Tongjilibo/CSL huggingface dataset:
基于蚁群算法的电力数据网络APT攻击预警模型

高级持续性威胁(Advanced Persistent Threat,APT)是通过预先对攻击对象的业务流程和目标系统进行多维度、多阶段、多对象的持续信息采集,隐匿地实现网络空间的数据窃取。电力网络具有天然的稳定性需求,其覆盖广、涉及面大、灾后损失大。当前APT攻击预警技术存在网络节点碎片化的有限安全域以及全域特征动态检测问题。本文提出基于蚁群算法的电力数据网络APT攻击预警模型。通过设计电力网络的全域可信系统模型,采用流形进行安全边界扩散,将碎片化节点进行柔性关联,确保全域安全控制。构建APT攻击的时效模型,实现攻击对可信系统的损害分析。将APT攻击特征等效为蚁群信息素,实现对APT攻击的自动跟踪和适应。通过实际测试表明,蚁群APT监测预警算法的预警精度有效提升12.6%。
改进布谷鸟算法在乙烯工业能效分析中的应用

通过考虑乙烯综合能耗计算方法、指标分解方法(Index Decomposition Analysis,IDA)和节能潜力分析方法,建立一种严格的乙烯能耗分析模型,并提出一种改进的布谷鸟算法应用于该模型进行辨识参数,得到乙烯生产耗能工质能源折算系数,基于能源折算系数得到综合能耗和节能量对乙烯装置进行能效评价。为了验证改进算法的有效性,对该算法在测试函数上测试,实验结果显示改进后算法具有较好寻优能力,明显优于粒子群算法和布谷鸟算法。最后,基于乙烯数据实例验证了该方法的可行性和有效性,可以很好地作为不同规模不同技术下乙烯标准能源折算系数计算的补充,为乙烯装置能效分析的准确性提供更为实用的方法。
架空输电走廊地表三维重建网格中杆塔的剔除

由于立体匹配和模型自动重建的不确定性和不完整性,基于无人机多视影像重建输电走廊三维表面模型时,很难精确完整地构建出架空输电区域内的杆塔模型。自动重建的杆塔不仅无法加以利用,而且还会与人工重建的矢量杆塔叠加显示,影响可视化效果。为此,提出一种基于矢量杆塔模型的自动重建杆塔剔除方法。首先,根据矢量杆塔类型构建裁切空间包围盒;其次,根据矢量杆塔的空间位置和裁切空间包围盒,定位出残缺塔身在重建模型中的空间范围;最后,基于射线碰撞检测算法,设计一种附有自适应距离约束的残缺杆塔三角面检测方法来自动剔除残缺塔。该算法能够自适应处理杆塔底座细节,剔除不需要的三角面,同时保留塔脚基座和其他地面信息。实验结果表明本文方法的正确性和实用性。
具有组态功能的光纤通信网络图编辑系统设计

为了提高某供电局对各通信站进行信息管理的便利性和高效性,设计开发一个针对电力光纤通信网络的矢量图编辑系统。该系统不但具有图形对象的创建、删除、选择、缩放、移动、Undo/Redo等常用的编辑功能,而且通过建立与关系数据库的关联,实现对图形对象的双向数据配置功能。为了提高矢量图形的编辑效率,通过分析矢量图中相互连接的通信站对象的位置关系,提出一种折线动态生成算法。测试结果表明,所设计的系统稳定、方便、高效,可满足电力光纤通信网络矢量图的绘制需求。
面向通信态势的三维标号生成

传统标绘以二维为基础,在平面上绘制标号再放到三维球上,使得表示复杂联系关系时,贴地存在明显遮挡问题且绘制性能低以及不同高度的空间联系难以表达。本文引入球面细分曲线和贝塞尔曲线,对传统标绘中坐标转换进行修改,采取分割出子线绘制图元的方法,利用子图元模拟网络攻击、电子干扰等真实效果提高视觉辨识,并由de Casteljau算法证明并计算得出三段贝塞尔曲线,加速图元计算过程。新生成的标号能够解决标号贴地遮挡和空间标绘的问题,大大提升贴地绘制效率,使得联系关系态势展示具备实用性。
改进ORB算法在图像匹配中的应用

在计算机视觉领域,图像匹配是一个核心问题。为了提高图像特征点匹配算法的准确度,增强算法的抗干扰能力,针对ORB(oriented FAST and rotated BRIEF)算法的不足,提出一种改进的图像特征点匹配算法。该算法通过设置自适应阈值来进行特征点检测,并在算法粗匹配结果的基础上剔除不符合图像几何特性的部分外点。最后,利用仿射不变性约束筛选出精确匹配点。实验表明,该方法可有效提高算法匹配质量且执行时间短,对于不同模糊度和曝光度的图像匹配均具有很好的鲁棒性。
基于深度学习的体感交互方法

随着微软2017年10月份宣布永久停产Kinect产品,目前体感交互领域急需一种Kinect的替代品。本文采用普通单目摄像头实时读取视频流,用Faster-RCNN网络检测人体位置并且框出,改进非极大值抑制算法,引入线性加权函数将IOU大于阈值的检测框分数减低而不是变成零。其次,根据得到的检测框送入人体关键点检测CPM网络,输出人物全身骨骼点坐标位置,将Center Loss引入以增加关键点的类内特征的内聚性和类间的差异性。最后,按照模板匹配法根据识别结果生成体感交互的控制指令。本文方法降低了对专业设备的依赖,简化了体感交互的复杂度,对促进体感普及以及拓展人机交互使用范围都具有重要价值。
一种使用多维度直方图匹配的图像风格迁移算法

在传统的基于直方图匹配的图像风格迁移算法的基础上,提出一种新的基于多维度直方图匹配的图像风格迁移算法。通过构建关于原图像的不同维度的直方图,然后进行原图像和目标图像的匹配,分别得到原图像在不同维度直方图下的风格迁移图像,最后对这些风格迁移后的图像进行融合生成最终的结果。在保持原图像与目标图像整体风格上尽量相似的情形下,同时又使原图像的局部细节尽可能保留,实现整体风格相似却又保留局部细节的平衡。
基于稀疏特征点的零件图像拼接方法

针对纹理弱、特征稀少且存在大量相似性区域的零件图像拼接,一般基于特征点的图像拼接方法效果较差,本文提出一种改进方法。该方法首先依据FAST特征点检测方法提取特征点,再筛选出用于匹配的候选点集;其次,利用模板区域采样灰度特征,通过设置旋转角度和缩放比例搜索域结合结构相似性(SSIM)方法完成点匹配;最后,通过点匹配结果求出旋转、缩放和平移参量,利用3σ原则去除异常值得到最终结果。实验结果表明,在角度搜索域为[-45°,+45°],缩放搜索域为[0. 5,1. 5]的条件下,本文方法能够得到较准确的旋转、缩放、平移参量及拼接效果。
一种改进的基于暗通道先验的图像去雾算法

针对暗通道先验去雾算法在图像灰白色或天空区域会产生颜色畸变及图像比较暗淡的问题,提出一种基于暗通道先验改进的算法。该算法通过修正导致颜色畸变的透射率计算问题,从而提高图像的视觉效果。同时,通过降低3个颜色通道的高亮度值,并采用均值方法来得到增强的无雾图像。实验结果表明,本文方法在很大程度上消除了去雾图像明亮区域的颜色畸变现象且有更好的颜色恢复度。
双重熵快速提取ROI图像优化分类方法

提出一种基于颜色熵极值及颜色熵互信息的双重熵快速提取感兴趣区域(Region of Interest,ROI)的多特征图像优化分类方法。首先使用颜色熵极值性确定最相关区域,然后基于颜色熵互信息进行子区域增长,快速确定连续ROI区域,并基于所提取的ROI对图像进行Dense-SIFT特征描述,随后使用K-means聚类生成视觉词典,为了利用空间局部信息,采用金字塔匹配方法,最后将特征输入到SVM进行分类。分别在Caltech101和Caltech256数据库上选取8组数据进行实验,使用ROI提取算法获得的平均分类准确率较未使用之前提高6. 86%,收敛速率提升近一半。加入颜色熵、颜色三阶矩特征后,平均分类准确率进一步提高2. 36%,较改进之前总共提高9. 22%。
自适应权重CV模型在超声相控阵图像分割中的应用

