检索结果-南通市图书馆

作者：孙刚南京航空航天大学

学位级别：硕士

论文以实现飞行控制系统数字化设计为目标，对采用基于模型的系统工程方法进行飞控系统总体设计的相关技术进行了深入研究，具体研究内容包括： ①介绍了课题的研究背景，指出传统的飞控系统总体设计方法存在的质量低、周期长、花费大... 详细信息

论文以实现飞行控制系统数字化设计为目标，对采用基于模型的系统工程方法进行飞控系统总体设计的相关技术进行了深入研究，具体研究内容包括： ①介绍了课题的研究背景，指出传统的飞控系统总体设计方法存在的质量低、周期长、花费大等问题，然后针对这些问题提出基于模型的系统工程方法进行飞控系统总体设计，最后概述了当前国内外基于模型的系统工程方法和飞控系统总体设计技术的研究现状。 ②介绍了基于模型的系统工程方法，分析了系统建模语言，然后研究了基于模型的系统工程方法进行飞控系统总体设计的方案，并详细论述了总体设计方案中的各个组成部分和实现技术，最后概述了飞控系统总体设计环境。 ③研究了飞行控制逻辑建模方法。首先深入分析和比较了逻辑建模工具，然后研究了基于SysML状态图的建模方法，最后以样例无人机为例完成了典型飞行控制模态逻辑建模。 ④研究了余度管理算法的建模方法。首先分析了余度管理建模工具的特点，然后研究了基于SysML活动图的建模的方法，最后建立了典型余度管理算法建模。 ⑤深入研究了飞行控制系统总体设计环境中SysML模型与Simulink模型的模型集成方法，通过分析两种不同模型的体系结构、调用原理等，提出了基于代码集成和共享内存两种接口方案，并设计了SysML模型与Simulink模型集成接口，实现了飞控系统全系统仿真，验证了典型飞行控制模态逻辑、余度管理算法的建模方法及模型集成方法的有效性。

关键词：飞控系统总体设计方法基于模型的系统工程接口

基于DSP的UAV视觉着陆机场图像特征提取方法研究

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基于DSP的UAV视觉着陆机场图像特征提取方法研究

作者：檀建鹏南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着计算机视觉技术逐渐进步与成熟,视觉导航技术在无人机自主着陆方面得到了广泛的研究。本课题以某型无人机在试飞着陆过程中所拍摄的着陆场跑道图像为背景,设计一套无人机视觉导航着陆过程中快速提取机场图像特征直线的方法。同时,... 详细信息

随着计算机视觉技术逐渐进步与成熟,视觉导航技术在无人机自主着陆方面得到了广泛的研究。本课题以某型无人机在试飞着陆过程中所拍摄的着陆场跑道图像为背景,设计一套无人机视觉导航着陆过程中快速提取机场图像特征直线的方法。同时,在半物理实验场景中利用DSP硬件平台对算法软件的实际应用性能进行了测试验证。首先,在对大量机场图图像场景分析的基础上设计了一套行之有效机场图像特征直线快速提取方法。基于Ostu算法原理设计了天地分割算法,实现了对原始图像的区域性划分;通过高斯图像金字塔技术构建了原始图像的多分辨率图像,从而可降低图像处理算法的计算量;在Sobel边缘算子得到的边缘图像基础上,本文充分利用图像边缘像点梯度量的方向与幅值信息设计了一种基于相位编组的Hough变换直线提取方法,从而可在区域图像中分别快速提取到地平线和跑道两条边缘线这三条图像特征直线。其次,在VC++6.0环境中完成对算法程序性能测试的基础上,编写了运行于以DM642为核心的图像处理硬件平台的图像处理算法软件程序。在DSP软件开发环境CCS环境中根据图像算法各部分所实现的功能编写了11个图像处理函数模块,实现了对算法程序的模块化管理,从而有利于算法程序的维护管理和进一步扩展。同时,对在CCS中编写本文算法程序过程中所需注意的一些事项做了详细的总结说明。最后,通过搭建的模拟跑道场景对DM642上的图像算法程序性能进行了实验验证,实验结果表明本文算法程序在半物理仿真环境中有着较好的抗干扰性,且算法程序的实时性已基本满足本课题的性能要求。

