3种典型炸药水中爆炸初始冲击波的近场参数测试

为了探索水中爆炸初始冲击波近场的传播特性和衰减差异,扩展水箱法测爆压试验的研究范围,采用高速摄影狭缝扫描测试方法,对3种典型的柱状炸药(TNT、JH-14、JO-9159)水中爆炸过程进行了测试研究,测量获得了一维正平面水中初始冲击波传播的时间历程演化曲线;由此拟合计算出柱状炸药的水中初始冲击波传播速度随时间的变化曲线,进一步由水的冲击雨果尼奥方程和冲击波动量方程、界面上压力和质点速度连续的条件及声学近似理论,计算得到了水中爆炸初始冲击波阵面压力的衰减曲线和炸药试样的爆压、多方指数等爆轰参数。结果表明,水中爆炸初始冲击波阵面压力近似以指数形式衰减,初始阶段衰减极快;当炸药爆压为20~37 GPa时,水中冲击波初始速度处于5.66~6.81 km/s的范围,波阵面初始压力与炸药的爆压近似成线性关系;虽然JO-9159的爆速和爆压均高于JH-14和TNT,但其水中初始冲击波传播仅在7μs后,其冲击波速度与波阵面压力下降至最低,说明以HMX为基的理想炸药水中爆炸初始冲击波速度和波阵面压力的衰减率要高于以RDX为基的理想炸药和TNT,高爆速、高爆压类理想炸药在水中初始冲击波性能方面优势不显著。

基于ExFAT的高速记录文件系统的设计与实现

文件系统作为数据记录系统的关键组件,对于高速记录设备的性能至关重要。在深入分析高速记录系统对文件需求的基础上,对ExFAT文件系统进行了创新型扩展,开发新型文件系统JFAT。JFAT集成了日志功能,提高了数据的可靠性,并具备掉电恢复能力,从而增强了记录系统的稳定性。此外,JFAT显示出良好的兼容性,支持Linux、VxWorks等多种主流操作系统,使其可以作为系统安装盘使用。通过结合快速读写通道、TRIM指令、文件预分配等软硬件优化方法,JFAT充分利用了硬件性能。在实际应用中,使用JFAT的数据记录模块实现了单模块数据记录速度达到7.6 GB/s,已被应用于某型数据记录设备。JFAT不仅提升了文件系统的效率和可靠性,也为高速数据记录设备的发展提供了新的技术支持。

一种基于VPX架构的雷达数据记录接口刀片设计

鉴于目前日益复杂的周边空情环境,地面雷达原始视频、点航迹等关键数据的记录存储对于关键空情的事后重演、分析具有关键意义。针对通用雷达数据记录仪与雷达录取终端之间稳定可靠的数据交互需求,文章设计了一种基于国产飞腾CPU的雷达数据记录接口刀片。刀片采用满足VITA46标准的OPEN VPX架构,对外接口包括40 G以太网、SRIO等高速通信接口以及千兆以太网等通用接口,为地面雷达录取终端和雷达通用数据记录仪搭建数据高速交互的桥梁。

基于Flash的高速数据记录器的研究与设计

介绍了一种基于Flash的高速数据记录器的实现方案;采用了双片选、交替双平面编程技术,并对视频数据进行总线拓宽,采用双口RAM存取无效块地址的方式,从而整体提高了存储的速度,突破了存储芯片的瓶颈,成功实现以66MB/s的速度实时存储视频数据,完全满足速率为59.6MB/s数据的写入要求;采用LVDS驱动及解串芯片相配合,并对传输线进行阻抗匹配,有效保证了信号数据的可靠接收和存储;该数据记录器已通过温度循环试验、高温老练试验、电磁兼容试验、振动试验等,性能稳定,能够实现数据的可靠存储,完全满足工程实践的要求。

基于SRapidIO及PCIe协议的雷达多通道数据光纤高速记录系统

针对目前雷达原始零中频数据后期重新分析的需求,实现低成本的雷达多通道高速数据记录的目的,通过对串行高速输入输出(SRIO)协议三层链路建立过程的分析与实测,设计了基于光纤传输的雷达数据接口,解决了雷达处理机与数据记录卡间Xilinx与Altera两个FPGA厂商SRIO协议互连的问题,以及设计了基于分页DMA控制的PCIe协议接口转换与数据乒乓记录系统,实现了数据传输接口的标准化,实现了高速数据的低成本与高可靠记录。本系统的实现解决了新体制雷达获取实测数据中面临的数据量大、数据通道多、雷达与记录端的远距离传输问题。