图像分割是超声相控阵无损检测图像三维重建的关键环节,分割精度和效率是图像三维重建准确性与实时性的重要保障。由于超声相控阵无损检测图像中含有大量噪声且灰度不均匀,在使用传统的CV模型分割检测图像时采用固定迭代步长,这导致分割效率较低且精度不高。本文利用分水岭算法过分割的特性,在对图像做分水岭变换后,统计各区域中的像素数目与灰度信息,从而得到一个权重矩阵并引入CV模型中,得到一种自适应权重CV模型。在水平集函数迭代过程中,权重矩阵可以根据图像信息自适应调整迭代步长。实验表明,与CV模型和LBF模型相比,本文提出的权重CV模型在分割超声相控阵无损检测图像时,具有更高的效率和分割精度。
利用卷积神经网络对杜兴氏肌营养不良症进行分类识别

杜兴氏肌营养不良(DMD)是一种致死性骨骼肌遗传病。传统的诊断方法中包含创伤性检查,会令患者产生极大的痛苦。本文基于受试者的磁共振图像(MRI),探索DMD的无创检测方法。共获取试验图像485幅,分成患者组和健康对照组,每组均包括T1和T2这2类加权图像。试验设计一个10隐层卷积神经网络(CNN),利用该网络直接读取T1和T2并分类识别。结果显示:1)随着网络参数的优化和迭代次数的增加,图像识别准确度分别达到99. 2%和98. 9%,结果收敛且稳定; 2) 2类加权图像T1和T2均能很好区分患者组与健康组; 3)与KNN、LR、DT及SVM等算法相比,CNN算法的分类准确度更高。CNN尤其提升了对于T2图像的识别准确度,大大发掘了T2图像的利用价值。因此,利用CNN对DMD图像进行分类识别,因其准确度高、无损图像信息等特点,有望为临床提供客观有效的辅助诊断手段。这是人工智能在DMD无创检测领域中有效的尝试探索。
基于CNN的人体姿态识别

姿态识别是人机交互中重要的研究课题之一,随着机器学习与神经网络的发展,研究的方式和成果趋于多样化,姿态识别的应用价值也日趋广泛。本文通过构建卷积神经网络模型,该模型共有11层,在对采样的数据集中5种人体姿态进行卷积与池化操作,最后进入全连接层进行分类,从而完成对数据集的训练和识别。结果显示,相较于机器学习方法,该模型的识别性能更加优秀,且免去了复杂的特征提取方式设计,让网络自身提取特征进行识别分类,效果更好。
基于边缘匹配的纵向碎纸拼接方法

详细阐述针对规则纵切的碎纸片的一种恢复方法。该算法先将图像转码为对应的像素矩阵,并且将矩阵二值化处理。接着根据文字笔画的连续性计算碎纸边缘信息的匹配度矩阵,再根据文本间的连续性,计算出碎纸片之间的相似度矩阵。最后结合匹配度矩阵与相似度矩阵的信息,当以某张进行匹配时,其相应的下一张是既高度符合匹配度矩阵又高度符合相似度矩阵的,从而实现对碎纸的拼接复原。经过碎纸拼接试验验证,效果良好,方法准确便捷,是可行的。
基于限定PSO初始化空间的随机最大似然算法

针对随机最大似然算法(SML)在波达方位(DOA)估计中由于多维非线性优化导致计算复杂度大的问题,提出一种限定粒子群(PSO)算法搜索空间的SML算法。该算法克服了一个缺陷,即在采用ESPRIT算法限定PSO初始化空间时,在阵列结构是非均匀线性阵列而且信号是相干信号时ESPRIT算法不能直接处理信号,且需要采用一组预处理技术,这增加了算法计算的复杂度。提出的算法的关键之处在于采用假设技术确定初始化点来代替ESPRIT算法的解,结合克拉美罗界(CRB)确定PSO算法的初始化解空间。这一方法不必再采用预处理技术,且利用限定PSO初始化空间的算法大大降低了SML算法的计算复杂度。实验结果表明,提出的算法为相干情况和非相干情况都提供了相当好的初始值。最后,将该算法与许多现有算法进行比较,验证提出算法的有效性和准确性。
基于多模型融合的车辆通过时间预测

车辆通过某一路网的时间是测算交通拥堵程度的重要指标。为提高车辆通过时间的预测精度,不仅要考虑数据采集精度的影响还要考虑模型的选择。本文提出多模型融合的车辆通过时间预测方法,发现多模型融合的预测精度较高。以某高速公路3个交叉口路段的车辆通行监测数据作为实证数据,用模型融合算法与单一模型进行对比,说明多模型融合算法在交通拥堵治理领域的应用潜力。
基于高斯混合-贝叶斯模型的轨迹预测

如今,在交通管理系统、军事机械化战场、安全行驶系统中,对实时、准确、可靠的移动对象轨迹预测具有很重要的作用,在市场上的应用越来越广,简称智能化预测。智能化预测可以提供精准的基于位置的服务,还可以根据预判,给车主推荐最优路线,这成为移动对象数据库研究的热点。针对现有方法的不足,提出基于高斯混合-贝叶斯模型的轨迹预测模型。实验表明,GM-BM模型在路段车流量正常情况下,通过调整混合模型中子模型的权重,可预测出最可能的轨迹,经计算与相同参数设置下的单模型相比,预测准确性至少提高10. 00%。
基于二阶段双向搜索的解魔方机器人系统

近几年来,解魔方的机器人层出不穷,就目前的解魔方机器人,都存在不稳定、成本高、体积庞大等缺陷,本文对此研发一种新型的符合大众的解魔方机器人。魔方机器人的设计运用到的知识比较广,包含机械设计、系统控制、视觉检测、算法等。能将任意打乱的三阶魔方以最短的时间还原,整体设计结构由摄像头、二指机械臂等组成;摄像头获取图像传输给上位机处理,由STM32F103C8T6最小系统控制机械臂手指的转动。在满足低成本的情况下,实现比人计算更快,更精准地还原魔方。
基于多媒体信息的双向LSTM情感分析方法

随着信息技术的飞速发展,智慧政务的建设在中国如火如荼地展开。为了更好地服务社会,获取舆论的情感倾向变得至关重要。然而,由于媒体数据的多样性,例如讨论话题、文本正文、正文回复以及文本字数限制等原因,人们不仅要对文本正文进行分析,还必须对文本回复、讨论话题等多样文本信息,以及诸如表情符号、社交关系等因素进行建模。遗憾的是,很少有研究工作针对推文文本的回复及多媒体信息进行建模。本文针对推文正文回复、话题以及多媒体信息,提出一种新的双向长短时记忆网络CBi-LSTM (Content Bi-LSTM)对舆论进行情感分析。实验表明,文本信息和多媒体信息的融合能显著提高情感分析的准确性。
基于Bi-LSTM和CRF的中文网购评论中商品属性提取

随着电子商务系统评价体系的完善,网购评论的内容对消费者的购物起到十分重要的指导作用。但是消费者不能从大量评论中找到自己直接关心的商品属性(如:手机产品的属性“电池”)以及属性相关评价(如:“电池容量很大”)。相对于构建知识库和传统机器学习的方法,需要人工总结复杂的特征和规则来提取商品属性和属性相关评价。本文应用基于词嵌入融合双向长短时记忆网络(Bi-LSTM)和条件随机场(CRF)的方法并根据在评论中属性多为名词、属性评价多为形容词的特点在Bi-LSTM+CRF模型中融入词性特征,实现对评论中的商品属性以及属性评价的自动化提取,在避免总结规则的同时更具领域普适性。通过测试相机、男装、儿童安全座椅3个商品领域,得到了宏精确度为86. 74%,宏召回率为85. 89%。
基于红外感应和多媒体技术的虚拟翻书系统