关键词：无人机视觉着陆特征直线提取 DSP 半物理仿真

基于ARM-Linux的空中机器人嵌入式飞控系统实现研究

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基于ARM-Linux的空中机器人嵌入式飞控系统实现研究

作者：曲晓雷南京航空航天大学

学位级别：硕士

本文针对参加全国空中机器人大赛的小型固定翼空中机器人,研究实现了基于ARM-Linux的嵌入式飞行控制系统。首先依据空中机器人的总体功能需求,给出了飞行控制系统总体设计方案;然后设计实现了基于ARM的飞控系统硬件平台。其次,对嵌入式... 详细信息

本文针对参加全国空中机器人大赛的小型固定翼空中机器人,研究实现了基于ARM-Linux的嵌入式飞行控制系统。首先依据空中机器人的总体功能需求,给出了飞行控制系统总体设计方案;然后设计实现了基于ARM的飞控系统硬件平台。其次,对嵌入式Linux系统的移植进行了研究,实现了U-Boot内核引导程序、嵌入式Linux内核、yaffs根文件系统向基于ARM的飞控系统硬件平台的移植,构建了嵌入式ARM-Linux软件开发环境;再次,基于嵌入式ARM-Linux软件开发环境,开发了飞控系统各传感器模块的驱动程序;采用四元数姿态实时修正算法,开发编写了捷联惯性导航系统的姿态解算程序;依据飞行控制软件总体流程和模块化编程的思想,开发编写了初始化模块、主循环模块和数据通信模块。最后,在实验室内对实现的飞行控制系统进行了单元调试和系统集成实验,实验结果表明硬件电路和系统能正常运行,软件模块功能正确。

关键词：空中机器人飞行控制系统 ARM Linux 捷联惯性导航系统

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植物纤维原料改性制备吸油材料的研究

植物纤维原料改性制备吸油材料的研究

作者：杨锟南京林业大学

学位级别：硕士

本文对植物纤维原料采用两步不同类型的接枝反应制备新型的吸油材料进行了研究，所制备的吸油材料不仅易降解，而且不会对环境造成污染。在文中提出的实验方法(以KMnO╱HSO为引化剂，MMA为单体，对纤维原料进行第一步接枝，洗净，碱处... 详细信息

本文对植物纤维原料采用两步不同类型的接枝反应制备新型的吸油材料进行了研究，所制备的吸油材料不仅易降解，而且不会对环境造成污染。在文中提出的实验方法(以KMnO╱HSO为引化剂，MMA为单体，对纤维原料进行第一步接枝，洗净，碱处理后，用CTAB对第一步接枝产物进行第二步接枝)，该方法可以提高多数纤维(CTMP、KP、AP、蔗渣和棉短绒)的吸油性能，还可增加部分纤维(CTMP、蔗渣和棉短绒)的保油性能，在本实验中最大吸油倍数可达20倍左右，保油倍数大约为6倍。具体实验内容和结论如下： 1．制备吸油材料的较好接枝条件为：MMA对原料用量为1：1.5(质量比)，初始液比1：80，温度30℃，KMnO／HSO(引化剂)对原料用量为0.07mmol／g;经碱高温处理后，洗净，调节pH值为8～8.5，温度40℃，CTAB对原料用量为1％(质量比)，潜性交联剂0.5％。CTMP浆反应产物吸油倍数为最大，其值达到23.9，而吸水倍数为15.1。 2．制备有保油性能材料的较适宜反应条件为：MMA对的原料用量为1：1(质量比)，初始液比1：80，温度30℃，KMnO／HSO(引化剂)对原料用量为0.07mmol／g;经碱高温处理后，洗净，调节pH值为8～8.5，温度40℃，CTAB对原料的用量为2％，潜性交联剂对原料的用量为0.3％。CTMP浆改性产物保油倍数为最大值6.3，保水倍数为3.1。 3．采用了四因素三水平的正交实验法，确定蔗渣和芒竹的混合浆较佳的接枝反应条件，MMA用量是最大的影响因素;混合浆较佳的接枝反应条件为：MMA对原料的用量为1：1(质量比);温度30℃;KMnO／HSO(引化剂)对原料的用量为0.07mmol／g;CTAB对原料的用量为1：1。产物的吸油倍率大约是原浆的3倍，而保油倍率约是原浆的4倍。 4．不同原料在经过两步接枝后，CTMP浆改性产品的吸油效果较好，达到23.9倍，其次是棉短绒纤维的改性产品23倍，相对较差的是KP浆改性产品。该反应方法有较高的适应性，对多数植物纤维原料都可起到化学改性的作用。

