基于地球GNSS和导航增强星的地月空间导航方法

针对载人登月及无人月球探测后续任务中亟须突破的高精度实时自主导航需求,拥有GNSS自主导航能力具有重大意义,符合未来月球探测任务简便、低代价导航发展趋势。而将地球GNSS导航直接应用到地月空间导航场景所能提供的实时导航能力有限,无法满足高精度导航应用的需求。因此,提出了一种基于地球GNSS和导航增强星的地月空间导航方法,通过仅增加一颗月球空间导航节点,在播发导航信号的同时,分别建立与地球GNSS导航星座和月球用户之间的双向时间同步链路,将钟差与位置误差进行解耦,实现月球用户的高精度实时三维绝对导航。仿真结果表明,该方法能大幅提升月球用户的几何精度因子,可获得优于50m的实时定位精度,具有很强的实用性。

融合超宽带方位和距离的移动机器人定位

可靠定位是机器人完成导航和路径规划的前提,机器人通过多个超宽带(ultra-wideband,UWB)基站的测距信息实现定位,但基站数量不足时定位精度受限。针对这一问题,提出融合超宽带距离和方位的移动机器人定位方法。根据方位标准差区分信号来自基站前方(视场)或背后(非视场),消除方位的前后奇异性。在此基础上,利用UWB距离和方位测量值构建约束函数,通过图优化算法融合里程计和UWB测量数据实现全局位姿优化。实验结果表明,该方法在13 m×6 m的室内环境中,移动机器人无规则运动能够达到0.093 m的定位精度,比传统的基于测距UWB和里程计融合方法定位性能提升了46%,且具有较强的鲁棒性。

基于脉冲序列光场相机的脉冲间隔时间误差校正方法

针对脉冲序列光场相机中存在的脉冲间隔时间误差问题,提出了一种校正的方法。造成脉冲间隔波动的原因包括时间误差和场景变化,基于此将脉冲间隔序列划分为子序列,各子序列中只存在由时间误差造成的波动。利用每个子序列中波动的比例对脉冲间隔时间误差进行校正。在静态场景实验中,光强为400 lux、1700 lux和3500 lux的均匀光图像信噪比分别从14.6225、12.2986和10.5854提高到14.6881、15.7925和15.9416。在动态场景实验中,转速为10 r/min、100 r/min和1000 r/min的转盘图像标准差分别从36.0759、35.1094和34.8353降低到33.8838、32.9750和32.8458。在静态和动态场景中图像缺失的灰度值都得到了补充。实验结果表明,该方法能有效校正脉冲间隔时间误差,提高图像质量。

IEEE 1588同步时钟网络时延误差的分析及修正

IEEE 1588同步时钟基于TCP/IP技术,采用变电站通信网络对时,受通信网络传输阻塞的影响,存在同步报文传输路径延时误差。文中分析了IEEE 1588时钟同步精度误差;提出了基于区分服务调度模型的同步报文路径延时误差修正方法,通过设置网络节点业务报文队列的优先级,建立了带宽调节因子和紧迫度机制,确定了同步报文的时延,并提出时钟发生器振荡频率的修正方法;实现IEEE 1588同步时钟误差的修正。搭建了高精度网络时钟硬件平台,并完成了测试。实验结果表明,该时钟实现了纳秒级网络对时,能够满足智能变电站IEC 61850标准对时间精度的要求。

通用反时限特性在微机保护中的实现方法

介绍一种通用反时限特性在微机保护中的实现方法,反时限函数中的各参数不要求为固定值,可灵活整定,具有通用性。该方法以数学分析为基础,将算式经过适当转换,采用特定的算法,使多项式计算的收敛速度很快,计算量小,耗时少,计算精度高,也不需额外的硬件资源(如用EEPROM存放表格数据)。文中还进行了误差分析,结果表明,即使运算中的多项式项数取得很少(如n=2或3),该算法的误差也非常小,完全能满足实际应用的需要。