虚拟翻书系统作为一种新的科普宣传方式,不仅展示信息量大,而且形式新颖,更容易吸引用户驻足观看,达到科普宣传的目的。通过对现有虚拟翻书系统的比较,以及对虚拟翻书系统主要应用场合的分析,提出一种利用红外感应技术和计算机多媒体技术实现的虚拟翻书系统。系统首先利用Flash软件将展示内容制作成含有翻书效果的电子书,通过投影装置将内容投到书型幕上,再通过书型幕一侧的2个红外摄像头捕捉参观者自左向右或自右向左的挥手动作,将挥手动作转换成交互指令驱动Flash电子书做翻书效果。该系统适合多种用户使用,符合阅读习惯,且无特殊硬件要求,制作成本较低,适合在普通大众中推广。
基于自主容器云平台的大数据日志采集系统

随着云计算、虚拟化、容器云等技术的应用以及国产自主可控的要求,越来越多的服务会部署在国产的服务器以及自主可控的容器云平台上。自主可控云平台上的服务在运行的过程中,需要获取日志数据,来进行一系列的监控、统计、分析以及预测工作。然而由于国产服务器的特殊性以及容器云平台的特殊性,传统的日志采集方式(包含实时采集和集中式采集)并不能够很好地适用于自主可控的容器云平台,为了提高服务的质量和性能并且保证日志数据的一定全面性,本文提出一种自适应的数据采集算法,能够根据服务器的负载自我调整日志数据采集发送量。当服务器负载较低的时候,提高数据采集和发送的数量,甚至是做到实时采集;当服务器负载较高时,降低对日志数据的采集和发送量,从而降低对服务器负载的压力,提高服务自身的质量和性能。最后通过理论和实验分析验证该数据采集算法在保证数据一定的全面性的同时,能有效缓解国产服务器的压力。
基于攻防行动链的网络对抗推演系统

网络对抗推演是在网络对抗中进行任务规划、评估决策的重要环节。针对网络对抗广维度、多目标、短猝发的特点,传统的推演系统已不能完成网络对抗推演的要求。为了解决该问题,本文设计基于攻防行动链的网络对抗推演系统。系统架构由数据库、可视化平台、攻防链构设、推演控制引擎、模型构建、应用层等子系统构成,各子系统的模块之间相互配合,驱动整体网络对抗推演系统按照推演剧情进行,并形成具有攻防博弈性的链式行动想定或构设,称之为攻防行动链。攻防行动链的提出,使推演系统能够更好地进行推演过程中的调度和决策,也为网络攻防对抗推演提供了一个参考的研究方向。
LB-AGR路由协议在水声网络试验床上的优化与测试

针对当前水声网络研究大多基于网络仿真的现状,本文在青海湖真实的水下实验床上对LB-AGR路由协议进行实现、测试、分析与优化。针对测试过程中出现的节点层级计数至无穷以及Sink节点状态死锁等问题,通过设置计时器、改进节点状态判别等措施进行设计优化,并对优化后的协议重新测试。测试结果表明,优化后的LB-AGR路由协议能较好地解决层级计数至无穷以及Sink节点状态死锁问题,且能快速、稳定地完成水下数据的多跳传输。
一种新的输电线路异物检测网络结构——TLFOD Net

高压输电线路上悬挂的漂浮异物可能会对输电产生巨大危害,而现有的物体识别方法无法对不规则物体进行有效识别。为此,本文提出一种异物检测的新型网络结构:TLFOD Net(Transmission Line Foreign Object Detection Net)。针对异物特点设计的TLFOD Net网络结构,主要包括特征提取网络、区域生成网络和分类回归网络3个部分;优化了合适的候选框;并提出端到端的TLFOD Net联合训练方式以提高网络训练的性能。采用图像预处理技术,增加训练集的数量。通过实验结果分析表明,TLFOD Net比现有的网络在识别速度以及识别精度上均有显著提高。
一种改进的HK社交网络建模方法

随着对复杂网络研究的不断加深,社交网络建模成为研究热点之一。在Holme和Kim(HK)网络模型的基础上,提出一种改进的HK社交网络演化模型,不仅考虑了“偏好连接”、“三角结构”的传统社交网络演化机制,还在网络中新增节点的同时考虑了“内部演化”和“外部延展”2种不同的网络链路增长模式,并在传统的单向生长的网络结构基础上,创新性地提出节点度饱和与链路刷新的网络动态演化方式。仿真结果显示,改进后的HK模型其度分布呈现幂律分布特征,具有较大的聚类系数与较小的平均最短路径长度,同时满足小世界效应与无标度特性,整个社交网络模型在链路的建立与阻断过程中呈螺旋式生长,能更好地再现真实社交网络的结构特征。
适用于多星并行测试的通用测控地面测试平台设计与实现

随着小卫星大规模组网应用的不断增多,传统单颗卫星测控地面测试系统已不能满足批量化、并行测试的需求;提出了一种适用于多星并行测试的通用测控地面测试平台的设计方法,设计并给出了适用于典型三颗卫星并行测试的系统方案以及实施过程;该平台设计在原有地面测试平台中增加多星并行测试配置项,测试人员只需根据需要选择相应的卫星进行测试;该平台功能更加完善、通用性更好,已成功应用于某卫星星座的并行测试,大大节省了人力、缩短了星座卫星测试时间,收到了良好的效果。
基于希尔伯特—黄变换的控制阀气密性故障诊断研究

以气动薄膜控制阀气室气密性故障为研究对象,首先对控制阀阀位响应信号进行希尔伯特-黄变换,通过经验模态分解方法检测故障的发生及发生时刻;其次分析了分解所得各阶模态及其能量占比特性,获得了气动控制阀气室气密性故障类别和强度的在线诊断;最后通过模型仿真和实体阀实验验证了文章提出的检测及诊断方法的有效性和实用性;研究首次将希尔伯特黄变换信号分析方法引入到非周期、非平稳过程故障诊断中来,完整的实现了气动控制阀气室气密性故障的检测、诊断和强度识别。
卫星导航接收设备健康管理技术研究

针对卫星导航接收设备的技术特点和维护需求,基于故障检测与健康管理技术,提出了一种从射频前端、数字信号处理到算法实现全流程的预测与健康管理方案,搭建了卫星导航接收设备预测与健康管理系统体系结构;基于检测信息设置,完成信号处理与状态监测,开展卫星导航接收设备实时健康评估与寿命预测研究,根据评估与预测结果制定维护方案,实现卫星导航接收设备的健康管理;通过开展仿真试验与实际工程应用,验证了所设计的卫星导航接收设备健康管理方案的正确性与有效性,具有一定的工程推广价值。
绝缘材料的介质损耗角在线检测方法研究

介质损耗因素在线检测中受到各方面因素的限定,包括系统频率波动、谐波及噪声干扰;传统的测量方法计算量大,且受环境干扰下无法保证测量的精度;通过对三角卷积窗和全相位数据处理性能进行分析,提出了一种双卷积窗全相位数据预处理的方法检测介质损耗角,同时改进相位角校正算法;该算法能够准确提取基波相位角,计算出介质损耗角;通过仿真与几种经典方法对比,该算法具有较高的检测精度,受上述因素影响较小。
基于双目视觉的三维测量技术研究

文章对基于双目视觉的三维测量技术研究进行了深入挖掘,主要包括摄像机模型、双目相机的标定、图像校正、立体匹配等;同时借鉴机器学习的分类思想,将角点提取转化为二分类问题,利用随机森林算法来实现角点提取,再利用随机森林的预测结果来实现亚像素级角点提取;该方法相对于传统三维测量中的角点提取算法具有更好的自动化性能,能避免角点集群现象,能实现较高精度的亚像素级角点提取,获得更高精度的二维像素坐标;从而利用高精度的二维像素坐标来获得点的三维世界坐标,这也是基于双目视觉的三维测量技术的基础与核心。
基于CAN总线的粮仓测温系统设计

