对地通信采用无交错的RS码加卷积码的级连编码方式进行信道编码。

有效载荷数据管理系统新技术实验

为满足在未来航天器上进行科学实验和空间探测的有效载荷数据采集、处理、存储、综合传输和数据管理需求 ,研制了中国第一个有效载荷数据管理系统 ;该系统在设计上采用了具有 90年代国际水平的多项先进技术 ,如采用先进的国际空间数据系统咨询委员会标准进行数据传输、以 15 5 3 B总线构成系统通信网络、大容量固态存储技术、高速多路复接器和数据管理系统软件。介绍了有效载荷数据管理系统及其技术特点 ,系统主要关键技术的设计与实现 ,以及由主要关键技术构成的缩微系统的在轨试验情况和结果。

拖拉机作业载荷数据平台设计与旋耕作业质量预测

针对拖拉机田间试验数据不足、机组作业质量无法实时评估与准确预测的问题,设计了涵盖多参数、多工况的车载测试终端,构建了全国范围的田间作业试验拖拉机作业载荷数据平台系统,以获取拖拉机各关键零部件的田间作业载荷数据。在此基础上,研究了准确预测、评价拖拉机田间旋耕作业质量的智能算法,为产品研发、性能预测以及作业评估提供全面的基础数据与可靠的预测结果。基于农业大数据,融合BP神经网络与遗传算法对数据平台基础作业载荷进行分类挖掘,预测评价了拖拉机田间旋耕作业质量,结果表明,基于遗传算法的神经网络预测精度高达96.77%,均方根误差(RMSE)小于0.01,说明拖拉机作业载荷数据平台的基于遗传算法的神经网络预测模型可准确预测评价拖拉机田间旋耕工况的作业质量。

用于卫星载荷数据传输总线的终端IP核设计

根据通信卫星有效载荷数据传输总线协议及其工作原理,提出了一种总线终端IP(intellectual property)核的设计及验证方法,该IP核由总线接口模块、时钟分频模块、协议处理模块、数据采集模块等组成,其设计和研制具有自主知识产权。该IP核完成了模块仿真验证、芯片系统仿真验证和FPGA(field programmable gate array)验证并已流片成功,验证结果表明:该IP核设计功能全面、资源占用少、可靠性高,可应用于通信卫星地检验证设备或者直接应用于卫星有效载荷设备中,支持通信卫星有效载荷数据传输总线的测试。

装载机工作装置载荷数据模型与载荷谱编制

为了研究装载机工作装置载荷数据模型和载荷谱特性,以动臂板上截面弯矩为中间变量,确定工作装置当量外载荷。以LW900K装载机实测铰点载荷为依据,建立了核密度估计和参数分布估计两种当量外载荷数据模型,编制了疲劳试验载荷谱并进行了损伤验证。核密度估计模型和参数分布模型都能够获取工作装置载荷谱,参数分布模型载荷谱损伤结果明显偏小,核密度估计模型载荷谱损伤结果计算得到的焊接位置处疲劳寿命更接近疲劳设计寿命3×10^(4)h。结果表明:核密度估计模型获得的载荷谱损伤结果更接近实际,其以雨流矩阵为基础,能够弥补参数分布模型中分布拟合对低频数大载荷影响弱化的不足,更能反映被估计总体数据的真实特征。建立的载荷数据模型和编制的载荷谱结果为装载机工作装置疲劳寿命预测提供依据。

汽车碰撞载荷数据库的建立与应用研究

为了获取我国主要车型的碰撞载荷特征,以某次汽车—测力墙碰撞试验的数据为基础,利用基于E-R模型的设计方法,采用Microsoft SQL Server 2005作为数据库管理系统,建立了汽车碰撞载荷数据库.在MathWorks MATLAB R2010a平台上,利用GUI设计工具以及MAT-LAB编程语言开发出了通过使用ODBC连接访问数据库的应用程序.并通过应用程序提取并分析了某次试验中的撞击力大小、撞击力分布以及撞击力高度等碰撞载荷特征,为汽车的耐撞性及相容性研究奠定了基础.

