• 2016年第24卷第10期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >控制技术
    • 飞行器遥测设备与综控机一体化设计

      2016, 24(10).

      摘要 (2424) HTML (0) PDF 0.00 Byte (22) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着新一代飞行器技术的快速发展,对其体积、航程以及信息化程度的要求越来越严格。为此,提出了飞行器遥测设备与综控机的一体化设计,利用的数据监测与处理模块替代传统飞行器上单独的遥测设备,将其集成到综控机当中,大大节约了飞行器空间,提高了其信息处理与监测能力。该模块基于NandFlash存储器、DSP/BIOS实时操作系统千兆以太网接口以及PCM接口,能够实现大量数据的实时存储与传输。经大量试验证明:NandFlash存储器能够可靠的记录大量实验数据,千兆以太网接口可以很好的实现飞行器系统与测试设备之间的高速数据传输,通过PCM接口能够组织完成遥测数据的实时发送,既具备传统遥测设备的功能,又提高了数据处理、存储与监测的能力。

    • >设计与应用
    • 变形镜驱动器参数自动标定系统的设计

      2016, 24(10).

      摘要 (1227) HTML (0) PDF 0.00 Byte (29) 评论 (0) 收藏

      摘要:变形镜驱动器各通道的offset参数和gain参数直接影响到变形镜驱动器输出电压的精度,采用人工方式对其进行标定,不仅效率低,费时费力,而且参数的一致性也无法得到保证。为此,首先设计了AD采集器,其内部仅含一片24bit的高精度AD采集芯片,其并行的16端子输入接口通过继电器与采集芯片相连,内含的微处理器负责完成输入通道切换、采集时序控制和采集数据上传等功能;同时,还设计了上位机应用程序,实现了对变形镜驱动器以及AD采集器通信链路检查、标定过程控制参数设置、采集通道切换以及数据处理等相关操作命令和状态数据的收发,使得变形镜驱动器、AD采集器和上位机组成一套驱动器参数自动标定系统。结果表明,该系统不仅使得一套变形镜驱动器参数标定时间由原来的两个工作日缩短到2小时左右,而且提高了参数标定精度和一致性,其96通道零电压的最大误差由18.2mV降为13.5mV,均方差由原来的6.2mV降低为4.3mV,其输出最高电压120.000V的最大误差由23.4mV降为17.5mV,均方差由原来的10.1mV降低为8.3mV。

    • 基于WSSRC单样本人脸识别及样本扩充方法研究

      2016, 24(10).

      摘要 (1430) HTML (0) PDF 0.00 Byte (27) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于传统的SRC方法的实时性不强、单样本条件下算法性能低等缺点,提出了融合全局和局部特征的加权超级稀疏表示人脸识别方法(WSSRC),同时采用一种三层级联的虚拟样本产生方法获取冗余样本,将生成的多种表情和多种姿态的新样本当成训练样本,运用WSSRC算法进行人脸识别分类。在单样本的情况下,实验证实在ORL人脸库上该方法比传统的SRC方法提高了15.53%的识别率,使用在FERET 人脸库上则提高7.67%。这样的方法与RSRC 、SSRC、DMMA、DCT-based DMMA、I-DMMA相比,一样具备较好的识别性能。

    • 基于北斗的高精度时空服务设备的研制

      2016, 24(10).

      摘要 (2312) HTML (0) PDF 0.00 Byte (41) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提供基于北斗的高精度授时/定位服务,设计了一种小型化、多通路的时空服务设备。该设备采用高性能多核DSP和FPGA作为主处理器,实时采集和处理北斗卫星数据,从而为终端提供精准的北斗时间/位置,以及北斗短报文通信功能。同时,利用设备内部高性能恒温晶振产生与北斗时间高度同步的时间基准,为卫星失锁时提供可靠的守时数据。此外,为满足不同设备使用需求,主处理器进行了多种类型接口的扩展。经多台设备试验证明,该设备提供的授时、守时以及位置等各项信息精度指标均满足设计要求。

    • 无线传感中的WPSO-DVHOP算法在节点定位中的研究

      2016, 24(10).