随着现代粮库规模的不断扩大,其测温系统既要求简化现场布线又要远距离传输数据,实现集中监控;为此设计了一种基于CAN总线和DS18B20传感器的粮库测温系统;文章介绍了该测温系统的软硬件设计方案,实现了粮库现场布线的简化和数据的远距离传输;实验证明,该系统很好的适应了粮库测温系统的需求,正负偏差在0.3以内,具有成本低、可靠性高等特点。
模块化神经网络容差模拟电路故障检测

容差模拟电路故障检测对于电子设备的稳定运行而言至关重要,针对传统检测算法计算代价大、训练时间长及检测误差率高的不足,提出基于模块化神经网络的容差模拟电路故障检测算法研究;对神经网络检测模型的功能模块进行划分,并基于功能模块提取容差模拟电路的故障信号特征;基于样本中心到故障特征点的欧式距离,对比故障样本的特征向量,依据模块化神经网络决策分类函数,实现对容差模拟电路故障的准确定位和检测;仿真数据表明,在不同样本容量条件下提出检测算法均具有优势,最低误差值为0.382%。
基于线结构光视觉的燃料组件变形测量技术研究

针对快堆燃料组件外形变形参数的测量,设计了基于线结构光的燃料组件变形测量系统,并考虑到辐射对电子元器件和测量精度的影响,进行了测量系统的辐射屏蔽设计。对辐射屏蔽玻璃的折射对测量的影响进行了研究,并在空气中线结构光测量模型的基础上提出一种折射校正的线结构光测量模型。在空气中进行测量系统标定,然后对加玻璃的测量值进行折射校正,通过多组测量实验表明折射校正模型校正误差为±0.05mm,线结构光燃料组件测量系统的全局参数测量的标准差不大于0.03mm。组件测量系统能在一定辐照剂量下能实现燃料组件变形参数的高精度测量,对于获取燃料组件物理参数和堆芯设计具有重要的意义。
雾霾图像增强算法对目标检测性能影响研究

针对雾霾环境下目标检测率低,容易造成交通事故等问题,提出了基于图像增强的动态双阈值算法;该算法针对雾霾天气下,传统的检测算法目标检测率低、虚警率高等问题,利用大气散射模型及联合双边滤波算法首先对原始雾霾图像的增强处理,然后再进行目标检测;分别使用动态双阈值、基于均值滤波的动态双阈值、基于直方图均衡化的动态双阈值、基于拉普拉斯算子的动态双阈值目标检测算法对不同程度雾霾环境下的实拍车辆运动视频进行目标检测,并用11097组图像数据对比分析改进算法的最佳检测率、最差检测率、平均检测率和虚警率;实验结果表明,改进算法目标检测率高、虚警率低,有助于减少交通事故,更加适用于雾霾环境下图像目标检测。
网络安全关键字搜索驱动数据备灾测试系统

传统数据处理系统在测试网络安全关键字搜索驱动备灾数据时,花费成本高、测试精度低、误差率高;为了解决上述问题,设计一种新的测试系统,分别对系统硬件和软件进行设计,系统硬件主要由采集器、处理器、存储器、传输器组成,采集器选取PL3200采集芯片,实现多功能采集;处理器选用SOC处理器,能够同时处理多类型数据;存储器选用的是STM32存储器,降低系统工作延时;传输器采用HDMI传输器,提高系统兼容能力;软件由安全数据划分、测试计划编写、测试环境构建以及测试结果检测四部分组成;为检测系统性能,与传统系统进行了实验对比;实验结果表明,所设计的测试系统的平均相对误差比传统测试系统低10.09%,系统花费成本比传统测试系统节约了近1500千元;由实验结果可得所设计的备灾测试系统能够有效降低成本、减少误差率。
视频和地磁融合停车检测机制探索研究

通过研究视频、地磁等多种停车检测技术基本原理和实际应用情况,深入分析了视频和地磁检测技术的适用性和挑战性问题,探索了视频和地磁技术动态融合检测机制,并搭建了视频和地磁停车检测试验环境,针对不同天气和不同停车模式进行了大量测试;实地测试结果验证了融合机制可有效发挥视频与地磁技术优势,精确获取停车监测信息,提升检测效率;该机制在强化路侧停车管理与收费监管、促进路侧停车规范有序、提高车位信息检测准确性与可靠性等方面,均具有较强的研究价值和广泛的应用前景。
校园网程控交换机连网故障断点检测技术研究

当前校园网程控交换机连网故障断点检测技术检测准确率较低、误警率高,也无法实现对故障断点区域的精确定位,提出一种基于节点信誉感知模型的连网故障断点检测技术研究;依据校园网的网络层次结构布局,构建节点之间的信誉感知模型,以提取节点故障区域特征信息,基于小波算法对感知信誉数据进行预处理;为提高算法的稳定性,对邻近节点之间的健康程度进行分析,以最终实现对校园网程控交换机连网故障断点的准确定位与检测;仿真实验数据表明,提出的断点故障检测技术在节点感知故障率为0.6的条件下,仍可获得86.32%的检测率。
基于SP谐振补偿网络的ICPT系统鲁棒控制研究

针对系统参数摄动和外部扰动等不确定因素会影响感应耦合式电能传输系统的鲁棒性这一问题,设计一种基于H∞优化控制方法的鲁棒控制器;为方便系统鲁棒控制的研究,首先采用广义状态空间平均方程和线性分式变换方法建立感应耦合式电能传输系统的结构化不确定性模型,然后通过H∞优化控制方法设计基于该模型的鲁棒控制器并根据μ理论分析闭环摄动系统的鲁棒性,最后仿真得到系统的开环和闭环暂态响应曲线;结果表明采用H∞优化控制方法设计的控制器在保证该系统鲁棒性的同时,也能使系统负载电压快速达到稳定状态。
基于水下六足机器人腿部运动控制问题研究

水下爬游六足机器人相比于传统的水下控制器ROV (Remote Operated Vehicle),AUV (Autonomous Underwater Vehicle)具有造价低,运行和维护成本相对较低的特点,以及最主要的可以实现定点作业的问题,设计了能够在海底爬行的水下六足机器人;基于以往的多足机器人腿部控制方法使得机器人在运动时存在严重的互斥力问题,尤其当机器人自身重量大时,对关节损伤严重,对如何解决分布于机体两侧各腿处于支撑态行走一步的过程中产生的互斥力问题进行了深入研究,并对控制算法进行改进,使得机器人的两侧腿处于支撑态时走出的轨迹为两条平行线;给出了机器人在不同爬行状态下正逆运动学解,并进行了Simulink仿真验证;此外,对机器人如何爬行,即控制策略进行了描述。
新能源汽车电静液制动系统抗饱和反演控制

对电静液制动系统存在的未知非线性及参数时变特点,提出一种控制输入受限条件下的反演控制策略;建立电静液作动器的状态空间模型并表达为严格反馈形式,将建模误差及未建模动态视为未知干扰,结合反演步骤设计参数自适应律,实时估计未知扰动;设计抗饱和补偿器,将控制器输出与被控对象输入信号之差作为抗饱和补偿器的输入,构成反馈回路消除饱和现象;应用Lyapunov方法证明闭环系统的渐近稳定性,闭环系统信号一致有界,压力跟踪误差可通过改变补偿器的参数进行调节;仿真及试验结果表明,所提控制方法具有较强的自适应能力,与传统反演方法相比,鲁棒性和控制性能得到显著提高。
天幕靶灵敏度自适应控制技术研究