关键词：植物纤维吸油材料接枝反应条件吸油性能

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导航计算机控制台检测设备的设计与实现

导航计算机控制台检测设备的设计与实现

作者：许蕾南京航空航天大学

学位级别：硕士

本课题设计的控制台检测设备是针对某飞机上三种型号控制台(XX1、XX2、XX3)的专项检测设备,该检测设备在对控制台故障件的维修过程中发挥着重要的作用。该检测设备在研制过程中综合地运用了PCI总线、FPGA、WDM驱动程序等相关知识。PCI... 详细信息

本课题设计的控制台检测设备是针对某飞机上三种型号控制台(XX1、XX2、XX3)的专项检测设备,该检测设备在对控制台故障件的维修过程中发挥着重要的作用。该检测设备在研制过程中综合地运用了PCI总线、FPGA、WDM驱动程序等相关知识。PCI总线是一种高性能的32/64位局部总线,它有着比ISA等总线无法实现的数据大容量、高速传输的优点。FPGA是一种现场可编程逻辑门阵列器件,它具有片上编程的能力,能够进行复杂数字电路系统的设计。本课题完成了基于FPGA和PCI总线的控制台检测设备的设计。论文从控制台检测设备的硬件、驱动程序和用户程序三个方面进行论述,对各模块的实现方法进行了研究,并在提出具体的设计方案后研制出了检测设备的实物样机。论文讨论了PCI总线的基本特点,介绍了基于PCI总线的数据信号收发器板卡的核心器件——PCI9052芯片的工作原理。此外,由于被检测的控制台需要FPGA驱动,同时需要利用FPGA芯片进行数据格式的转换,因此,论文还介绍了FPGA的基本原理和开发流程。在完成整个硬件物理系统的设计基础上,对WDM驱动模式设计和用户程序的设计进行了较深入的研究,并给出了相应的编程方法和说明。控制台检测设备采用了嵌入式系统设计方案,不仅缩短了开发周期、减少了器件数目,同时又提高了系统的可靠性和稳定性,从而使系统易实现、易升级,具有较强的适用性和可扩展性。通过实际测试,该设备顺利完成了控制台的驱动、双端口RAM数据的缓冲、数据的输入输出和数据格式的转换等功能。实践证明,该设备能够对控制台故障件进行全面有效的检测,对故障现象能进行准确定位,达到了预期的设计效果。

关键词： PCI总线 PCI9052 FPGA WDM IRP MFC 双端口RAM

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油棕榈果球丝制浆清洁生产技术的研究

油棕榈果球丝制浆清洁生产技术的研究

作者：冯奇南京林业大学

学位级别：硕士

随着木材资源严重短缺的问题给造纸行业造成压力加大，人们越来越重视非木材原料的开发利用。本文首先以马来西亚棕榈球丝为原料分析得出其主要化学成分：克拉桑木质素含量17.12％，综纤维素含量76.97％，灰分含量2.47％，苯醇抽出物和... 详细信息