      摘要 (1531) HTML (0) PDF 0.00 Byte (25) 评论 (0) 收藏

      摘要:节点的定位一直都是无线传感网中的重要研究对象,针对使用传统算法定位节点容易出现估算不准确,定位精度低,算法自身局部收敛速度快等缺点,提出一种基于权值粒子群优化(WPSO)算法,首先分析了采用锚节点估算未知节点的距离与真实距离误差,采用最小二乘法的距离修正值策略,其次针对粒子群算法的收敛速度不足,提出了采用权值来调节粒子的速度,改进后的算法对节点定位误差进行修正。在仿真平台Matlab上的实验说明WPSO算法相对于基本的定位算法,粒子群定位算法相比提高了传感器节点定位精度,从算法的收敛性,节点定位的精度以及能量消耗等方面说明该算法具有一定的有效性,如何能够更好进行权值的设置使之能够更加有效提高算法的效率是下一步研究的重点。

    • >控制技术
    • 模糊神经网络PID在数字舵机控制中的应用

      2016, 24(10).

      摘要 (1445) HTML (0) PDF 0.00 Byte (23) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对某型号数字舵机系统在非线性时变的复杂条件下,传统的PID控制器响应速度慢,精度低,抗过载能力差的缺点,通过对模糊神经网络算法的研究,结合传统的PID控制器,设计了模糊神经网络PID控制器。分别将两种控制算法应用到舵机系统进行实验可以得出,模糊神经网络PID控制器使得舵机位置环阶跃响应上升时间从80ms减小到35ms,超调量从10%减小到小于5%,在频率特性测试中反馈曲线衰减从-2.79dB减小到-0.77dB,相移从65°减小到35°,同时系统非线性引起的畸变明显改善。

    • 基于预测控制的非连续路段下移动机器人的轨迹跟踪

      2016, 24(10).

      摘要 (1696) HTML (0) PDF 0.00 Byte (59) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对非连续路段下的轨迹跟踪问题,设计了基于观测型的预测控制器。首先建立了移动机器人的运动学模型,根据机器人的运动学模型得出了其位姿误差微分方程;然后在轨迹跟踪问题的基础上,设计了系统的观测模型,通过将预测控制器与系统的观测模型结合,设计了观测型预测控制器;最后再MATLAB环境下,利用本文所设计的控制器对移动机器人在非连续路段下的轨迹跟踪问题进行仿真,并将仿真结果与PID控制器控制的仿真结果进行对比,由仿真结果可以看出,本文所设计的控制器具有很好的鲁棒性、快速性及稳定性,可适用于移动机器人的轨迹跟踪的研究。

    • >综述与评论
    • 智能机械全覆盖路径规划算法综述

      2016, 24(10).

      摘要 (3050) HTML (0) PDF 0.00 Byte (20) 评论 (0) 收藏

      摘要:全覆盖路径规划算法是智能移动机械的核心内容之一,涉及军事、农业、生产制造和民用等多个应用领域,而应用环境包含了空中、地面和水下,因此关于全覆盖路径规划算法的研究具有很高的科研价值。从全覆盖路径规划算法的基本概念、工作条件、应用背景、国内外研究现状等方面对目前主流的规划算法进行了综述。根据工作环境信息是否已知,将其归类为“离线式”和“在线式”两种工作方式,并从覆盖完整程度、工作效率、能耗成本和实现难易程度等方面分析讨论了各种算法的优势与不足之处,并对全覆盖路径规划算法的研究趋势进行了展望。

    • >设计与应用
    • 城市道路交通智能照明系统设计

      2016, 24(10).