为了解决天幕靶的探测灵敏度受外界环境光变化影响引起探测性能不稳定的问题,提出了一种基于天空亮度自适应调节的天幕靶灵敏度稳定的方法;对天幕靶的探测灵敏度模型进行了分析,确定了天空背景亮度、噪声和弹丸口径和速度等为主要影响因素;通过控制光通量、改变偏置电阻以及调整电路增益等手段,有效地实现了灵敏度自适应稳定的要求;经实弹试验验证,天幕靶输出信号的幅值波动范围减小为原来的35%,实现了天幕靶适应性强且灵敏度稳定的要求。
气动垃圾回收系统阀门控制策略研究

为实现气动垃圾回收系统的实际应用,阀门控制策略方案的设计与验证十分重要;分析系统运行过程,抽象出系统运行参数并建立数学模型,确定系统“自下而上”的基本控制逻辑;设计分析了以单层循环式排空策略为代表的三种控制方案,确定单元式阀门控制为最优选择,并以数值模拟的方式对研究内容进行了验证;该方案使得系统执行排空动作时阀门开启次数较少,系统设备成本降低,安全性提高。
基于专家-模糊PID控制的松散回潮出口水分控制系统设计

松散回潮属于大时滞系统,其出口烟叶水分控制所采用的带前馈-串级控制达不到理想的控制效果;在生产过程中需要根据经验手动修改加水系数,并没有真正实现完全自动化控制;提出了一种将专家系统、模糊推理和常规PID控制相互结合的新方法实现了松散回朝出口水分的控制,利用专家系统对加水系数进行自动决策;采用模糊推理方法分别对前室加水控制器与后室水分控制器的PID参数进行了在线自适应整定,实现了松散回潮出口水分控制的全自动化,提高了松散回潮出口水分的稳定性与精确性。
车载复合电源模糊能量管理策略优化设计

针对电动汽车复合电源模糊能量管理,传统模糊控制依赖专家经验存在精度不高、自适应性弱等不足,设计了一种基于改进布谷鸟搜索算法(ICS)优化的模糊控制方法;在Matlab/Simulink平台上建立车载复合电源模糊控制器,采用ICS算法对模糊控制器中的隶属度函数参数进行优化,然后将其嵌入到Advisor软件中复合电源电动汽车模型进行仿真与分析;结果表明,与传统模糊控制相比较,该方法能更好发挥超级电容性能优势,减缓了电池输入、输出功率且整车能耗经济性得到提升。
爬游无人潜水器导航控制系统设计

深海爬游无人潜水器是一种既可在深海巡游,又可在海底爬行的新型深海无人潜水器;针对爬游潜水器水中巡游和海底爬行作业的任务需求,以及控制系统通信量大、管理设备多、数据处理量大、工况复杂等问题,提出了“上层导航控制+下层运动控制”两层控制结构的思想,设计了以PC104嵌入式计算机为硬件平台,以实时多任务操作系统VxWorks为软件平台的爬游无人潜水器嵌入式导航控制系统;在实现多任务调度、通信管理、数据采集存储等功能的基础上,完成了导航避障决策仿真实验,验证了潜水器导航控制系统的控制效果。
基于腕部可穿戴设备的跌倒监护系统设计与实现

随着社会老龄化加快,老年人或病人的人工监护成本越来越高,针对目前各种跌倒监测装置的不足,设计了一款基于腕部智能穿戴设备的生理体征采集、跌倒监测和报警系统,该装置通过集成的各种传感器采集腕部高度、加速度、角速度等体征信号,并采用合适的算法实现了跌倒检测报警功能;实验结果表明,通过佩戴文章设计的腕部智能穿戴设备可以较好地实现对跌倒行为和日常非跌倒行为的区分,在不影响佩戴者舒适度情况下行为检出率可达到98.5%。
一种三自由度冗余驱动并联机器人控制研究

并联机器人一般由多条运动轴组成,具有响应快、刚性好、精度高等优点,但是由于其机械结构的复杂性导致其也存在着明显缺点,如各支链之间存在相互耦合使得工作区域内存在奇异位形,加入冗余度可以消除奇异位形从而改善它的几何特性,冗余并联机器人作为一种新型的机器人形式得到了越来越多的重视,基于三自由度冗余驱动并联机器人提出一种控制研究方法,主要从冗余并联机器人的运动学模型、工作空间、MATLAB仿真及其控制软件开发等主要方面进行了深入细致的研究。
分布式网络高机密数据采集智能控制方法研究

针对传统控制方法受到网络时延影响而导致控制效果较差的问题,提出了分布式网络高机密数据采集智能控制方法研究;根据网络化控制体系结构,将LPC2292型号控制器引脚作为输入功能基础配置,并设置通信通道,完成高机密数据采集;将采集到的数据存储到数据库中进行综合控制,按照ARM静态存储控制机制进行时序读写,利用函数静态内联空隙AT91Sysx写入方式对出现时延的数据重新写入,根据网络时延计算结果,将数据读出,由此完成分布式高机密数据采集的智能控制;通过实验对比结果可知,智能控制方法控制效果最高可达98%,大大提高网络数据高效采集能力。
基于WinAC和Profibus的大惯量X-Y航车控制系统设计与实现

在开发大惯量X-Y航车工程项目中,既需要多个控制器之间可靠、实时、高刷新频率的数据交互,又需要上位控制计算机具有PC机的强大性能、PLC系统的组态式通信编程功能;该文在综合分析主流通信网络及控制技术优缺点的基础上,创新地提出了以WinAC软逻辑PLC为控制核心,以Profibus现场总线为通信网络,以PC机加RTX实时内核为上位机,以Visual Basic结合第三方控件为人机界面工具的集成设计方案,阐述了软硬件设计流程,并介绍了系统调试结果;实验结果表明,上位机与10台下位机可实现2ms周期的可靠实时数据交换,基于此,总重110吨的X-Y航车在携带船模做直径6m,切向速度1m/s的圆周运动时,实现了位置误差小于±2%、角度误差小于±0.5°的精度。
基于SIMATIC NET的数控磨床车间SCADA系统设计

针对公司对数控磨床车间的掌控力度不足问题,提出了基于西门子通信技术的数控磨床车间数据采集与监控系统,通过SIMATIC NET工业以太网,实现SIMATIC NET OPC服务器与西门子数控系统中的S7系列PLC进行数据交换,进而利用SIMATIC NET所提供的通信模块把数据提供给SIMATIC NET OPC客户端;在数控磨床车间SCADA系统中,采用WinCC作为SIMATIC NET OPC的客户端,同时开发了基于VB高级语言的SIMATIC NET OPC客户端,以增加SCADA系统的功能;基于SIMATIC NET的SCADA系统实现了对数控车间的数据采集与设备监控,为公司下阶段的信息化建设奠定了基础。
一种集中式智能农机自动导航驾驶控制器的设计与实现

智能农机自动导航驾驶技术属于当前精准农业领域的研究热点,该技术在工程化应用过程中,需要根据不同的工况频繁升级和更新软件,传统农机自动导航驾驶系统进行分模块设计,导致系统升级维护繁杂,核心技术分散,限制了该技术的应用推广;文章提出一种集中式的自动导航驾驶控制ECU设计架构,将自动导航驾驶系统所涉及的核心关键技术,如组合导航、路径自适应跟踪控制、人机交互等集成融合到ECU中进行集中式设计;经过场地测试,相比传统采用分立式的自动导航驾驶系统,在保持作业精度2.5cm的输出约束下,降低了系统复杂度,可靠性和集成度得到大幅提升。
基于奇异值分解的雷达性能组合预测方法

对雷达实施健康管理过程中,预测是重要的功能环节;雷达的性能参数监测序列反映其健康状态,在对其进行建模预测过程中,单一模型难以满足预测准确度要求;为了提高预测准确度,需选用与雷达失效机理相适应的模型;在自回归模型、径向基函数神经网络和奇异值滤波算法的基础上,提出了一种联合两类模型的最优化组合预测方法,将奇异值分解滤波恰当地应用于辨识雷达性能的非同源影响因素并对雷达性能监测序列进行最优拆分;仿真结果表明,该方法相较于单一模型预测和传统的组合预测算法,预测准确度指标提升至少一个数量级。
基于hp-自适应伪谱法的高超声速飞行器上升段闭环制导研究

