点对点通信数据录取设备的设计及在仿真测试系统中的应用

本文简述了点对点通信数据录取设备的设计原理,阐述了它的主要功能、硬件设计、软件设计及主要技术等,最后介绍了点对点通信数据录取设备在仿真测试系统中的实际应用。     

基于RTX平台高速实时数据采集与处理平台设计

在简单地介绍了RTX操作系统之后,分析了通过在RTX下编写PCI设备驱动程序保证系统实时性的可行性;以PCI-1714数据采集卡的驱动程序开发为例,说明了在RTX下实现驱动程序的方法和编程要点,并给出了相关程序代码。在控制半实物仿真系统中的运行结果表明驱动程序运行稳定、可靠,达到了对系统实时性的要求。     

RTX技术及其在实时仿真系统中的应用

首先分析了仿真技术的发展对计算机操作系统提出的要求,在此基础上,重点介绍了在WindowsNT系统平台下利用增加RTX（实时扩展软件包）来实现系统实时性的优点、体系结构及其实时特征分析,它是一个既能简化系统模型,又能达到系统需求的较优实现途径。最后阐述了RTX在实时仿真系统中的应用方法。     

电子战半实物仿真系统设计

根据电子战系统的试验需求，设计出一个完整的基于Windows NT＋RTX和广播内存网技术的电子战半实物仿真系统。阐明电子战半实物仿真系统的系统组成及其功能，并对构成系统的各个组成部分进行了讨论。     

集装箱码头电子沙盘系统设计

为降低集装箱码头生产作业成本,推动码头智能化转型,应用数字快照、数字孪生等前沿技术,设计集装箱码头电子沙盘系统。该系统依托集装箱码头运营数据,通过数据切片、数据融合和仿真模拟实现集装箱码头生产作业的回溯仿真、实时仿真和预演仿真。应用电子沙盘系统可以提高码头营运大数据分析回溯能力,提升码头生产管理水平。     

基于Saber的船舶电力推进系统的建模及仿真

数字仿真是深入研究船舶电力推进系统关键技术的有效手段。以典型的交-直-交电压源型变频器驱动异步电动机类型的船舶电力推进系统为例,建立通用性的系统数学模型,并在Saber软件中转换成仿真模型,为研究电力推进系统特性建立有效的仿真平台。运用系统模型进行典型工况仿真实验,并将数字仿真结果与台架实验数据进行对比,验证了系统模型的准确性与精度。     

基于时间同步的船体姿态基准传递技术

在基于惯性量匹配算法的船体姿态基准传递技术中,保证2套惯导系统的数据同步是实现高精度的必要条件。本文对基于角速度匹配的姿态基准传递进行研究,并重点针对该过程的时间同步问题提出解决方案。一方面利用GPS的1PPS信号作为基准时钟源,完成2套系统的晶振校正,建立数据同步采集机制。另外,设计引入时延的扩维Kalman滤波器,对残余时延误差进行在线补偿。依靠同步采集与算法补偿相结合,实现船体变形角的高精度解算。仿真试验得到时延干扰下的测量误差在10角秒左右,证实所提方案具有较高的应用价值。     

船舶多通道通信时延数据识别技术优化分析

本文介绍船舶多通道数据传输系统中的数据传输模型、系统架构、数据处理结构以及关键技术,阐明多通道数据时延的产生机制、多通道时延模型以及时延测试系统原理,分析了多通道数据识别系统,对于研究船舶多通道数据传输技术有一定的促进作用。     

基于FPGA的自导宽频带精确波束形成器设计

针对水下鱼雷自导接收系统中宽带波束形成存在的问题,采用高精度分数延迟器设计实现了一种精确时延宽带数字波束形成器,理论分析了该波束形成器的原理、特点和优势;仿真验证了该波束形成器的有效性和优越性,并与传统方式进行仿真对比.在Virtex-7FPGA平台上的设计实现展示了该波束形成器的实现效率及实用性,利用System G...     

采用加窗LS FIR滤波器实现波束形成的分数时延

为解决由时延量化误差引起的波束图畸变,采用FIR分数时延滤波器来实现波束形成中的非整数倍采样间隔的时延,并进行仿真研究.首先介绍波束形成中由时延量化误差引起的波束图畸变现象,然后给出采用加窗最小平方误差FIR滤波器设计来精确实现波束形成中的分数时延的方法.基于50元均匀线列阵的波束设计实例验证了该方法的有效性.该方法不仅保证了波束形成的精度而且简单易行,对实现时域数字多波束形成的快速并行处理有重要意义.     