      摘要 (1717) HTML (0) PDF 0.00 Byte (34) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现对城市道路照明的智能化管理,运用物联网技术[1]、电力线载波及无线通信技术,构建由服务器、集中器和控制器组成三级网络架构的城市照明智能监控系统。实现控制器、集中器、服务器和监控终端之间的互联,并通过DTU与互联网连接,每一个控制器终端通过独有的ID接入到因特网。系统利用安装在监控中心服务器中的监控软件和数据库、GIS等,实现了对城市照明系统智能化控制和科学管理,是物联网技术在节能减排、创建新型智慧型城市方面的应用场景之一。

    • 基于FPGA的跳频通信系统开发

      2016, 24(10).

      摘要 (1502) HTML (0) PDF 0.00 Byte (32) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高通信的抗干扰和保密性,对跳频通信进行了研究,通过分析跳频通信的实现方式,提出基于FPGA的跳频通信系统实现方案。该方案中发端信号采用QPSK调制,接收端采用超外差接收以达到减少噪声和提高接收灵敏度的效果,接收端跳频同步采用等待自同步的跳频捕获和基于延迟锁相环的跳频跟踪。测试结果表明所设计的跳频通信系统可以正确实现跳频通信。与传统跳频通信实现方案相比,该方案具有灵活性强、开发周期短、开发费用低等优点。

    • >控制技术
    • 基于电机辅助的纯电动汽车模式切换控制策略

      2016, 24(10).

      摘要 (1218) HTML (0) PDF 0.00 Byte (32) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高纯电动汽车动力系统的工作效率,提出了一种基于电机辅助的纯电动汽车模式切换控制策略。首先,在传统纯电动汽车结构基础上配置一个小功率电机,得到一种双电机型纯电动汽车;其次,在双电机型纯电动汽车各驱动和各再生制动模式下,对其动力系统进行动力学分析和能量平衡分析,得出了系统在各模式下的工作效率模型;然后,以使动力系统工作效率最大为原则,制定了模式切换控制策略,确定了车辆的目标运行模式和两电机的目标转矩;最后,在Advisor仿真平台CYC_NEDC循环工况下,对该模式切换控制策略进行仿真,结果表明,与传统纯电动汽车相比,该控制策略使动力系统的工作效率提高了约6%。

    • >设计与应用
    • 同步卫星扫描视锥与轨道的绘制算法

      2016, 24(10).

      摘要 (1380) HTML (0) PDF 0.00 Byte (33) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了模拟同步卫星在外太空的飞行状态,建设先进的同步卫星模拟仿真系统对于卫星的研制与性能分析有着重要的意义;由于卫星是在特定的轨道上飞行,所以对卫星轨道的绘制建模是卫星模拟仿真系统开发中关键的一环;在这篇文章中介绍了同步卫星与地面观察站通信过程中的扫描视锥与同步卫星运行轨道的绘制算法,重点探讨了基于OpenGL基本矢量图元的绘制以及利用世界坐标系和向量的方法对在绘制过程中所需数据的求解过程;分析了根据同步卫星的运行姿态与其所在轨道的位置来确定同步卫星扫描视锥的角度;最后通过一个虚拟世界的3D引擎验证算法的可行性与绘制效果。

    • >测试与故障诊断
    • 基于图像的树木测量方法

      2016, 24(10).

      摘要 (1434) HTML (0) PDF 0.00 Byte (23) 评论 (0) 收藏

      摘要:树木是城市绿化、美化的一个重要的组成部分,具有重要的科学、历史和观赏价值。传统的树木生长信息采集方式,利用人工使用卷尺或不易操作、低效率和复杂麻烦的大型测量仪器等,费时、费力、准确度又不高。结合计算机视觉、数学几何模型等技术,设计了一种新式的树木高度、胸径和冠幅测量模型,提出了基于图像的树木测量方法和实现了树木信息采集软件系统;为了得到更精确的测量结果,使用摄像头标定技术和坐标校正方法对图像进行畸变矫正;并且利用正交试验分析法分析本设计使用的最佳拍摄环境,最终相对误差控制在4%左右。本方法具有携带方便、操作简单、适用面广、准确度高的优势。

    • >试验与评价技术
    • 冲压空氣涡轮地面试验台设计

      2016, 24(10).