对于高超声速飞行器的上升段而言,希望其能够在短时间内飞行较远的距离,并且达到理想的速度和高度;最重要的就是如何优化其轨迹,规避上升过程中的各种干扰因素,自主完成整个飞行任务。文章以X-33飞行器模型作为研究对象,提出一种基于hp-自适应伪谱方法的轨迹优化方法和闭环制导策略,实时修正飞行路径,使其最终以理想速度到达目标位置;通过仿真验证了该方法的可靠性;结果表明,该方法具有较高的精度,收敛时间快,为闭环制导实时性研究提供了方向。
舰载遥测与红外电视跟踪一体化设计与实现

针对遥测近海面测量时面临的复杂场景干扰以及视觉观感不强等方面的问题,提出在舰载遥测系统上加装红外跟踪系统。采用口径140mm、焦距260mm/520mm的光学系统,能对红外源目标进行跟踪、图像记录和在本地/远程实时监控等功能。提出的Kalman滤波估计算法,能够准确预测目标的速度,使得速度顺馈技术在设备中成功实现。介绍了舰载遥测系统的特点以及一体化设计思想,实现了对遥测系统远、近场电轴的标校以及遥测与红外的互跟踪,并通过实例验证了设计的可行性。
基于Web的用户自适应关系模型的设计及应用

Web开发过程中,固定的数据库关系模型设计往往难以满足数据库应用系统中多变的用户需求;本文提出一种用户自适应关系模型,利用主、从两个静态关系表来实现数据库动态表结构,主表用于存储用户自定义关系表信息,从表则用于存储所有用户自定义数据;利用该关系模型设计的数据库应用系统中,用户仅通过Web浏览器即可自定义数据类型和动态管理数据,从而在一定程度上实现了用户需求变化的自适应;以烟草业的数据共享平台为例,说明了模型的使用方法,实际应用结果表明该模型显著提高了数据库应用系统的用户适应性,改善了Web站点的性能。
一种新型恒温输液输血装置设计

针对市面上现有的恒温输液装置或依赖进口,或体积庞大,在很多小型医院不适用等特点,设计出了一款轻巧便宜的新型恒温输液输血装置;经实验测试,实现了对液体包括血液的加热恒温等一系列功能;装置的主控芯片选用STM32微控制器,加温器选用220V,68 W的硅橡胶加热片,温度检测器选用DS18B20;利用PID算法加快了温度控制系统的响应速度,实现了恒温控制功能;同时,有效地抑制了温度抖动,使装置在运行时更加稳定、可靠;另外,还通过显示屏、语音合成模块、红外遥控开关等人机交互系统,实现了装置的智能化,使之提供更加人性化的服务。
广播式自动相关监视系统研究与实现

广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B)系统是通用航空监视的必备设备,先前ADS-B技术长期被国外垄断,设备价格昂贵且与我国现有的技术体系存在兼容问题,为此设计了一套基于FPGA的小型ADS-B系统;系统能够在FPGA中实现信号预处理、数据传输等功能,上位机完成数据解算并实时显示解算结果,通过外场试验对系统数据解算结果和精度进行分析与评价;试验结果表明,试验系统数据处理速度快、具有较少的错误解算率和较高的集成度,符合ADS-B接收设备指标要求,能够大幅降低通航成本。
一种飞行器有效载荷接口扩展装置方案设计

飞行器执行不同的作战任务需要携带不同类型的有效载荷,多数飞行器由于接口资源有限,仅能携带单一的有效载荷,这给飞行器作战手段带来了极大的限制;若能利用飞行器有限的接口资源携带更多类型的有效载荷,就可以使飞行器作战手段更加丰富多样,进而大大提升飞行器的作战能力;有效载荷接口扩展装置在飞行器有限的接口资源基础上,利用不同类型的有效载荷分时工作的特点,从供配电接口、数据传输接口、软硬指令接口等方面对飞行器原有接口进行扩展,目前能够支持机械臂、小卫星、激光武器、侦查相机4种有效载荷在轨正常执行任务,不同的有效载荷分时复用飞行器接口资源,在不额外增加飞行器功耗负担的前提下,大大提高了总线利用率和指令利用率;有效载荷接口扩展装置的应用对飞行器在轨作战提供了更多可能性,使单一飞行器能够尽可能执行多任务,同时也间接降低了发射成本。
基于STM32的多串口并行传输系统设计

针对工程控制系统中多串口并发通信的需求,设计了一种以STM32F429为核心的多串口并行传输系统;该系统充分利用了处理器内部的8个串口和网络接口资源,串口利用DMA方式在缓存中循环接收,解决了并发接收时查询或中断接收方式可能导致的数据帧丢失以及处理器时间占用较多的问题;针对不同的协议帧,采用了超时判断的方式,避免了一旦串口接收数据长度不正确后导致的后续接收问题;网络传输采用了lwIP协议栈。该设计实现了同时采集7路读卡信息,并通过1路串口或网络向上位机上传数据的功能,测试表明多串口并发传输无数据帧丢失现象;该系统无外接串口扩充电路,减小了整个电路的体积,提高了系统的可靠性和稳定性。
面向风洞群的装备自主式维修保障系统框架设计与实现

基于CBM的风洞自主式维修保障系统在多座风洞中已经得到成功应用,在夯实基础、积累成果的前提下,着眼于实现适应多座风洞联合保障的架构,应用虚拟化、云计算、光纤通讯、故障诊断、故障预测、统一设备编码、IETM等多项先进技术,设计并研制了一套面向风洞群的开放式装备自主维修保障系统,实现了各风洞在自主式维修保障功能上独立和在存储及计算资源上共享的有机结合,进一步提高了装备保障效率,有效节约了物理资源,其开放性使得系统随时可根据需要扩充虚拟集群,为集群型装备的自主式维修保障系统建设提供了先进的技术参考方案。
基于NB-IoT的智能网关设计

为解决家庭物联网水、电、气三表数据广域传输中低功耗、低成本的问题,设计了基于NB-IoT网络的智能网关,以STM32F103芯片为核心控制器,主要包括三表数据采集接口、NB-IoT网络接口和家庭智能终端扩展接口,实现了家庭三表数据采集及对智能云端平台的传输功能,并为智能家居服务数据提供网络支撑;所设计智能网关针对性的解决了三表数据的统一管理问题,创新性的将三表接入网关设计成86型底盒的方式,在较小改变房屋电气布局基础上实现了智能网关的安装;实验及应用测试结果表明,所设计智能网关具有性能稳定、功耗较低、便于安装的优势,可快速实现家庭物理信息系统的构建。
基于CompactRIO的中性束高压平台电源数据采集系统设计与应用

为解决高电压、大电流和强磁场对中性束注入系统高压平台电源数据采集系统的影响问题,通过在CompactRIO (简称cRIO)控制器中运行NI Linux Real-Time实时系统,结合LabVIEW图形化开发工具,采用FPGA用户I/O采集模式与节点I/O采集模式混合编程,设计了1套全新的基于cRIO平台的数据采集系统;该套采集系统实现了中性束注入系统中第2条束线中高压平台灯丝电源、弧流电源等信号在不同采集频率的混合测量需求;通过在HL-2A放电实验中测试表明,采集系统稳定可靠,抗干扰性能强,上位机界面操作灵活,维护方便。
可佩戴式远程心电采集终端的设计与实现

