计算机测量与控制杂志 统计源期刊

计算机测量与控制 2016年第09期杂志 文档列表

PHM技术国内外发展情况综述1-4

摘要：随着现代武器装备复杂化、综合化、智能化程度的不断提高,传统的故障诊断技术难以适应新的需求。为了满足信息化战争对武器装备作战效能和快捷、精准、持续保障的要求,20世纪90年代中期,PHM（故障预测与健康管理）技术应运而生。从发展概况、应用成效、PHM验证评价、典型案例分析以及发展规划5个方面总结了国外PHM技术发展的应用成效;并对国内PHM技术的基础理论、工程技术与应用方面的发展状况进行了总结;通过对比国内外PHM技术的发展应用现状,总结分析了目前国内PHM技术发展现状与国外先进水平之间的差距以及未来发展的借鉴启示。

大型民机试飞测试发展与挑战5-7

摘要：飞行试验是对飞机的性能进行验证和确认的关键阶段,试飞测试是保障该阶段工作的重要内容;国内目前对于军机已拥有了成熟的测试技术、测试方法和可靠的测试设备,而对于民用飞机特别是大型民机的试飞测试目前还处在起步阶段;随着国家大飞机研制专项的不断推近,大型客机试飞测试需求逐步明确;从大型民机试飞测试需求和测试工作特点出发,对机载测试技术变革、遥测和数据处理技术等键技术在国外的最新发展和国内大型飞机的现状进行对比分析,可以看出我国民机试飞测试在网络化机载测试系统应用、遥测传输链路带宽、大数据快速处理等方面存在较大的挑战;在此基础上对应对挑战的发展策略和后续攻关的方向进行研究,可以为我国大型飞机特别是民机试飞测试技术的发展提供参考。

飞机电缆屏蔽层接地可靠性测试系统设计8-11

摘要：飞机电缆屏蔽层可靠接地对飞机建立完整屏蔽环路,防止复杂电磁场对飞机内部电路产生干扰具有重要意义;因此,接地可靠性测试尤为必要;测试系统以NI CompactRIO机箱为核心,通过连接上位机、辅助电路以及测试工具搭建硬件测试平台,利用LabVIEW可视化编程语言编写控制程序;上位机程序,通过状态机实现人工交互以及系统整体逻辑控制;FPGA控制程序,用于驱动硬件完成信号的产生和采集工作;实时处理器程序,采用DMA技术与FPGA进行通讯,对辅助电路反馈的采集数据进行快速傅里叶变换提取有效信号,随后应用矢量电压电流法求解电缆屏蔽层环路阻抗;实际测量结果证明：基于LabVIEW的飞机电缆屏蔽层接地可靠性测试系统能够以较高精度完成电缆屏蔽层接地可靠性测试。

基于嵌入式S3C2440系统Bootloader设计与实现12-14

摘要：Bootloader是嵌入式系统的一个重要环节,对不同的硬件平台,其Bootloader都不尽相同,因此设计Bootloader是嵌入式系统开发的难点;文中分析S3C2440嵌入式系统的硬件组成和u-boot源码对linux内核的启动流程,得出u-boot启动内核两个阶段必备阶段：第一个阶段是用汇编初始与具体硬件平台相关的操作等,第二阶段是用C语言编写复杂功能以及启动内核;以加载linux-2.6.22.6内核为例,根据u-boot启动内核两个阶段所做的工作,设计出适用于S3C2440嵌入式系统的精简Bootloader;通过实验表明,该设计的Bootloader成功启动linux内核,具有良好的稳定性,可靠性和简洁性。

一体化小卫星综合测试系统的设计15-18

摘要：在卫星的研制测试过程中,现有的测试设备通用性不强、开放性和灵活性不够、设备集成化程度低、自动化和智能化程度不高;通过提出一种小型化、一体化的综合测试系统的设计方法,并结合现有的资源进行了具体的项目开发,为未来的小卫星提升测试效率,降低系统成本,缩减系统规模探索出一条新路;实践表明,该方案在满足现有测试要求的情况下,在研制成本、系统体积、组建时间和无故障运行方面等均有较大改善。

飞机交流电源特性参数测量研究19-22

摘要：飞机机载电源系统供电品质直接关系到飞机用电设备可靠工作和飞行安全,为此,2006年国际标准组织推出了新的机载电源标准ISO1540-2006;本文根据该标准要求,提出了一种机载电源的稳态和瞬态特性的测试的实用方法;建立了测量的数学模型;采用虚拟仪器技术,设计硬件测试平台,包括功率因数可调的大功率数字化程控负载和计算机数据采集系统;基于LabVIEW开发了测试软件;为满足暂态特性的测量要求和精度要求,采用了NI高速高精度数据采集卡,实现了较高的测量精度,综合测量误差小于0.5%,并在暂态测量中,考虑了负载接触器吸合时间;该测试系统可以用来检验恒频机载交流电源的特性是否符合国际标准要求,以保证飞行安全。