      摘要 (1269) HTML (0) PDF 0.00 Byte (30) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现飞机风动泵系统稳定、精准工作的要求,提出了冲压空气涡轮由液压马达驱动的设想,通过采用PV变排量柱塞油泵的比例压力、比例流量控制,实现了对液压马达转速的精确控制,从而保证了风动泵系统和冲压空气涡轮性能测试能够可靠、稳定、精确地进行。文中对冲压空气涡轮地面试验台的系统组成、主要功能、工作原理及关键器件的选用进行了说明,给出了冲压空气涡轮地面试验台液压系统详细设计计算。结合工程实践,介绍了比例压力控制、比例流量控制的原理,并给出了实用控制线路。通过比例排量控制 压力补偿的方法,使液压马达转速达到较高的控制精度和良好的动态调节品质,经运行考验,完全满足某大型运输机的试验要求。

    • >测试与故障诊断
    • 基于虚拟仪器的核电站主管道振动监测系统设计

      2016, 24(10).

      摘要 (1133) HTML (0) PDF 0.00 Byte (29) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对主管道振动在线监测的迫切性需要,分析了主管道振动监测的原理;开展了核电站主管道振动监测系统的硬件设计和软件设计;采用LabView为开发平台,集虚拟仪器技术、设备组态图形技术和数据库管理技术于一体,实现了主管道振动的在线实时监测;利用电磁振动台模拟主管道的振动,验证了主管道振动监测系统的性能和基本功能。

    • 基于DSP芯片的高速数字电路模块BIT设计

      2016, 24(10).

      摘要 (2354) HTML (0) PDF 0.00 Byte (45) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着雷达数字化和智能化,含有多个DSP芯片的高速数字电路模块得到了越来越广泛的应用;针对基于DSP芯片的高速数字电路模块构成的信号处理系统诊断能力弱的问题,提出了通过优化模块BIT软件设计提高模块故障诊断能力的方法;分析了该类模块的BIT测试需求,着重介绍了模块主要BIT测试项目的测试原理和设计方法;通过模块自检软面板对模块BIT测试方法进行了验证;试验结果表明该方法具有实用性强、成本低等优点。

    • 基于贝叶斯网络推理的起落架系统故障诊断技术研究

      2016, 24(10).

      摘要 (2091) HTML (0) PDF 0.00 Byte (22) 评论 (0) 收藏

      摘要:民机起落架系统结构复杂,是典型的故障多发系统,实际诊断过程主要依赖于排故手册流程和工程经验积累,存在诸多不确定性因素。贝叶斯网络是用有向无环图的形式表达变量间因果关联关系,可以充分利用专家知识和试验信息进行基于概率的统计推断,适于处理复杂系统的不确定性问题。通过深入分析某型民机起落架技术资料,建立了基于贝叶斯网络的起落架系统诊断架构,结合专家知识和维护经验提出了基于贝叶斯网络的起落架系统故障诊断方法,并给出了网络推理流程,提升了起落架系统故障诊断效率和精度。

    • 基于DPHM的民用飞机地面支持系统设计

      2016, 24(10).

      摘要 (2406) HTML (0) PDF 0.00 Byte (24) 评论 (0) 收藏

      摘要:国内故障诊断、预测与健康管理领域尚未形成完整的健康管理系统,地面支持系统的架构研究处于起步阶段。通过借鉴国际先进的民机健康管理的技术、规范和成功经验,深入研究了民机运营支持和产品技术支援的健康管理业务需求和应用需求,从数据模型、平台架构、业务架构三个方面提出了民用飞机基于DPHM的地面支持系统架构设计方案。依据架构设计方案,开发了原理样机,并进行了实验验证。实验验证显示,原理样机能够正确解码原始数据,演示功能符合预期,模块间接口顺畅,从而表明了地面支持系统架构设计方案的可行性。

    • >设计与应用
    • 语音识别技术在电子货架标签系统中的应用

      2016, 24(10).