心电数据是诊断人体心脏状态的重要指标,在互联网大数据时代,远程医疗已成为一种趋势;为解决传统心电采集移动性和远程传输问题,而研制出一款可佩戴式远程心电采集终端;它由心电采集模块ADS1198、中央处理模块STM32、显示OLED液晶模块、USB模块、4G模块构成;能实时采集人体心电信号,并进行滤波处理,再通过OLED液晶模块大致显示心电波形;该设备具有通过USB模块传输数据至电脑实行近程心电数据管理或4G模块传输数据至医院监听端实现远程心电接收的功能。其体积为81mm×54mm×30mm,重量仅为50g,工作电流仅为12.8mA;设备体积小巧,功耗低,便于佩戴,能采集医院分析病理的标准12导联心电数据,适用于在家庭中使用。
levy噪声背景下级联系统中弱信号的提取

针对冲击噪声背景下弱周期信号难以提取的问题,提出了以levy噪声作为背景噪声的级联随机共振方法;首先,在数值上分析了随机共振系统最佳参数区间与levy噪声参数的关系;其次,总结了系统输出的微弱信号频谱值跟随系统参数的变化规律;最后,利用级联系统对levy噪声背景下微弱信号的提取进行了研究;实验结果表明,随机共振参数的最佳区间不随噪声参数α、β的变化而变化;系统输出信号的频谱幅值会随噪声参数α、β的改变而改变,但浮动不大;在级联系统中,二级系统输出的待检测信号频谱值是一级系统的2.2倍;该系统对冲击环境中弱信号的提取具有很强的实用性。
6LoWPAN中的路由选择策略的改进

随着IPv4地址资源的耗尽,IPv6网络替代IPv4成为不可逆转之势;在近几年中无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)的发展,使得IPv6网络的应用范围得到很大的拓展;其中6Lowpan的提出使得WSN中的节点可以以IP地址的方式进行通信,探讨了网络层的IPv6数据包长度和MAC层的数据包分片数量对网络性能的影响,在Contiki实验平台下分析了不同的RSSI和网络负载下6LoWPAN的表现,提出了基于RSSI的改进的RPL路由协议,明显增强了6LoWPAN下的通信能力。
外骨骼离线参数化上楼梯步态规划

为扩大脊椎损伤患者在外骨骼机器人辅助下的活动范围而不仅仅只是起坐、站立和行走,提出一种离线参数化上楼梯步态规划算法,该算法基于惯性测量单元检测穿戴者运动意图,基于足底压力传感器计算整个系统的零力矩点(ZMP)以确保上楼梯过程的安全性;该算法根据人体大腿、小腿长度、楼梯高度和宽度等参数规划出关节的最优空间位置轨迹,然后通过逆运动学求解关节角度轨迹,该算法可为不同的穿戴者生成适应于不同楼梯尺寸的步态轨迹,最后3名实验者穿戴外骨骼在楼梯高度18cm、宽度26cm的楼梯上实验,外骨骼按照规划的步态轨迹帮助穿戴者多次完成上楼梯任务,规划的楼梯尺寸与实际测量的尺寸误差在2%以内,通过实验验证了该算法的有效性与实用性。
基于FFRLS和EKF算法的磷酸铁锂电池SOC估算研究

准确估计荷电状态是磷酸铁锂电池安全工作和电动汽车正常使用的基础,以混合的简化电化学模型为基础,使用遗忘因子递推最小二乘法(FFRLS)对模型的参数进行辨识;对安时积分法进行参数修正,降低了充放电倍率,温度等因素的影响,并对扩展卡尔曼滤波(EKF)进行改进,使得观测值的修正能力提高;以参数修正过的按时积分法的方程为状态方程,结合开路电压法,利用改进过的EKF进行SOC的估计;与安时积分法相比,SOC的估算效果提高了不少,使估算偏差保持在3%以内。
高光谱场景辐亮度模型仿真研究

高光谱遥感的地面场景是高光谱遥感系统中影响因素最复杂多变的部分;首先基于星载高光谱遥感成像的辐射传输过程,对非均匀的朗伯表面的入瞳处大气辐亮度传输模型进行了研究,得到只需要考虑目标与邻近像元反射率,大气传输因子的辐亮度简化模型;之后介绍了大气中光子扩散原理,并采用蒙特卡洛方法对大气点扩散函数进行仿真;联合地表目标像元反射率数据计算得到基于非均匀朗伯面地表的邻近像元反射率;然后总结了大气传输模型软件MODTRAN计算入瞳处辐亮度数据的原理步骤,并利用其反演了朗伯表面的相关大气传输参数;最终利用基于传感器入瞳处的辐亮度数据表征了高光谱地面场景。
基于多粒度匹配的高超速飞行体三维重构方法

针对高超速飞行体在飞行过程中能获取到的图像信息较少,无法完全复现其轮廓信息,提出一种基于多粒度匹配的三维重构优化方法;首先通过两台高分辨率CCD相机正交的阴影照相站系统采集高超速飞行体多幅图像信息,利用图像分割技术提取物体的二维轮廓;然后采用改进的SFS算法求解出物体表面各点的相对高度和表面法向量,恢复其三维形貌;最后使用图像拼接优化技术实现高超速飞行体表面的三维重构;并经过实体模型的三维重构验证所提方法的可行性及有效性。
卫星网络路由器高速数据转发设计

卫星网络由多颗卫星和地面站组成,星间通过高速激光链路通信;卫星网络的核心之一就是路由器;高性能路由器的典型特点为数据路径和控制路径的分离;控制路径处理与高层路由协议相关的数据包,数据路径处理需要转发的数据包;数据路径是路由器的关键路径,直接影响着路由器的整体性能;在调研路由器技术发展历程之后,分析了高性能路由器典型结构及相关关键技术,考虑目前卫星网络系统需求、软硬件环境约束条件,对现有技术进行了优化和适应性修改,确定了卫星网络路由器中数据路径的实现方案;该方案满足当前卫星网络应用需求,且经简单扩展后,还可满足后续更高性能卫星网络路由器的设计需求。
轨道扣件的图像采集与振动补偿方法

基于车载图像采集系统进行轨道扣件检测是保障列车运行安全的一项关键技术,受运行过程中低频机械振动和外界光照的影响,常规的图像采集检测方法所得图像精度较低;为了解决该问题,提出一种基于机器视觉光源模型的振动补偿方法;通过建立线阵相机、激光光源和扣件区域的照明模型消除外界光照的干扰,并采用频域分析法和多传感数据融合技术,设计补偿算法消除振动信息的干扰;最后,通过搭建采集平台进行实验验证,结果表明该方法可以有效地减弱外界光照对成像质量的影响,并对±5°以内的图像偏移实现了修正;与未采用机器视觉光源模型的方法相比,扣件区域对比度提高10倍以上。
基于局部投影方差的快速车牌校正方法

车牌倾斜与错切校正作为车牌识别的重要环节,虽已提出不少方法,但仍存在准确度低、效率低等不足;鉴于现有方法的不足提出一种高效的车牌倾斜与错切校正方法;首先,根据车牌图像的投影方差存在着明显的局部性规律,提取车牌的局部特征图像用于角度检测;并提出一种基于坐标旋转的最大投影方差获取方法,快速得到车牌水平倾斜角度和垂直错切角度;此外,针对字符本身的结构对于垂直错切角度检测的影响,提出相应的解决策略;最终使用3000张情况各异的车牌进行实验;实验结果表明,在正确率比现有传统方法略高的情况下,算法效率也得到大幅提升。
典型金属立体目标的毫米波辐射特性研究

针对规则金属立体目标的毫米波辐射特性数据库不完善的问题,对金属球、金属柱和金属立方体3种典型目标分别进行3mm和8mm 2个波段辐射特性研究,并对比分析不同结构对目标毫米波辐射特性的影响;通过理论计算金属平面目标天线温度对比度,利用面元法推导出天线主波束范围内的金属立体目标表面的视在温度;在此基础上使用辐射计对不同金属立体目标进行实际的测量,分析了造成视在温度差异的原因;实验丰富了金属立体目标的毫米波辐射特性数据库,为典型金属立体目标成像和目标识别提供准确有效的数据支持。
基于路径预测人工势场法的自动跟随小车路径规划