高静低动隔振系统的双时延反馈混沌化

针对舰船辐射噪声中线谱特征突出且难以消除的难题,通过双时延反馈控制的高静低动隔振系统来同时降低线谱特征和强度。首先,建立高静低动隔振系统及其双时延反馈控制的动力学模型;然后,分析双时延反馈控制的高静低动隔振系统的全时延稳定性和稳定性切换;最后,实现基于双时延反馈控制的高静低动隔振系统混沌化。仿真结果表明:不稳定区域相比稳定区域,更容易实现时延混沌化;双时延反馈相比单时延反馈的临界控制增益更小,混沌云点更稠密;高静低动隔振系统相比一般非线性系统线谱强度更低,混沌化效果更好。     

具有时延的遥操作机器人系统稳定性与透明性研究

针对遥操作机器人系统通信时延引起系统不稳定以及性能下降等问题,将系统描述成一个具有时延的状态方程,通过构造适当的李雅普诺夫函数,分析了时延下系统处于约束运动状态下的稳定性,并得到系统的稳定性条件.此外,通过建立系统的等效电路图,研究了一种采用阻抗匹配方法分析系统在有时延和无时延情况下透明性的新方法.仿真实验结果表明该方法的有效性,时延下的系统在保证稳定的基础上实现了良好的透明性.     

RTX环境下时统信息实时采集方法研究

利用统一的GPS时间信息进行高精度时间同步,可以有效解决地理分布的半实物仿真系统的同步控制问题。针对RTX环境下GPS时间信息的实时采集问题,提出并设计实现了基于RS232串口读取时间信息报文和精确对时脉冲的时间同步方法。实践结果表明,该方法对时精度可达微秒级,满足了分布式半实物仿真系统的时间同步需求。     

船用局域网络信息传输时延的优化和控制

船用局域网络信息传输的多普勒衰减产生传输时延,为了提高传输的时效性和数据输出的实时性,提出一种基于自适应波特间隔均衡的船用局域网络信息传输时延控制方法。构建船用局域网络信息传输信道模型,采用直接序列扩频调制方法进行多普勒衰减抑制,提高数据传输的带宽扩频能力,采用波特间隔均衡方法进行传输链路层的信道均衡设计,在数据输出终端采用随机序列码进行调制解调处理,由此实现船用局域网络信息传输时延控制。仿真结果表明,采用该方法进行船用局域网络信息传输,时延较小,输出数据的正确比特率较高,抗干扰能力较强,在船舶网络通信中具有很好的应用性能。     

网络遥操作机器人系统神经网络预测控制仿真研究

为了改善网络随机时延影响网络遥操作机器人系统稳定运行的问题,采用RBF神经网络对网络实测时延进行预测,取得较好的预测效果。结合Smith预估控制,提出了一种基于网络实测时延的遥操作机器人系统神经网络预测控制新方法,仿真实验结果表明了该方案的有效性和鲁棒性。     

船舶通信系统中的数字阵列实时信号处理算法

船舶通信系统的数字阵列信号处理与调制能力,将直接关系到船舶远洋行驶中的安全性,针对传统数字信号处理算法抗噪声干扰能力差、信号处理误差高的不足,提出一种基于正交解调的数字阵列信号处理算法研究。利用正交分解方法将原始的含噪信号分解为横向数字阵列信号与纵向数字阵列信号,再分别对阵列信号进行滤波匹配与消噪处理,能够在保存关键信息的前提下消除大部分环境噪声的干扰。仿真结果表明,提出算法信号处理的峰值信噪比更具优势,同时在信号处理时延及控制误差方面也优于传统算法。     

基于数字孪生的测试场景架构及应用研究

虚拟测试场景在智能船舶评估中占有重要地位,数字孪生技术能够对现实环境进行描述、预测,实现智能现实环境与虚拟场景的交互映射。本文探索如何将数字孪生应用于智能船舶虚拟测试,构建船舶和环境数字孪生体来实现船舶在现实环境中如何获取数据、在哪获取数据,获取何种数据映射到虚拟测试场景中,并寻求更为准确的参数。初步构建出基于数字孪生的船舶虚拟测试场景架构,基于该架构进行虚拟测试前后以及船舶远程操作时延优化应用,该架构具有一定的有效性和可靠性。基于数字孪生技术能够提高智能船舶虚拟测试系统的效率和操作精度,增强实验结果的可靠性。     

新型升沉补偿试验系统的仿真设计

为能更准确地对波浪升沉补偿系统进行研究,设计一种基于数字液压技术的新型试验系统,采用Stewart平台结构模拟船舶的六自由度运动,以数字液压缸作为驱动器对重物升沉进行补偿。在LabVIEW仿真环境下运用广义预测与PID控制策略,实现了对升沉补偿试验系统的设计。结果表明,该系统仿真相似度高,方便取得各种工况下的试验数据。     

自适应相位差估计器

介绍了自适应相位差估计器的原理,给出了算法的仿真结果和对实际数据的相位差估计结果,意在通过自适应相位差估计器对各阵元通道间的相位差进行测量,利用测量结果对多阵元接收系统进行时延差补偿.通过仿真与实际信号的分析,自适应相位差估计器具良好抗干扰能力,相位差估计精度高,学习速度快等优点,可以用此方法进行系统相位差估计.     

Trimble RTX技术性能测试与应用分析

文章介绍了RTX系统组成及服务类型,通过现场实际测试,统计RTX收敛时间、内符合精度、外符合精度及后处理精度,测试结果表明:(1)RTX初次收敛时间约为30 min;(2)内符合精度平面优于2 cm、高程优于4 cm,外符合精度平面优于6 cm、高程约为10 cm;(3)RTX-PP直接解算的CGCS2000坐标成果精度在分米级别。RTX技术精度较高,可广泛应用于水运工程测量领域。