电光与控制
2009, 16(3): 1
期刊基本信息
创刊：
1970年 • 月刊
名称：
电光与控制
英文：
Electronics Optics & Control
主管单位：
中国航空工业集团公司
主办单位：
中国航空工业洛阳电光设备研究所
主编：
刘红漫
副主编：
周德云 苏泽青
ISSN：
1671-637X
刊号：
CN 41-1227/TN
电话：
0379-63327293
邮箱：
地址：
河南洛阳017信箱《电光与控制》编辑部
邮编：
471009
定价：
20元/期
电光与控制 第16卷 第3期
机载悬挂物管理系统是作战飞机管理机载悬挂物、航炮等装置的核心机载设备,随着作战飞机外挂点数量和能携带悬挂物种类的逐步增加,悬挂物管理系统也日趋复杂。在简述机载悬挂物管理系统发展现状的基础上,对国外先进战斗机悬挂物管理系统的装备发展情况进行跟踪,重点介绍了波音公司为竞标F-35飞机所给出的悬挂物管理系统方案,包括基本组成、设计原则以及主要的技术特点,随后对国外相关先进技术研发情况进行了研究,提出一些具体建议供相关专业人员参考。
悬挂物管理系统 标准体系 数据链 控制逻辑 作战飞机 stores management system standard systems data link control logic combat aircraft 
为了研究多个运动平台对固定辐射源的差分多普勒(FDOA)定位,根据FDOA定位原理在“XX系统仿真”平台下建立了平面三站FDOA定位系统仿真模型。首先介绍了定位系统的每个子模块的功能和相应的数学模型;然后对定位误差的Cramer-Rao界进行了公式推导;通过仿真实验考察配置方式、运动方向以及取样数等参数对FDOA定位精度的影响。仿真结果表明所建立的仿真模型是可行而有效的。
差分多普勒定位 系统仿真 无源定位 多运动平台 FDOA locating system simulation passive location multiple moving stations 为建立战斗机空战对抗模拟仿真环境,进行战斗机空战动态效能评估和演示验证,方便空战战术技术的研究,分别提取超视距空战和视距内空战阶段的动态评估指标体系,综合考虑对抗过程中的诸多因素,利用HLA/RTI技术,详细设计和开发了仿真系统中各联邦成员仿真对象模型。将现代空战过程划分为若干赋权子阶段,并借助于先进分布式仿真技术的空战效果评估,是实现空战动态效能评估与仿真的一种有效方法。
空战仿真 效能评估 仿真对象模型 视景仿真 air combat simulation High Level Architecture (HLA) HLA effectiveness evaluation simulation object model scene simulation 为了使导弹在较短的末制导时间内获得很小的脱靶量,同时对机动过载的需求满足导弹实际过载能力,研究了适用于攻击蛇形机动目标的最优制导律和蛇形机动补偿制导律,并分析了具体实现方法,设计目标状态估计器,建立导引回路数学模型。仿真验证了测量越精确,可知信息越多,估计性能就越好;最后研究了导弹过载限制、测量误差、目标状态估计精度及制导律的选择等因素对制导精度的影响。
导弹 制导律 制导精度 卡尔曼滤波器 目标状态 missile guidance law guidance precision Kalman filter target state 针对兵器精确伪装时的伪装外形设计问题,提出一种新的伪装区域生成方法。该方法通过选取阵地的典型地貌特征作为伪装区域的原型,并以兵器的外形尺寸为约束对其进行缩放,建立起地貌发育模型。为使伪装区域达到随机变化的效果,利用分形方法生成了随机分形曲面,并利用一定的权值将缩放后的地貌模型曲面与分形曲面进行曲面融合,从而得到伪装区域。实验结果表明,该方法可有效生成符合伪装需求的伪装区域,实现了伪装区域与周围阵地地貌的良好融合。
分形 地貌特征 发育模型 伪装区域 fractal physiognomy characteristics growth model camouflage region 对基于仿真的空间目标逆合成孔径雷达(ISAR)图像,提出了相应的空间目标特征提取及目标识别算法。首先建立了空间目标三维散射点阵模型,利用距离-多普勒成像算法对其进行了ISAR成像仿真,建立目标识别数据库;其次利用小波分解原理,提取二维小波变换后4个子图的奇异值特征;最后分别应用多项式核(Polynomial)及径向基函数核(RBF)支持向量机(SVM)进行分类识别。仿真实验研究了识别率与特征数目的关系及两类核函数SVM的分类性能,并达到了较好的识别效果,从而验证了本文算法的有效性。