随着木材资源严重短缺的问题给造纸行业造成压力加大，人们越来越重视非木材原料的开发利用。本文首先以马来西亚棕榈球丝为原料分析得出其主要化学成分：克拉桑木质素含量17.12％，综纤维素含量76.97％，灰分含量2.47％，苯醇抽出物和聚戊糖含量均比麦草原料高，分别为5.11％和35.27％。在世界范围内，纸浆工业正面临着反对使用含氯漂剂漂白的空前压力，减轻环境污染已成为造纸工业共同关注的焦点。本文对马来西亚油棕榈果球丝碱-蒽醌法蒸煮及无元素氯(DEP)漂白工艺进行了研究;用DEP三段漂白与传统的CEH三段漂白进行对比实验;尝试采用DP两段短流程漂分别对棕榈浆和苇浆进行漂白;并且对DEP漂白的二氧化氯漂白段使用活化剂进行了研究，得出主要研究结论如下： 1．棕榈果球丝碱．葸醌法蒸煮脱木质素过程分为三个阶段性：即蒸煮温度升至100℃时，为初始脱木质素阶段，此阶段仅脱除2.10％的木质素;当蒸煮温度从100℃升至160℃并保温30min，此阶段为主要脱木质素阶段，此阶段脱除81.00％的木质素;当在160℃保温超过30min以后，属残余脱木质素阶段。其蒸煮较为合适的工艺是：液比1：6，蒽醌用量0.05％，用碱量19％(以NaOH计)，蒸煮最高温度160℃，保温时间90分钟;蒸煮结果为：卡伯值15.62，得率52.65％，白度39.58％ISO，粘度991.2mL╱g。 2．采用传统的CEH三段漂白工艺(C段用氯量4.2％，E段用碱量2.6％，H段用氯量2.8％)，所得漂白浆料的主要指标为：卡伯值5.00，白度76.4％ISO，粘度468.4mL／g;而采用DEP三段漂白工艺(D段ClO用量1.5％，E用碱量2％，HO用量0.5％，P段HO用量2％)，所得浆料是：卡伯值1.21，白度85.0％ISO，粘度818.7mL／g。可见DEP漂用氯量比CEH漂降低，且抄片后纸返黄程度减轻。因此，DEP三段漂白流程比传统的CEH三段漂白优越。 3．棕榈浆采用DP两段漂白工艺，D段ClO用量2％，P段HO用量4％。所得漂白浆为：卡伯值1.11，白度83.5％ISO，粘度617.0mL／g。基本达到与DEP浆料相当的水平。对于实际生产来说，采用DP两段漂白可以减少投资，节省成本和时间，并能提高产量。 4．在二氧化氯漂白段加入活化剂的DEP漂白工艺可以有效地提高二氧化氯的利用率，对降低浆料的卡伯值，提高浆料的白度有很大的帮助。

关键词：油棕榈碱-蒽醌法无元素氯二氧化氯过氧化氢

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基于计算机视觉的无人机自主着陆方法研究

基于计算机视觉的无人机自主着陆方法研究

作者：丁萌南京航空航天大学

学位级别：硕士

本文的研究工作来源于“973-无人作战飞机系统”项目,以某型无人机试飞过程中拍摄的着陆场景图像为基本研究材料,综合利用了图像处理技术、计算机视觉技术、射影几何学等方法研究了跑道识别与跟踪、进场着陆段的图像处理、无人机着陆段... 详细信息

本文的研究工作来源于“973-无人作战飞机系统”项目,以某型无人机试飞过程中拍摄的着陆场景图像为基本研究材料,综合利用了图像处理技术、计算机视觉技术、射影几何学等方法研究了跑道识别与跟踪、进场着陆段的图像处理、无人机着陆段飞行参数提取等相关问题。首先,为了解决如何通过摄像机在着陆场上空识别并跟踪跑道,本文提出了一种基于模板匹配的跑道识别和跟踪算法;其次,本文提出了一套图像处理算法,该算法能够较好地检测出着陆场地地平线和跑道的边缘线;再次,进一步改进了飞行参数求解的算法,并将其与图像处理合起来形成了一个较为完整的基于计算机视觉的无人机自主着陆图像处理与参数提取软件系统,并进行了相应的仿真实验;最后,利用射影几何学的知识,本文提出了一种基于跑道边缘线在图像中交点坐标求解无人机在进场着陆段飞行参数的算法,同时指出了在获得无人机滚转角的前提下,利用跑道边缘线的交点坐标可以方便地求解出无人机相对于跑道中线地夹角,并进行了相应的模拟实验,证明了该方法的有效性和可行性。本文所研究的跑道的识别和跟踪、地平线和跑道边缘的提取、无人机飞行参数求解构成了基于计算机视觉的无人机自主着陆方法研究的主要内容,为实现相应的工程应用打下了基础,具有重要的意义。