电力暂态信号数据采集与录波单元的研制

设计和开发了一种基于TMS320F2812数字信号处理器的电力暂态信号的高速数据采集与录波单元。该数据采集与录波单元通过高速数据采集可实时地测量三相电压、电流、功率、功率因数、谐波等基本电参数;也可实时监测电力系统状况,当系统发生故障时,能可靠地记录故障暂态波形。系统硬件主要由TMS320F2812数字信号处理器、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、AD采样保持器、通用串行总线USB2.0接口等组成,给出了硬件结构图;系统软件分为采集卡程序和主机的USB驱动程序,给出了软件流程图。说明了采集卡的主要功能。试验结果表明所设计的单元能满足电力系统高频暂态数据的采集与录波。

高速弹载记录仪存储技术研究

针对弹载记录仪中NAND型Flash在负延时记录时写入速度低和可靠性差的问题,提出一种新型高速负延时存储方法。在研究NAND型Flash存储器存储介质访问原理的基础上,采用当前成熟的高速率流水线存储技术,设计了一种单通道双控制总线的高速存储结构,解决了当前具有负延时的弹载记录仪存储速度的瓶颈问题。以SOPC技术为基础,将整个控制系统构建在单片FPGA上提高可靠性。试验结果验证了该存储体系结构单通道写入速度可达最高理论值40 MB/s,负延时容量、存储总容量根据要求可设置。

基于高速摄影的水下爆炸破片侵彻特性试验

为研究水下爆炸产生高速破片的侵彻特性,采用高速摄影技术对2种典型破片的侵彻过程进行了弹道试验.试验结果表明：冲击和空泡阶段破片侵彻深度随时间迅速增加,拖曳阶段增速逐渐放缓;而在这2个阶段速度衰减很快,到后期低速阶段速度衰减放缓,且其侵彻特性与质量密切相关.冲击和空泡阶段的实际侵彻深度为40 ～ 60 cm,这一深度仅相当于破片最终静止时侵深的40％左右,而这一过程却耗散了破片95％以上的初始动能.拖曳阶段破片虽然能在液舱中行进较远的距离,但液舱吸收的破片动能较少.

焊接过程高速图像和工艺参数的同步记录与分析

高速摄像和数据采集是研究焊接过程中电弧、熔滴过渡或熔池等动态行为的重要技术手段.采用同步控制拍摄高速摄像和数据采集的技术,建立了高速图像和工艺参数同步记录与分析系统.系统包括高速摄像机、同步信号发生器、高速数据采集装置及图像与波形同步播放软件.同步信号发生器可适用于20～200000帧/s的高速摄像同步与触发控制.基于PC的数据采集装置,在200kHz采样频率下可实现4路焊接参数的同步采集.结果表明,系统可作为焊接材料、工艺性能、过程控制等研究中对动态过程进行记录与分析的有力工具.

基于Nandflash阵列的高速存储技术

介绍了传统高速存储的实现方式,分析了用Nandflash实现海量存储的优点,实现了基于Nandflash阵列的实时高速存储模块。存储模块采用光纤FC作为数据输入端,在FPGA控制下实时存储到Nandflash阵列中,并将存储的数据通过CPCIE总线下传给其他模块作实时或事后分析、判读、处理、回放。实验结果表明,基于Nandflash的存储阵列,存储速度可达到900MB/s以上,满足高分辨率高帧频CCD相机及SAR成像存储需求。

高精度、高速雷达图像记录设备的研究

目的:研究用于机载挂飞雷达成像过程中的视频信号和图像数据的记录设备;方法:采用12位、65MSPS 的 AD 转换器,以 CPLD 为核心控制逻辑,用 SRAM 作为记录介质,实现该记录器;结果:该记录设备成功地应用于图像雷达机载挂飞试验中,采集精度达到0.1%,记录器容量为132M,采样率40M,可以实时记录24幅雷达图像和其它参数;结论:该记录器通过地面联试和挂飞试验,表明采样精度高、原理简洁、性能稳定可靠实用。

用ASPI控制硬盘实现高速数据记录

分析了目前一些高速硬盘记录系统结构的优缺点;主张采用经济通用的高速数据采集卡、小型计算机系统接口(small computer system interface, SCSI)适配卡和SCSI硬盘构建的高速硬盘记录系统;指出在软件中用高级SCSI编程接口(advanced SCSI programming interface,ASPI)直接控制SCSI硬盘,以地址顺序递增的方式记录数据,可使数据的记录速度明显提高;最后给出了系统测试结果,其持续记录达到40 MB/s.

