基于分布式的捷联导航计算机系统设计与实现

为消除大型载体结构变形对载体上设备观测精度的影响,本文介绍了分布式姿态基准系统并给出了基于以太网和CAN总线的多级分布式系统的设计方案,最后完成基于DSP-MPU的捷联姿态基准导航计算机的硬件方案设计。     

基于STD总线的操舵仪控制系统中断技术的研究与应用

围绕基于STD总线的工控系统如何合理地使用中断技术进行了分析和研究,并应用于操舵仪控制系统的设汁当中,在满足系统实时性要求和降低开发设计复杂性方面均取得较满意结果。     

中低速磁浮轨道疑似不平顺的Box-Whisker图筛选法

为了减少中低速磁浮轨道检测工作量和轨道检测设备占用线路的时间，提升轨道不平顺检测效率，提出了通过行车记录仪采集悬浮系统有关数据来筛选轨道疑似不平顺的方法；依据轨道线路不平顺异常对悬浮间隙、悬浮电磁铁垂向加速度及电磁铁电流等都会造成明显突变异常的基本思想，基于Box-Whisker图设定筛选阈值，利用悬浮间隙、悬浮电磁铁垂向加速度及电磁铁电流等数据进行三元阈值的异常筛选，并针对可能漏筛的数据再次分别基于一元和二元阈值筛选，并综合上述结果来判定轨道路段的异常等级，将多次被筛选出的异常判定为疑似不平顺路段；为进一步提升不平顺异常路段筛选结果的准确性，依据同一车厢的不同悬浮控制点通过相同不平顺异常路段时的数据应体现出重复性异常的思想，融合行车记录仪记录的多个悬浮控制点数据的筛选结果，以此综合评判路段的疑似不平顺，在此基础上应用提出的方法分析了长沙磁浮线M车厢左侧10处悬浮控制系统的数据。研究结果表明：提出的方法使现有全路段不平顺检测方式转变为利用轨检设备有针对性地检测疑似异常路段的方式，线路检测维护时间可减少20%左右。     

高速磁悬浮列车测速定位系统过接缝问题研究

高速磁浮列车长定子轨道的接缝会使测速定位系统相对位置传感器的检测信号产生畸变,并导致牵引设备过流或过压保护甚至烧毁.为消除轨道接缝的影响,测速定位系统使用了两路相对位置传感器.本文依据自适应滤波器原理,设计了一种自适应预测滤波器,根据相对位置传感器输出的历史值对当前输出值进行预测,通过比较预测值与实际观测值判断检测信号是否产生畸变,并以此为基础对两路传感器的信号进行选择与切换.经过仿真验证,这种方法在传感器存在安装误差和干扰的情况下也可以很好的消除因信号畸变带来的不良影响.     

强跟踪滤波在动基座传递对准中的应用

在保证捷联惯性导航系统（SINS）动基座传递对准具有一定精度的前提下,为了缩短传递对准的时间,对强跟踪滤波（STF）在动基座传递对准中的应用进行了研究。通过在一步预测方差P（k＋1｜k）中引入渐消因子λ（k＋1）,以此减弱老数据对当前滤波值的影响。同时,对渐消因子λ（k＋1）的计算做出修正,使得状态估计更加平滑。最后,在匀速拐弯的机动方式下进行了仿真,结果表明强跟踪滤波在对准精度与速度上比Kalman滤波有更好的表现。     

基于公理设计的捷联导航系统设计方法

按照公理化设计原理,设计公理为设计者提供了一种设计指导框架。在此框架的指导下,大大降低了系统设计的复杂度,由此提高了系统的设计质量,缩短了系统的开发周期。本文应用公理化设计理论,采用结构模块化设计原则,对捷联式惯性导航系统的设计过程进行分析,给出了捷联式惯性导航系统的功能需求与设计参数间的映射与分解过程。结果表明,设计的分解过程是合理的,满足独立性公理。     

甲板变形测量系统的研究

以直梁为对象 ,提出基于曲线拟合方法的传感器优化布置法 ,并通过实例 ,得出甲板上梁的传感器优化布置方案。根据系统工作的特点 ,提出了建立基于多传感器数据融合的甲板变形测量系统的基本设想     

高速磁浮列车长定子轨道几种故障情况的分析

与轮轨交通不同,高速磁浮列车轨道是一种同步直线电机的长定子,其因长距离露天铺设,有可能会出现定子电缆下挂、定子电缆绝缘层破损、铁芯环氧层老化破裂以及定子段间大错牙等故障情况,这些故障将直接影响列车的安全高效运行。为了实现上述故障的快速检测,以磁场为研究对象,对高速磁浮长定子电机及其轨道进行建模,仿真分析上述故障情况下的行波磁场,探讨主漏磁场与故障之间的规律,其中电缆下挂和铁芯环氧层老化破裂故障对应行波磁场的减弱,极端情况下减弱程度为25%;绕组绝缘层破损造成三相短路故障对应行波磁场强度增大近5倍,5和7次谐波也更加明显;轨道不同方向错牙故障对应行波磁场幅值的不同大小变化,当上下偏移3 mm时,变化程度约为10%,这些规律为后续的轨道故障检测工作提供理论依据。     

一种基于DSP的宽范围高精度实时数据采集系统的设计

在船用挠性捷联航姿基准系统中，如何保证大动态范围条件下的动调陀螺仪数字量化线路的准确性和实时性是其关键。本文详细介绍了一种基于TMS320VC5409DSP的大动态范围高精度数据采集系统，其动态范围优于140dB，其测量精度满足了航姿基准系统的数据采集要求。