多格式载荷数据处理与管理平台的设计和实现

为了解决现有航天器载荷数据处理软件灵活度差、处理效率低的问题,设计了一种基于多级解包预处理策略以及并行处理调度算法的多格式载荷数据处理与管理平台。通过在某卫星的载荷试验数据处理与存储管理任务中的应用,验证了该平台设计的可行性和有效性。研究结果可为航天器多种格式的载荷数据并行处理与统一管理提供参考。

基于YAFFS2文件系统的分区管理对载荷数据存储效率的研究

为了引入嵌入式文件系统以解决卫星载荷数据管理难的问题,同时针对新研文件系统可靠性和功能完整性缺乏验证等缺点,本文选用YAFFS2文件系统作为优化基础。然而由于在星载环境下YAFFS2文件系统的类日志型结构存在对多载荷/多任务数据管理粒度粗、数据存储效率较低等问题,本文提出在YAFFS2文件系统中引入分区管理功能。通过改进YAFFS2文件系统数据结构、设计并实现分区内管理机制和分区间管理机制,实现对多载荷/任务数据的隔离管理,同时提高对复杂数据的检索效率。实验结果表明,分区YAFFS2文件系统在实现对不同文件数据的读写操作时,其读写速度稳定优于原YAFFS2文件系统。

卫星载荷1553B总线数据接口的设计与实现

卫星载荷总线数据流接口的实现对于卫星载荷数据流的传输体制能否正常工作起着关键性的作用,设计合理的数据流管理方案对于卫星载荷之间的正常通信至关重要。MIL-STD-1553B总线数据传输速率高,实时性好,具有合理的差错控制措施和特有的方式命令,适合星上大数据量的传输任务和特定环境的需求。本文使用龙芯配置卫星载荷1553B总线的工作模式,合理设计载荷数据流的传输形式,实现卫星载荷1553B总线的数据流接口。测试结果表明,数据接口可靠性高,实际应用效果好,满足卫星上的通信设计要求。

飞机载荷谱实测数据并行统计处理算法

针对飞机载荷谱数以万亿计的实测数据,为了提高统计处理运行效率,提出了飞机载荷谱实测数据处理的并行算法。本文对载荷谱实测数据处理模型进行了多级并行化分析,在此基础上论述了粗粒度、中粒度、细粒度级并行处理方式,建立了两种并行处理算法——基于机型数据流的粗粒度与中粒度并行数据处理算法和基于某起落数据流的中粒度与细粒度并行数据处理算法。在小规模对称多处理器(Symmetrical multi-processors,SMP)集群运算平台下进行比较测试表明,可大幅地提高载荷谱数据处理运行效率,在8核运算环境下,最高能获得5.82的加速比,为飞机载荷谱实测数据处理研究领域进行大规模科学计算和提高数据处理效率提供了新的技术途径。

混合模式下的农业机械载荷谱数据管理系统

以拖拉机、联合收获机等典型农业机械载荷谱数据库建设工作为背景,基于B/S与C/S混合模式,利用.NET技术体系设计与实现载荷谱数据库信息管理系统。针对实际情况和工程应用的具体需求制定了系统的总体方案,设计了系统的结构模型,最后完成系统具体模块的开发调试。系统可实现载荷谱数据现代化管理、增加信息沟通渠道、提高结构疲劳寿命研究工作的效率。

由塔式起重机运行数据载荷到结构应力点的计算方法

以塔式起重机实际工作载荷数据为基础,通过简单的数据处理,得出所需数据载荷,并以实际工作的塔式起重机臂架结构为例,运用经典结构力学计算出各杆件的内力应力,得出其计算通式;再利用VB语言结合Excel和Access编写计算软件,对塔式起重机的工作数据载荷进行处理。本方法快速有效地解决了塔式起重机运行数据载荷到结构应力点的计算问题。

面向有效载荷高速数据流的数据处理方法

针对卫星有效载荷数传数据传输速度快、实时处理难等特点,提出一种面向有效载荷高速数据流的实时数据处理方法。借鉴MapReduce的多线程并行模式,采用hash算法与归并排序算法相结合的方式,提高数据处理吞吐率,实现实时处理;采用基于XTCE(XML telemetry&command exchange)数据模型的参数解析算法,实现通用性。实验结果表明,该方法能够满足有效载荷对数据处理的实时性和正确性的要求。