关键词：无人机计算机视觉导航跑道识别与跟踪图像处理参数提取射影几何学

面向高超声速飞行器自主着陆的跑道检测与位姿估计研究

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面向高超声速飞行器自主着陆的跑道检测与位姿估计研究

作者：王指辉南京航空航天大学

学位级别：硕士

高超声速飞行器极高的飞行速度,保证了军事上的快速响应,商业上的低成本天地往返,以及未来的星际巡航功能,具有极高的战略与商业价值。因此,成为各个大国积极探索研究的对象。高可靠、高智能地实现高超声速飞行任务是发展高超声速飞行... 详细信息

高超声速飞行器极高的飞行速度,保证了军事上的快速响应,商业上的低成本天地往返,以及未来的星际巡航功能,具有极高的战略与商业价值。因此,成为各个大国积极探索研究的对象。高可靠、高智能地实现高超声速飞行任务是发展高超声速飞行器的目标之一。其中末端着陆是实现高超声速飞行器全包线自主飞行的前提,也是实现飞行器可重复使用的必要条件之一。本文针对高超声速飞行器末端着陆飞行引导,研究了一种基于视觉的高超声速飞行器自主着陆位姿估计方法,为飞行器自主着陆系统提供高精度的位姿信息,以提高飞行器自主着陆能力。本文主要内容如下:(1)研究了基于单目视觉的位姿估计器总体设计方案。在分析高超声速飞行器自主着陆环境与要求的基础上,对自主着陆过程进行分析,进而设计了包含图像采集模块、跑道检测模块、跑道跟踪模块、跑道角点提取模块和飞行器位姿解算模块的视觉位姿估计系统。并针对目前尚未有适用于高超声速飞行器自主着陆视觉算法训练的公开数据集问题,基于虚拟仿真环境制作了一套自主着陆数据集。该数据集包含图片12610张,覆盖雨天、雪天、沙漠等多个场景,可应用于着陆跑道检测、跟踪、跑道角点提取等算法训练、测试以及飞行器位姿解算的误差分析。(2)深入研究了高超声速飞行器自主着陆过程中的跑道检测与跟踪方法。首先,研究了基于YOLOv5目标检测算法在跑道检测方面的应用,并针对飞行器机载平台算力有限的问题,研究了一种基于Intel NCS2的YOLOv5目标检测硬件加速方法,在树莓派4B上进行部署,实现了在输入网络图片尺寸为480×480时16FPS实时检测的效果;其次,针对目前着陆跑道目标跟踪时,跑道目标易丢失的问题,引入特征金字塔结构,解决了远距离小目标跟踪时跑道目标易丢失问题;在由远及近跟踪跑道目标时,研究了基于分散注意力机制的目标跟踪算法,解决了目标多尺度变化跟踪时跑道目标易丢失问题,实现了飞行器自主着陆过程中跑道的稳定跟踪。(3)深入研究了高超声速飞行器自主着陆过程中的位姿估计方法。针对目前跑道位姿估计精度较低的问题,在YOLOv5目标检测算法的基础上,提出了基于Q-YOLOv5的角点提取算法,将YOLOv5输出的目标长宽和中心点信息,改造成不具有矩形约束的四个角点信息,解决了位姿估计过程中跑道特征点提取精度低的问题,将该算法配合位姿解算算法,形成一套位姿估计系统,实现了高超声速飞行器末端自主着陆过程中高精度位姿估计。(4)最后搭建了面向高超声速飞行器自主着陆的跑道检测、跟踪和位姿估计算法验证的视景仿真平台。将虚拟环境和飞行器机载视觉系统相结合,选用多个着陆机场环境,配合自主开发的可视化数据展示界面,形成一套完整的高超声速飞行器自主着陆视景仿真平台。

关键词：高超声速飞行器自主着陆跑道检测跑道跟踪特征点提取位姿估计

基于序列图像的固定翼无人机着陆跑道识别与跟踪研究

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基于序列图像的固定翼无人机着陆跑道识别与跟踪研究

作者：张琴南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着军民用领域对无人机应用需求的增长，推动了无人机自主化技术的发展。无人机的自主着陆关系其着陆回收的安全性，成为现代无人机必须突破的关键技术。视觉技术由于其无源性和全自主性，被视为实现无人机自主着陆的一种有效的手段，... 详细信息