空间目标识别 逆合成孔径雷达 二维小波变换 奇异值 支持向量机 spaceborne target recognition ISAR two-dimensional wavelet transform singular value SVM 针对反辐射导弹,以ADC模型为基础,将其制导能力分解为中制导能力、末制导能力、目标探测能力和目标截获能力,并且建立了导弹中、末制导阶段制导能力的数学模型。分析了影响导弹对目标探测能力的主要因素,探讨了电子干扰状态下对导弹目标截获能力的影响。提出了以数据库理论为核心的效能评估实现策略;设计了软件仿真框架并得以实现,从理论和实践上为系统能力矩阵提供可靠数据,从而提高反辐射导弹打击目标的综合能力。
反辐射导弹 中制导 末制导 目标探测 目标截获 Anti-Radiation Missile(ARM) midcourse guidance terminal guidance target detection target acquisition 为了对充满不确定性与模糊性的空中目标识别数据进行处理,提高空中目标多传感器融合的准确性和可靠性,提出以模糊贝叶斯网络为基本结构的多传感器数据融合模型。该模型能够对清晰连续变量通过模糊化和去模糊化操作变换成离散变量,而且基于模糊贝叶斯网络的建模方法能够组合多种证据进行不确定性表达和推理。通过详细分析空中目标识别的推理规则,建立了空中目标识别的贝叶斯网络拓扑结构,提出了贝叶斯推理算法对多种证据进行融合计算的模型。识别实例表明该模型能够融合不同信息源的数据,有效地提高空中目标识别的效率。
空中目标识别 模糊贝叶斯网络 多传感器融合 贝叶斯概率推理 aerial target recognition fuzzy Bayesian network multi-sensor data fusion Bayesian probability reasoning 分析了Liu混沌系统的特性,讨论了一种观测器同步设计方法。首先对响应系统状态进行重构,然后通过极点配置方法,实现两个混沌系统的状态渐进同步,并通过数值仿真对理论分析加以验证。提出利用Liu混沌系统同步进行图像保密通信的方法,在发送端利用Liu混沌信号掩盖坐标变换后的数字图像信号,在接收端能准确地恢复原始图像信号。仿真结果表明了提出的图像保密通信方法具有很好的保密性。
图像保密通信 Liu混沌系统 观测器 极点配置 image secure communication Liu chaotic system observer pole assignment 利用线性调频步进体制高分辨雷达对鸟类目标进行ISAR成像是解决航空安全保障中鸟情探测问题的一个全新且重要的技术途径。为了得到鸟类目标更清晰的像,准确判断其运动状态显得至关重要。基于线性调频步进体制雷达微多普勒效应的产生原理,在距离-慢时间谱图上,针对鸟类目标特性,通过对精高分辨距离像进行分析,提出了一种利用进退法搜索相邻精高分辨距离像的互相关系数的方法来判别鸟类目标运动状态。仿真结果证明了其可行性和有效性。
航空安全 鸟类目标 线性调频步进信号 距离-慢时间谱图 精高分辨距离像 互相关系数 进退法 aviation safety avian linear frequency-stepped chirp signal spectrogram high-resolution range profile cross correlation coefficient advance-retreat method 将改进的粒子群算法(PSO)与参数跟踪策略(PTS)及动态搜索域相结合形成一种新的混合算法,用于求解电磁领域中复超越方程的高精度求根问题。在算法实现过程中,采用在粒子群算法中加入基于群体适应度方差的自适应变异操作来增加群体多样性,有效地避免算法陷入早熟收敛;使用参量跟踪策略有效地缩小了粒子群算法搜索区域,保证了解的单一性,提高了运算速度;使用动态搜索域提高了解的精度,并使运算速度得以进一步提高。通过实例说明该混合算法能够精确地解决复超越方程中的多值问题,解集完备性好,且与现有结果相吻合。
复超越方程 粒子群算法 参数跟踪 动态搜索 complex transcendental equation particle swarm optimization parameter tracking dynamic searching 为了提高光电跟踪控制系统可靠性和实时性,设计了一种基于FPGA的控制系统。该控制系统以一块FPGA芯片为核心,主要完成传感器信号处理,控制算法实现,脉宽调制方波生成,与上位机通信等任务。采用Xilinx公司的ISE7.0平台进行开发,并用层次化和模块化的方式进行设计。实验结果表明这种设计方法使系统以比较低的成本获得了很高的处理速度,从而提高了系统的性能。