基于数据模型驱动的液压支架压力预测分析

液压支架的载荷、位姿等数据信息是对顶板灾害进行预测、预警的重要依据。基于液压支架位姿-载荷变化的工作面顶板灾害监测信息特征参数,结合杨伙盘煤矿30112工作面液压支架载荷实测数据,采用数据特征分解方法,有效提取了液压支架载荷数据的趋势项与循环周期项,选用多种算法对液压支架载荷监测数据进行数据建模分析,较好地实现了对液压支架载荷的单点预测及一个支护循环周期的载荷预测。研究结果表明,不同数据模型对液压支架载荷的单点预测效果较好,而SARIMA模型对液压支架一个支护循环周期的载荷预测效果较ARIMA模型更好。研究成果可以为综采工作面顶板灾害预测预警提供技术参考,具有一定的工程实用价值。

混合模式下的农业机械载荷谱数据管理系统探讨

文章探讨了一套结合了数据信息统计和工程业务管理的农业机械载荷谱数据库信息管理系统,通过存储科集中科研工作中收集的各类载荷谱信息数据,并通过相关的管理和维护,最终实现了变主动管理成功代替了被动管理模式。

基于PC的吉比特级数据采集快视系统

针对某飞行器的有效载荷数据处理单元的吉比特级高速输出信号,实现一个基于PC的吉比特级数据采集快视系统。可以从飞行器内部总线上采集数据,对图像数据进行实时显示,将原始数据写入RAID磁盘阵列保存。为实现高速数据采集,设计一块专用的数据采集卡,利用FPGA对原始数据进行必要处理,通过PCI-E总线将数据接入PC主板。该系统还特别考虑降低CPU占用率以提高系统性能。

一种卫星有效载荷地面远程测试系统设计

提出了一种卫星载荷数据的地面远程测试实时处理分析方法,详细论述了其实现原理及实际系统中的各功能模块,重点介绍了远程测试服务平台内部结构设计、远程测试终端内部结构设计、内部数据通信协议设计、系统工作流程等及部件的设计思路和实现方法。文章所介绍的卫星有效载荷远程测试系统,能够支持卫星下传的超大数据量数据在远程终端监控下进行就近实时处理分析功能,从而使有限的专家力量集中在北京的测试大厅对远在发射场的卫星进行实时监视和测试。

基于虚拟试车场的载荷预测研究

文章基于HyperWorks/MotionView建立了某车型的动力学模型、虚拟试车场路面模型以及驾驶员模型,构建了“道路-车辆-人”的闭环系统。针对10种典型路面进行了相关的虚拟载荷预测,重点对轮心和悬架零部件载荷,从时域、频域两个维度与实车道路采谱载荷数据进行对比分析。结果表明,所建立的车辆动力学模型精度可靠,输出的虚拟载荷可应用到后续零部件台架载荷的开发试验中。基于虚拟试车场的载荷预测技术,可快速且较为准确地预测车身、底盘零部件、发动机衬套等在不同耐久工况下的动态载荷情况,增强零部件设计的稳健性,减少物理样车和台架的试验次数,降低开发成本。

基于单片机的油井封隔器管柱载荷测试仪

为证明油井封隔器管柱力学理论的正确性并测试油井管柱封隔器的轴向载荷、径向载荷及扭矩等参数,设计了基于应变检测技术的存储式油井封隔器管柱载荷测试仪。介绍了系统中各模块的基本原理和整体工作流程。测试仪由井下数据采集系统和地面上位机软件两大部分组成。机械测试短接测井后起出,通过地面数据回放分析系统即可得到油井管柱封隔器承受载荷的数据。完成方案设计后,在实验室加工了测试样机并进行了室内测试,系统整体达到了预期指标,验证了方案的可行性。

一种基于仿真技术生成变速箱设计载荷谱的方法

变速箱设计载荷谱是变速箱正向设计的输入内容,基于变速箱载荷谱设定齿轮、轴承及轴的参数、尺寸。文章介绍一种基于仿真技术生成变速箱设计载荷谱的方法,从而实现变速箱机械部分由概念到实体三维正向设计过程。