主成分分析与遗传神经网络在制冷系统故障诊断中的应用23-27

摘要：针对低温试验系统制冷设备测点多、数据间存在强相关性等特点,将主成分分析法和遗传神经网络智能识别方法进行组合,引入制冷系统的故障诊断中;结合专家经验和主成分分析客观地对多传感器信息进行了科学合理的故障特征优选,从而确定了神经网络的输入空间;为了克服神经网络易陷入局部最小的缺陷,利用遗传算法的全局搜索能力,对神经网络的初始权值和阈值进行了优化;运用该方法对制冷系统各故障状态进行识别,结果表明,简洁有效的网络结构不仅缩短了训练时间,而且提高了网络的稳定性和分类精度,为监测系统提供了一种有效的故障诊断方法。

角反射体RCS微波暗室测量及分析28-31

摘要：角反射体雷达散射截面（RCS）的测量是雷达目标识别、成像等研究领域的一个关键环节;在对目标RCS测量原理分析的基础上,介绍了一个在微波暗室中基于紧缩场和矢量网络分析仪测量目标RCS的测量系统;利用该系统对角反射体垂直姿态和45°姿态的RCS进行了360度转角扫频的测量,结果与FEKO软件仿真计算的结果对比表明,两种方法得到的数据走势基本一致。

一种多功能航空测试设备的设计与实现32-34

摘要：针对某航空电子产品需求,设计了一种多功能测试设备,详细描述了测试设备的总体设计,硬件设计和软件设计,并对其中关键技术进行了重点论述;测试设备采用了虚拟仪器技术,利用基于组件模型的开发方法,合理划分组件,有效提高了测试设备及构件的通用性和重用性,缩短了产品的开发周期;该测试设备已应用于某航空电子产品的产品调试、交付验收、故障排除;经过使用后证明,测试设备的软/硬件设计合理、自动化程度高、工作稳定可靠。

基于LabVIEW的USB设备无线测试系统设计35-38

摘要：针对传统有线USB设备测试系统存在布线、单目标、通用性差等缺陷,设计一套基于LabVIEW的USB设备无线测试系统;系统以LabVIEW为软件开发平台,进行虚拟仪器前面板设计与后台程序的编写;利用无线数据收发模块及其余硬件设备,搭建上位机与设备间无线数据通讯的桥梁;以宏晶STC12C5A60S2单片机为核心控制器,通过引入USB总线接口芯片CH375扩展了USB-HOST功能,从而实现上位机和USB设备间数据的无线采集与传输;本系统主要应用于对USB设备的开发调试和测试过程。

异常环境下GNSS接收机性能测试平台开发39-42

摘要：为了验证全球导航卫星系统（GNSS）接收机在电离层异常环境下的性能是否满足相应的技术规范要求,文章设计开发了GNSS接收机性能测试平台;该平台主要由信号仿真器、轨迹发生器、误差仿真模块、待测接收机以及性能测试模块组成,可以仿真不同电离层环境下的卫星信号,从而测定接收机在不同环境下的性能;详细介绍了误差仿真模块与测试模块的设计方案,并利用信号仿真器与接收机进行测试验证,证明了该平台的有效性。

基于平面估计的三维测量相位展开新方法43-46

摘要：工业自动化生产中微米级的三维测量大多采用相位测量轮廓术,但其中现有的包裹相位展开方法容易受图像噪声和相位突变的干扰;在电路板贴片安装的锡膏三维测量中,利用电路板的平面区域包裹相位信息进行平面估计,然后全局相位展开向拟合平面靠拢,根据统计信息确定参数,得到连续相位;利用展开后的相位再进行电路板平面的二次曲面拟合,提高基平面的拟合精度和相对高度;对比实验证明了该方法的鲁棒性和快速性,处理时间短,不受噪声、相位突变、阴影等干扰。

通用航管二次雷达功放模块自动测试系统研制47-49

摘要：航管二次雷达的性能直接关系到航空飞行安全。高功率模块的测试尤需谨慎;研制通用的航管二次雷达功放模块自动测试系统可提高保障能力,降低保障成本;系统采用PXIe、LXI/LAN、GPIB混合总线技术,以PXIe嵌入式PC控制器为控制中枢,以＂测试盒组＂为测试中枢,经适配器实现PXIe板卡、仪表与被测单元的适配,实现多品类功放模块的测试;文章从测试需求、仪表选择、TPS开发平台、系统结构等方面阐述了系统总体设计,提出了基于频谱分析仪的插入相位测试方法,并着重分析了系统在测试盒组、适配器和自动校准补偿三方面的通用性设计;系统可实现大功率范围的激励、测试及校准,省去对昂贵的矢量网络分析仪的配置,测试精度高,经济效益显著。