基于谱比法的高铁地震台站场地分类初探

我国高铁地震台站未进行场地分类,限制了高铁强震记录的使用范围。利用2016年青海门源6.4级地震兰新高铁地震监测台站记录到的主余震强震数据,计算余震峰值加速度小于35 cm/s 2的平均谱比曲线作为场地线性反应参考,评估峰值加速度超过35 cm/s 2的强震记录对应台站场地的非线性程度,从而筛选出用于台站场地分类的强震记录,随后采用中国强震台站经验场地分类方法完成了4个高铁地震台站的场地分类,并证明同一台站近远高铁监测点的场地分类结果相同,这表明我国高铁地震台站建设方案能够有效降低双监测点在场地条件上差异,具有合理性。最后分析了同一台站近远高铁监测点主震强震动记录相差较大的原因。

基于FPGA的视频监测存储系统设计

文中针对传统的采编存储设备的可靠性低,不利于硬接收,数据记录量小,传递速度低的问题,设计了以FPGA为主控模块,以LVDS为采编器与存储器的输送数据接口,以千兆以太网为采编器与地面设备的数据传输接口,以采编模块、数据传输、实时监测、存储单元为主要功能模块,采用Flash作为存储单元,合理选择存储的工作模式,按照标准化的设计思路,结合任务书要求进行设计,提出了基于FPGA的视频监测存储系统设计方案。实验结果表明传递数据最高错误率为0.1%,具有操作简易、抗高过载、集成度高、工作稳定的优点。

新型厂用电快速切换装置设计

通过对发电厂厂用电切换过程进行分析,提出一种新的厂用电快速切换原理,并同步研发出新型快速切换装置。该装置采用32位数字信号处理(DSP)芯片TMS320F2812作为核心处理器,切换过程快速、灵活,测量、控制、显示、录波功能完备,易操作,免维护。在配备了RS485和CAN通信接口的基础上,加装了USB2.0接口,使录波数据的采集和分析更加方便。目前,新装置已在实际应用中得到肯定。

高速铁路列车晚点时间实时预测的神经网络模型

准确地预测高速列车晚点时间对提高高速铁路实时调度指挥水平及运输服务质量有重要意义。以武汉-广州高速铁路(HSR)列车运行实绩数据为基础,建立基于循环神经网络(RNN)的列车晚点预测模型。该模型中,按照列车实际运行顺序输入RNN以利用其反馈机制学习到相邻列车间相互作用关系。基于平均绝对误差(MAE)以及平均绝对百分误差(MAPE)评估模型的预测能力。结果表明:提出的深度学习模型预测精度明显高于人工神经网络、支持向量回归及马尔科夫等已有列车晚点时间预测模型。

高速摄影测量仪中的数据采集与记录

高速摄影测量仪是用于测量空中运动体瞬时姿态与坐标的光学测量仪器 .本文介绍其电气控制系统中计算机数据采集与记录的方案及软硬件设计特点 .

分布式动态相量监测系统的研究

详细介绍了一种分布式相量测量系统的设计思想和系统各组成部分、通信网络和远程管理。系统的设计和开发参照了IEEE 1344标准。分布式相量测量系统由高精度GPS授时单元、同步数据采集单元、数据集中处理单元、高分辨率数据记录/重演单元和高速通信网组成。分布式相量测量系统直接提供电网相量信息,可以作为区域电网动态安全分析和稳定控制的基础数据平台。

红外图像高速实时存储系统设计

针对红外图像具有分辨率低、帧频高的特点,以及目标特性分析和图像处理算法验证需要完整、无损记录图像数据的要求,提出了一种高速数字图像传输记录系统方案;方案采用HOTLinkⅡ+FPGA+PCI的体系结构,数据通过同轴线从红外图像设备传输到图像记录设备的CYP15G0101芯片,实现了远距离的点到点可靠传输和解码;FPGA和PCI接口芯片对图像数据进行接收和缓冲,工控机软件通过调用PCI SDK提供的API函数实现对PCI接口芯片的初始化、控制和数据传输等操作,从而将图像数据按照预定的格式连续地写入物理上连续的硬盘存储空间,最终实现数据记录、回放和分析等功能;该方案已经成功应用于某型红外图像记录设备并经过长时间测试,记录时间、漏记率等指标和回放等功能均满足研制要求。

基于FM18L08的高速数据存储系统

FM18L08是Ramtron公司新近推出的一种新型铁电随机存储器。该存储器克服了EEPROM和Flash器件写入时间长、擦写次数少等缺点 ,而且价格也相对不高。文章介绍了FM18L08的主要特点和引脚功能 ,并在此基础上给出了基于FM18L08的高速数据存储系统的设计方案。同时给出了FM18L08存储器与单片机的接口连接电路。