针对自动跟随小车实际工作环境下目标点和障碍物具有可移动特征,在传统人工势场法的基础上提出一种具有动态路径预测功能的路径规划方法;通过实时采集和计算小车、目标点和障碍物的距离、运动速度和方向,预测未来三者之间可能的位置关系;根据目标点预测结果采用人工势场法确定接近目标点路径,根据预测的障碍点运行轨迹确定绕过障碍点的路径;将基于路径预测人工势场法与传统人工势场法进行仿真对比,结果表明该方法在跟随效率和避障能力上具有显著的提高。
航天器通用SpaceWire总线路由单元的研究与实现

为满足日益增长的航天器各系统间高速数据多路传输的需求,对SpaceWire高速数据总线特点进行了研究,提出了一种航天器通用SpaceWire总线路由单元的设计方法,采取了标准化SpaceWire总线接口,支持多个SpaceWire接口的自适应路由功能,可实现组网设备的即插即用;同时采用中央控制器进行高级协议算法处理,支持网络分布式中断管理功能,实现网络节点的事件触发式交互控制功能,总线数据包能够按照配置参数能够在任意SpaceWire端口间的一对一路由传输、一对多组播传输;经试验测试路由单元可以支持路由端口数最多达18个,每路接口工作速率最大可达到200Mbps,其提供的通用功能能够满足大部分航天器SpaceWire网络的需求。
线阵CCD精度靶图像触发算法设计

针对线阵CCD精度靶测量弹丸坐标时需要额外触发光幕发送触发信号来决定其何时开始采集的问题;在图像采集过程中,设计一种图像触发算法在接收线阵CCD相机的图像数据信号的同时自动检测弹丸并实时发送触发信号;通过研究弹丸图像的特性以及算法在FPGA上的硬件实现方法,利用当前采集到的图像对算法进行了实验验证;实验验证表明,该算法可有效识别弹丸信号,并能排除其它非弹丸信号的干扰;该算法对提高线阵CCD精度靶触发精度,精简线阵CCD精度靶结构具有十分重要的意义。
无控制条件下机载LiDAR航带拟稳平差方法

针对无控制条件下机载LiDAR测区数据在平差过程中,由于受平差基准选取因素的影响,或难以补偿因POS系统导致的系统偏差,或容易造成误差累积的问题,提出了一种机载LiDAR航带拟稳平差方法;首先介绍了航带平差方法采用的航带形变模型,然后提出了航带拟稳平差模型,并推导了航带拟稳平差约束条件,同时可根据测区实际情况调整拟稳基准权值;最后利用该模型进行机载LiDAR航带平差;实验表明,该方法能够在无控制条件下有效减弱或消除机载LiDAR数据的系统误差,同时抑制航带平差过程中累积误差的产生,从而提高点云数据的质量和精度。
基于FPGA+COM Express的基带数字信号处理平台设计

针对卫星信号分离系统运算量大,实时性要求高的特点,设计了一种基于FPGA+COM Express的基带数字处理平台通过对系统需求的分析,构建系统的硬件架构,将系统分为运算模块、网络接口模块、A/D电路、D/A电路、电源变换电路和时钟管理电路等部分,然后根据各部分的具体需求确定主要芯片的选择和电路的具体设计;根据系统特点,将系统运算分为两类,将数据运算量大,实时性要求高但结构简单的部分用FPGA实现,将数据量少但控制结构复杂、实时性要求低的部分用COM Express实现;经测试,该平台能够满足卫星信号分离系统的运算需求和实时性要求;该方案可作为通用数字基带处理平台,能够灵活实现常用的基带数字信号处理系统所需的信号采集、运算、控制和输出,具有设计灵活多样,开发简单易行,研发周期短等优点。
基于COTS SoC的星载微型GNSS接收机硬件设计

卫星平台的小型化使小卫星、纳卫星及皮卫星等微小卫星成为研究热点。针对微小卫星对星载导航接收机小型化、低功耗、低成本等要求,提出一种基于COTS(Commercial off-the-shelf)组件和SoC技术构建星载微型导航接收机的硬件设计方法。该设计包括射频模块,基带处理模块、时钟模块和电源管理模块。实测表明,该导航接收机原理样机重约45g,尺寸100mm×60mm,功耗约3 W,兼容处理GPS L1/L2、BD2B1/B2信号,可完成双模、双频、双模双频等多种模式的配置,符合微小卫星对导航接收机提出的技术要求,为微小卫星等空间飞行器的卫星导航提供了新的思路。
基于网格化压缩挖掘船舶航道位置信息

由于海上目标的异常多为位置异常,为了实现海上军事目标在位置上的异常检测,需要挖掘出海上正常船舶航道的位置信息;针对传统航道挖掘方法多基于单一目标的小样本进行,而无法实现海量数据挖掘航道的问题,提出了一种基于网格化压缩挖掘船舶航道位置信息的算法;该算法首先采用网格化压缩的方法提高了计算效率;之后采用九宫格矢量化方法重构了航迹方向属性;最后通过设置变阈值实现不同方向上的主航道位置信息的提取;实验结果表明网格化压缩方法有效压缩了原始数据,提高了计算效率;同时在适当的阈值下可以有效挖掘出航道的位置信息。
无砟轨道扣件快速匹配定位方法研究

针对现有扣件定位方法速度慢、定位不准确的问题,结合无砟轨道的特点,提出一种无砟轨道扣件快速匹配定位算法;该算法针对传统匹配算法运算量大、匹配结果不准确的缺点,采用梯度法求取扣件图像的方向场,并根据钢轨区域方向场的各向一致性,锁定扣件感兴趣区域,实现图像裁剪,减少模板搜索空间;模板匹配则通过计算模板和图像方向场对应点之间的绝对值距离实现扣件匹配定位,并利用方向场采样、基于统计方法确定搜索起点位置、随机抽样一致性等方法提高匹配速度和精度;实验结果表明,该算法匹配速度快、鲁棒性强,能够满足扣件检测识别中对扣件匹配的实时性和准确性的要求,与传统的模板匹配定位方法相比,速度提高了30%左右,且对于不同光线条件下的匹配成功率均大于95%。
一种卫星任务解译闭环仿真验证系统的设计与实现

卫星任务解译闭环仿真验证系统,有效解决了目前卫星任务规划的验证仿真、修改反演等关键环节,能够保证卫星任务规划的正确实施,替代传统星务测试床,将任务块解译为星务主机可执行的指令集合;另外可通过本系统对任务块中的参数、任务块的设置进行修改、重新生成任务块并对其进行迭代分析以保证正确性,提高任务块生成的效率及可靠性,将最终生成的正确任务块的解译结果与任务规划系统生成的动作序列进行比对,可验证任务规划的正确性及合理性;减少岗位人员及人工操作,缩短了测试所需时间,提高了测试效率;高效测试方案已应用于卫星地面测试中,应用效果良好。
基于ZYNQ 7000的S波段USB应答机设计

文章目的在于在ZYNQ 7000的基础上设计一款小型的S波段USB应答机,以缩小应答机的体积,降低应答机的功耗;文章首先对于ZYNQ的优势做了简单的介绍,并基于ZYNQ 7000提出了USB应答机的设计方案,论述了调制、解调中的关键技术和工作原理;应答机工作过程如下:卫星进入在轨飞行段时,应答机接收地面测控站发射的上行遥控副载波信号,解调后将遥控PCM码流通过与卫星其他分系统接口发送至相关设备;接收地面测控站发射的上行测距信号,将变频后的测距基带信号进行本地上变频后对地发送;通过UART串口接收PCM遥测数据,将调制后的遥测数据通过遥测副载波发送至地面站;同时,将内部的遥测信息通过串口发送至其它分系统;即该应答机在非扩频模式下具有测距、解调遥控指令和发射遥测副载波的功能;应答机上下变频部分采用了集成的芯片,将电路进行了简化;ZYNQ及集成芯片的使用都大大地缩小了应答机的体积,降低了应答机的功耗。