光电跟踪 伺服控制 转台 FPGA FPGA Opto-Electronic tracking servo control turntable 在分析APS图像传感器STAR1000驱动时序的基础上,设计了一种基于FPGA的智能APS控制器。采用自上而下的设计思想,将该控制器分为3个模块:微处理器接口信号控制模块(McuCtrl)、静态存储器(SRAM)信号控制模块(SramCtrl)和APS信号控制模块(ApsCtrl)。利用VHDL语言进行硬件描述,编译完成后利用Modelsim软件对所设计的控制器仿真分析,最后将其应用到星敏感器原理样机,通过实际系统检验它的有效性。
有源像素传感器 智能控制器 星敏感器 APS intelligent controller star sensor STAR1000 STAR1000 FPGA FPGA 分析了美国天基跟踪与监视系统(STSS)对弹道导弹目标的红外探测能力,在此基础上分析了基于天基红外传感器的弹道中段目标红外识别方法,论述了中段目标温度、平均温度变化率、谱分布、姿态运动和辐射方向图等特征提取方法,提出了中段目标光学多传感器融合识别策略,给出了一些仿真计算结果。
天基红外传感器 弹道导弹 中段目标 目标识别 space-based infrared sensor ballistic missile midcourse target target discrimination STSS STSS 为了提高光电头盔瞄准具的检测效率和检测速度,实现光电头盔瞄准具自动化检测,在分析了光电瞄准具工作原理和测试需求的基础上,对比几种总线技术的特点,以PXI总线为平台,采用虚拟仪器技术,设计并实现了光电瞄准具自动测试系统。给出系统的主体设计思想、硬件结构及软件流程。
头盔瞄准具 光电瞄准具 自动测试 虚拟仪表 Helmet-Mounted Sight(HMS) electronic sight automatic testing PXI PXI virtual instrument 武装直升机作战多在低空或超低空,所发射的导弹常常掠地飞行,如果导弹初始弹道出现波动,轻则影响命中精度,重则坠地或擦碰障碍物。因此需要对影响初始弹道的干扰因素进行分析并设法消除其影响。通过建立导弹运动学、动力学数学模型,构建了导弹数字仿真环境;建立各种干扰环节的数学模型,并将扰动模型代入导弹仿真环境中进行单项和综合影响仿真分析。分析结果认为导弹陀螺零位、发动机推力偏心、导弹发射方式、直升机旋翼下洗流场等因素的影响是显著的,特别是在这些因素的综合影响下,初始弹道将出现很大的偏离。提出了消除或减小各种因素影响的途径,并进行了仿真验证,结果证明是可行的。
武装直升机 机载导弹 初始弹道 推力偏心 陀螺零位 下洗流场 发射方式 armed helicopter airborne missile initial trajectory thrust eccentricity gyro zero-position downwash flow field launch mode 设计了一种小型面阵航空相机系统。该系统采用大面阵CMOS图像传感器作为成像器件,通过反射镜扫描进行像移补偿的方法,实现无人机飞行状态时清晰地数字成像。实验室前向像移补偿实验结果表明,该系统对于前向像移进行了较好的补偿,达到指标要求,成像清晰。
无人机 航空相机 像移补偿 UAV aerial camera image motion compensation CMOS CMOS 红外成像自动目标识别是精确制导**的重要研究内容。针对地面复杂背景条件下,目标难以检测识别的问题,在分析地面目标红外图像场景的基础上,首先利用形态学技术对图像进行去噪和抑制背景,采用Otsu法对图像进行阈值分割并用形态学技术消除虚警目标点,用扩展像素标记法对图像进行区域标记,然后提取目标形状、矩和统计分布三类特征作为识别特征,并采用模糊综合评判方法识别目标。对实地拍摄的100幅坦克目标红外图像进行了识别实验,结果表明,该方法在坦克的典型作战环境下具有较强的抗噪性能和抑制背景结构干扰的能力,能有效识别出目标,并且易于用并行处理和硬件实现。