卫星双向时间比对法的数字基带设计

随着导航系统的需求与发展,提高卫星双向时间比对设备的授时精度非常必要。介绍了卫星双向时间比对技术的基本原理,分析了数字基带设备中影响授时精度的主要误差来源,讨论了减小误差的方法和技术,并给出了数字基带设备的设计方案。实验结果表明,合理选择基带设备中应用到的设计参数,能够提高卫星双向时间比对法得授时精度。

高速采样示波器中的时基失真及其估计

介绍了时基失真的概念及产生原理。改进了美国NIST提出的时基失真的数学模型,据此模型仿真出时基失真的数据,进而仿真出测量数据。给出了为估计采样示波器的时基失真所采取的方法———最小二乘法。这种方法需要在多相位、多频率上测量信号,可以精确地估计谐波模型的阶数。最后介绍了如何根据已经得到的估计值来修正时基失真。

一种新型高效容错体系结构的研究与实现

由于辐射而在电路的时序逻辑部分和组合逻辑部分产生的逻辑软错误已经逐渐成为阻碍系统可靠性和稳定性的主要威胁。提出了一种结合了基于主/从latch设计和改进的时间冗余策略两种技术的容错体系结构,通过ISCAS′89测试基准电路进行验证并对实验结果的分析发现,该容错体系结构获得了很高的容错性能。

天基空间监视交会计算和可观测时段预报的误差分析

将卫星和目标的轨道预报误差引入天基空间目标监视的任务规划中,研究了交会计算和可观测时段预报的误差分析方法。在协方差转换基本方法和交会信息计算公式的基础上,推导了从RSW轨道坐标系到RAE参数(距离、方位角、俯仰角)的协方差转换方法。对LEO和GEO目标观测分别引入相对速度和角距变化率,给出了可观测时段误差的分析方法。算例表明本文的计算结果与Monte-Carlo仿真结果相对误差不大于4%,典型轨道误差下LEO和GEO目标的可观测时段误差分别为0.2秒和3秒量级。该方法对任务规划和姿态及相机导引具有指导意义,还可用于分析成功观测对轨道预报精度的需求。

视频时基校正电路的设计与实现

在分析时基误差产生原理的基础上 ,利用帧存和 PAL(逐行倒相 )编解码芯片及 CPU和 FPGA (现场可编程门阵列 )控制逻辑设计实现了视频时基校正电路。该电路能很好地进行时基校正 ,既可单独作为时基校正器来使用 。

一种实用的数字时基校正器的设计

介绍了数字时基校正器的原理和基本组成,并使用SAA7111A作为视频信号采集器,设计了一种实用的数字时基校正器.

加密传输在工控系统安全中的可行性研究

针对需要对现场数据加密的工业控制系统(Industrial control system,ICS),基于稳定性判据设计一种加密传输机制的可行性评估模型,结合超越方程D-subdivision求解法,提出一种数据加密长度可行域求解算法.改进IAE(Integral absolute error)并提出Truncated IAE(TIAE)-based指标,用于评估可行域内不同数据长度对系统实时性能的影响.利用嵌入式平台测定的加密算法执行时间与数据长度的关系,评估了两种对称加密算法应用在他励直流电机控制系统中的可行性,验证了可行域求解算法的准确性,并获得了实时性能随数据长度的变化规律.

一种基于三次样条插值法的时基误差校正方法

在基于多通道的高速并行采样系统中,误差估计和误差校正(等效于信号重建)是最重要的环节。提出了采用采样时间、采样波形构成的三次样条插值函数来重建多通道非均匀采样信号,利用了多通道的时基误差的周期性计算函数系数,简化了运算、降低了计算复杂度,并且该方法适用于任意通道数的采样。仿真结果表明,该方法可以对多通道高速并行采样信号进行有效地重建,校正效果良好。

一种计算时基失真估计不确定度的新方法

提出一种计算时基失真估计不确定度的新方法,讨论了时基失真估计过程中权值计算,理论推导以及仿真实验表明:只要谐波幅度比较小,多次谐波信号的方差都可以用含有基波方差来代替;给出了一种新的时基失真不确定度的定义以及一种实用的时基失真估计不确定度的计算方法.仿真实验验证了这个近似的估算公式的合理性以及可应用性.抖动方差以及加性噪声方差对时基失真估计的不确定度有一定的影响.