基于逻辑门限值的客车ABS硬件在环测试研究50-53

摘要：针对ABS控制器开发过程中纯数值仿真过于理想化,实车试验成本高、周期长等缺点,设计并搭建了客车ABS硬件在环仿真测试系统;系统由xPC目标实时仿真环境、气制动系统及整车动力学模型组成;气制动系统按照真实客车制动系统并配合力传感器搭建;整车动力学模型由轮胎模型、七自由度车辆模型、制动器模型等组成,并利用Simulink建模;在ABS控制策略中引入逻辑门限值控制,在客车ABS硬件在环仿真测试系统上测试了客车在高附着系数、低附着系数及对接路面上的制动情况;试验表明：逻辑门限值控制能很好地将车轮滑移率控制在最佳滑移率附近,具有较好的控制精度及鲁棒性。

基于Comsol的电位法压裂裂缝监测正演研究54-57

摘要：随着我国石油开发的不断深入,大部分油田已经进入了高含水开发期;电位法压裂裂缝监测通过套管向井中供电,地面观测电位分布,监测压裂裂缝形态。该方法简单易行,是一种重要的裂缝监测方法;因此开展相关电位法压裂裂缝监测的正演以及反演研究具有十分重要的意义;首先,文章基于有限单元法,利用comsol软件建立了电位法压裂裂缝监测模型,进行了数学分析,并选取了合适的边界条件;其次,通过建立的模型,研究了裂缝方位与地面电位的对应关系;然后,通过改变测量区域的坡度,研究了坡度对地面测量电位的影响;研究表明,裂缝的方位与异常电位值的极小值相对应;地表坡度将对裂缝方位的监测造成影响;因而,在实际的电位法压裂裂缝监测中,应考虑坡度的影响,并对测量电位进行相应地修正补偿以消除误差。

基于PEMS测量的机动车尾气预测研究58-60

摘要：为了实现对机动车尾气排放的控制,解决现有预测模型未能通过燃油消耗来研究污染物排放以及未能建立起油耗及其车外可观测影响因素之间的关系问题,对油耗数据及其理论模型进行了研究,提出了微观综合预测模型,它是根据便携式尾气测量系统（PEMS）实际工况下测量的机动车油耗与各污染物排放数据,并结合油耗的理论模型建立起的综合预测模型;最后,通过实验对综合预测模型进行了实例分析与验证;实验结果表明,综合预测模型首次对污染物CO和NO的预测模拟值和实测值之间的平均误差分别为14.3%和12.8%,实现了较好的预测效果,为进一步研究燃油消耗和排放的关系奠定了很好的基础。

专家控制技术在船舶机舱监测报警系统中的应用研究61-64

摘要：为提高船舶自动化程度,实现无人机舱,将专家控制技术应用到机舱监测报警系统中;详细阐述了专家控制系统的结构、原理,从受控对象、专家控制器、规则库、推理机四方面介绍了建模过程;并结合结构功能、知识表示、传感数据预处理完成了智能机舱监测报警系统的建立;最后通过大连海事大学开发的DMS-2015轮机模拟器对专家控制型机舱监测报警系统进行了验证,结果表明,该系统的应用,使机舱故障报警更加精确,故障排除更加方便,大大降低了轮机员工作值班的疲劳强度,而且为船舶机舱监测报警提供了一个新思路。

双余度发动机状态监测技术的研究与应用65-69

摘要：在飞机、舰艇、装甲、汽车电子控制系统中采用双余度发动机状态监测技术,能够有效提高飞机、舰艇、装甲、汽车运行的安全性和可靠性,以某型涡轴发动机为研究对象,对双余度发动机状态监测技术进行了深入研究,研制了双余度发动机状态监测系统,介绍了系统的总体设计、软硬件设计、余度设计,虚拟仪表设计,并在双余度发动机状态监测系统的设计中引入了嵌入式PC/104模块;为了使状态监测系统具有更好的扩展性和适应性,将系统设计成可以在两种方式下工作：机载运行方式和地面试车方式,通过这两种方式对发动机状态进行自动监测,为发动机的状态趋势分析、故障诊断和视情维修提供科学的依据;采用双余度发动机状态监测技术研制的某型涡轴发动机状态实时监测系统经过了大量的地面试验和某型直升机上试飞试验,功能、性能满足要求,目前该系统已在某型直升机上得到应用。