红外目标识别 自动目标识别 形态学滤波 图像分割 IR target recognition automatic target recognition morphological filter image segmentation 根据提升小波的框架结构,提出了基于FPGA小波变换核的设计与实现方案;根据自顶向下的设计思想,利用FPGA片内存储资源,实现了行列变换的并行执行;该结构由一个行处理器和一个列处理器组成,行、列处理器通过时分复用同时进行滤波,用优化的移位加操作替代乘法操作;采用流水线设计方法,减少了运算量,提高了硬件资源利用率;整个模块采用VHDL语言进行设计,并在QuartusⅡ下进行了编译和仿真。经验证系统工作可靠,完全满足实时处理的要求。
小波变换 图像处理 提升方法 并行结构 wavelet transform image processing lifting schemes parallel architecture FPGA FPGA 电路板的可测性和设计复杂性是一对矛盾,由此提出了基于网络表文件的可测性设计优化算法,可在改善电路板测试性的同时,最大限度地降低电路板的设计复杂性。该算法用Matlab来实现,通过对电路板网络表文件的数学分析,确定用最少的边界扫描器件实现对电路网络的一个最大覆盖,从而改善电路板的测试性,大幅度提高电路板的测试覆盖率。最后,利用算法对某电路板进行了可测性分析,试验表明对器件进行了有效的定位,从而为设计工程师进行可测性设计提供了参考和方向。
电路板 可测性设计 网络表 边界扫描 circuit board design for testability network list Boundary Scan(BS) 为了解决复杂电路系统故障样本少、特征信息冗杂的问题,提出了一种基于粗糙集属性约简理论和支持向量机分类方法相结合的故障诊断方法。首先采用粗糙集约简故障模式库中的冗余特征属性和矛盾样本,然后提取最简故障特征模式作为支持向量机的学习样本,通过样本训练使构建的支持向量机多分类器能够快速实现故障诊断的目的。最后,通过仿真算例验证了该方法在小样本故障识别上的有效性和可行性。
故障诊断 粗糙集 支持向量机 复杂系统 fault diagnosis rough set Support Vector Machine(SVM) complex system 为获取高准确度的时间信息和同步频率信号,基于MSP430单片机和FPGA的时统终端系统的设计,实现对IRIG-B码和GPS时间信息的解调,同时提供各种不同频率的同步信号。针对GPS接收机输出定时信号存在的抖动,采用平滑滤波、驯服等技术,系统外同步精度提高到100ns,增强了系统的精度和稳定度。
时码终端 IRIG-B码 晶振驯服 time-code terminal IRIG-B code GPS GPS tame crystal oscillator 面对复杂的作战环境,如何快速地规划出满足约束条件的飞行轨迹,是实现无人机突防攻击的关键。提出了一种基于Voronoi图和改进遗传算法的航迹规划方法,该方法采取分层规划的思想,首先由Voronoi图生成初始航迹,并综合考虑约束条件,赋予各条航迹相应的权值;然后采用遗传算法在生成的航迹空间中寻优,从而得到满意的航迹。为避免产生不可行解,采取了基于优先级编码的改进遗传算法,详细介绍了其编码与解码原理,并给出了相应的操作算子。仿真结果表明,整个航迹规划的思路是可行的。
无人机 航迹规划 遗传算法 Voronoi图 优先级编码 UAV path planning genetic algorithm Voronoi diagram priority-based encoding 机械抖动机构是激光陀螺仪中的一个精密机电元件,为了提高陀螺的精度,消除抖动偏频的动态闭锁误差,需要对抖动环的误差进行分析,并对该环节进行检测。通过对抖动环的误差、随机噪声的分析研究,给出了抖动环的测试方案,并用单片机实现了伪随机码产生的方法,通过理论分析说明减少各个环节的误差的重要性以及加入随机噪声可以有效地消除动态锁区的原理。
激光陀螺仪 机抖机构 随机噪声 动态锁区 误差 ring laser gyroscope dithering mechanism random noise dynamic lock-in error 介绍了一种通过Flash主控芯片的JTAG接口实现对Flash加载数据的方法。描述了Flash存储器的特点、JTAG技术的发展和应用以及TCL脚本语言的编程方法,给出了一个以JTAG方法对Flash进行数据加载的通用方案,该方案可以作为嵌入式处理器电路调试方法的重要补充。
TCL脚本 数据加载 JTAG JTAG Tool Command Language Flash Flash data loading