宽带取样示波器时基误差补偿的新方法研究

时基误差严重影响宽带取样示波器的高精准测量,但对时基误差进行精确估计和补偿极为困难。针对宽带取样示波器的时基误差(含时基失真与抖动引起的误差),首次运用正交距离回归算法对宽带取样示波器时基误差进行估计。对比多相位、多频率最小二乘法,该方法仅用一组近似正交的正弦信号对宽带取样示波器的时基误差进行有效估计,实现了对测量信号的时基补偿,得出了低于0.3 ps的时基误差,显著提高了宽带取样示波器测量准确度。

时间序列模型在入侵检测中的应用研究

入侵检测是计算机系统安全技术的重要组成部分,是计算机领域当前研究热点之一。提出了一种用于入侵检测的时间序列模型。对于计算机系统运行的某一时段,用前K次审计时事件发生次数的均值作为第K+1次的期望值,然后求期望值和第K+1次的实际次数的相对误差。当相对误差超过某一阈值时,则认为在第K+1次发生了入侵。通过仿真揭示了阈值的选择规律。仿真结果证明,在突然发生较多的入侵事件时,模型工作良好。

基于单片机控制的电话授时系统及实验数据分析

本文介绍了以ＡＴ８９Ｃ２０５１单片机为主的电话授时系统工作过程、测试原理、误差分析和数据处理。并给出了统计分析结果。

多时间尺度的扰动控制标准及备用协调

特高压联络线接入后,在特高压直流闭锁情况下,受端电网将出现严重的功率缺额,并对电网频率稳定产生严重威胁。各控制区的动态ACE(area control error)策略可以充分发挥互联电网功率支援的优势,增强特高压直流闭锁情况下互联电网的运行稳定性。文章根据响应时间长短对控制区的备用进行分类,并参考现行DCS标准,提出了基于时间维的扰动控制标准(time dimension based disturbance control standard,T-DCS),通过该控制标准评价各控制区动态ACE的执行情况及执行动态ACE后的备用恢复情况,同时以某大区电网为例,对与T-DCS标准各项评价指标相关的电量考核方法以及备用容量调整策略进行了详细说明。应用实例表明,T-DCS标准考虑了我国特高压互联电网的实际运行情况,与动态ACE策略一起构成大受端电网频率控制的新防线,不仅可以对各控制区执行网调动态ACE指令的情况进行评价与考核,也能T-DCS标准能够科学评价各控制区的扰动恢复能力,在各控制区备用容量调整中起指导作用。

基于核的最小均方误差改进算法及其应用

传统基于核的最小均方误差(KMSE)算法在进行人脸识别时,需要求解多个方程,计算量较大。为此,提出一种用于多类识别的基于核的多元最小均方误差(KMSEMC)算法,该算法只需一个方程即可。在AR人脸库上的实验及数据分析表明,该算法在时间复杂度和识别率等方面计算量较小,在识别性能和计算时间上都优于同类传统算法。

一种基于误差修正的WSN时间同步算法

针对无线传感器网络(WSN)节点的应用特点,提出一种基于误差修正的时间同步算法。通过基站周期性地广播发送信标消息,利用各节点接收到信标消息并立即记下本地的时间戳,将其发送到基站进行处理,基站计算和保存节点与参考节点时间的误差值,并将其发送到对应节点完成时钟误差的修正。实验结果表明,该算法在发送较少同步消息的同时,能保证WSN节点达到较好的时间同步。