随着军民用领域对无人机应用需求的增长，推动了无人机自主化技术的发展。无人机的自主着陆关系其着陆回收的安全性，成为现代无人机必须突破的关键技术。视觉技术由于其无源性和全自主性，被视为实现无人机自主着陆的一种有效的手段，基于视觉的自主着陆技术因而成为研究热点。固定翼无人机飞行速度快、距离长，实现其基于视觉的自主着陆是一项巨大的技术挑战，着陆跑道的识别与跟踪成为关键。本文基于固定翼无人机着陆机载摄像机获取的序列图像，对跑道识别与跟踪进行了深入的研究。首先，通过对大型固定翼无人机自主着陆过程以及视觉技术研究现状的分析，将其着陆过程划分成传统方式以及视觉导引、定位两个阶段，明确了视觉估计系统的工作条件，提出了该系统构成方案，分别对其软、硬件组成进行了论述。其次，研究了图像的多分辨率技术，针对着陆的不同阶段，设置的图像分辨率，以降低图像处理的计算量;研究基于压缩感知理论的图像跑道识别与跟踪，分析了算法的实时性与准确性;研究了基于LSD的跑道边缘直线提取，以及该算法的适用条件，进一步估计出了无人机的相对偏航角。接着，进行了离线的飞行实验研究，选用某小型固定翼模型机，通过机载前视摄像机获取着陆飞行视频，对跑道识别与跟踪算法进行了验证。为直观的显示算法的仿真计算结果，开发设计了基于PC机的可视化仿真软件和基于DSP的实时仿真系统，仿真结果表明了算法的可行性。最后，对本文研究工作进行总结和展望。

关键词：固定翼无人机自主着陆序列图像 LSD算法压缩感知

基于Rhapsody的嵌入式无人机飞控软件系统建模及验证

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基于Rhapsody的嵌入式无人机飞控软件系统建模及验证

作者：张寅生南京航空航天大学

学位级别：硕士

本课题的研究工作依托于“综合系统顶层设计与数字仿真软件包”项目,以某小型无人机飞行控制软件系统为研究对象,使用的核心工具软件是Rhapsody,重点研究了在该软件为核心的开发平台下如何进行UML模型驱动的飞行控制软件系统开发及验证... 详细信息

本课题的研究工作依托于“综合系统顶层设计与数字仿真软件包”项目,以某小型无人机飞行控制软件系统为研究对象,使用的核心工具软件是Rhapsody,重点研究了在该软件为核心的开发平台下如何进行UML模型驱动的飞行控制软件系统开发及验证。论文主要完成的工作包括以下几个方面: 1.简单地介绍课题的研究背景和国内外的相关研究现状,同时介绍课题的来源和研究意义。 2.简单介绍模型驱动开发理论及UML建模语言,阐述基于UML的嵌入式软件开发环境Rhapsody这个工具的层次结构;针对ArmLinux平台上某小型无人机飞行控制系统的特定对象,构建基于Rhapsody的飞控软件开发平台。 3.使用UML相关模型对飞行控制软件系统进行需求分析及建模、建立整个飞控软件系统的静态结构。其中包括用例图描述的所有软件系统功能性需求和约束注释描述的非功能性需求,使用类对象图描述的整个飞行控制软件系统的静态结构。 4.使用UML相关模型对飞行控制软件系统进行设计及建模,主要对需求分析阶段产生的属性和操作添加具体实现以及为静态类图建立状态机。 5.研究Rhapsody内置实时软件框架OXF,分析实时框架中与实时相关的元素,分析和实现实时框架中的适配器,从而实现Rhapsody下模型与代码自动转换,并且实现不同平台的跨越。 6.运用三种方式对飞控软件进行验证:（1）利用GMR方式进行语法和语义的检测;（2）设计级调试,在设计过程中使用Animation模式调试模型;（3）将执行机构和无人机simulink模型导入Rhapsody,进行仿真验证。

关键词：无人机飞行控制软件 Rhapsody UML 模型驱动开发