      摘要 (1070) HTML (0) PDF 0.00 Byte (20) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前卖场中电子货架标签的管理系统主要部署在计算机上,计算机位置相对固定,使用键盘、鼠标交互灵活性不高、操作效率有限,针对以上管理局限,提出了一个基于Android平台和语音识别技术的管理系统设计方案,以提高操作的便携性和工作效率。实验结果表明,该语音管理系统能够以较高的识别性能和操作效率实现对ESL的可移动声控管理,有利于电子货架标签的推广和应用,同时也为基于Android平台的语音识别系统在其他控制领域的应用提供了可供参考的案例和思路。

    • >控制技术
    • 多电飞机直流配电系统电压监控策略研究

      2016, 24(10).

      摘要 (1049) HTML (0) PDF 0.00 Byte (23) 评论 (0) 收藏

      摘要:多电飞机直流配电系统是电功率传输的核心,由于电网中某些恒功率负载的能量回馈特性、脉冲特性以及在电网中存在单向工作的器件,如二极管。能量在该系统中的传输并不完全可逆。在向电网中突加或突卸负载时,会引起电网电压波动。为了维持直流汇流条电压的稳定、提高能源利用效率,利用MATLAB/simulink软件建立相应的储能和消耗系统模型。对该混合储能系统进行理论研究后,得出不同参数间的逻辑关系,在模糊控制理论基础下,设计两个阶段下维持直流汇流条电压的四种监控策略,并利用MATLAB模糊控制工具建立仿真模型,对四种控制策略进行不同组合,设置加卸负载等不同情况,进行仿真实验,得出仿真实验结果,并以性能和效率为标准对这些策略组进行比较,根据仿真数据得出最优策略组。

    • >设计与应用
    • X86军用平板电脑电磁兼容性设计

      2016, 24(10).

      摘要 (939) HTML (0) PDF 0.00 Byte (23) 评论 (0) 收藏

      摘要:X86平板电脑是军用移动信息系统的重要组成部分,具有性能高、兼容性强等优点,电磁兼容性是设备的关键指标。为满足X86平板电脑在环境恶劣的野战条件下的使用需求,需要对其进行针对性的电磁兼容性设计。通过分析X86平板电脑电磁干扰源,提出电磁兼容设计方法,包括屏蔽、滤波和PCB板设计等,重点是显示屏蔽和通信滤波设计。经试验分析,采取以上措施的X86平板电脑的电磁兼容性设计,能够满足国军标相关电磁兼容性要求。

    • >测试与故障诊断
    • 船舶运动状态下风速风向测量补偿与数字仿真

      2016, 24(10).

      摘要 (1647) HTML (0) PDF 0.00 Byte (22) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究船舶运动状态下的风速风向精确测量,设计了一种船舶风速风向动态测量及误差补偿的数字仿真系统。通过对船舶航行状态下的风速风向测量原理进行分析,建立了船舶平面运动的相对风速风向和真风风速风向的解算模型,并根据船舶空间运动的风速风向测量及其误差补偿算法,对船舶横摇、纵摇状态下的风速风向的动态测量和误差补偿进行了数字仿真。数字仿真结果表明,该方法能够消除船舶航行时的运动姿态对风速风向测量带来的影响,为船舶的操纵控制和航行安全提供了精确和可靠的风速风向数据信息。

    • 光伏阵列伏安特性测试系统设计

      2016, 24(10).

      摘要 (1402) HTML (0) PDF 0.00 Byte (23) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于对光伏电站控制和设计水平的要求,本文提出一种基于电容充放电的特性的光伏阵列伏安特性测试系统。本文阐述了测试系统的工作原理和系统关键的部分。当光伏阵列给电容充电时,得到当时环境中光伏阵列的电压、电流以及相应的功率特性曲线。同时对M*N的光伏组件进行建模,得出组件的相应的电性能参数,并对最大功率点进行分析。最后进行实验验证。本测试系统具有测量精度高、系统稳定性高、成本低廉,并且能更直观的测得光伏阵列的特性。

    • >控制技术
    • 物联网嵌入式智能设备实时控制系统设计

      2016, 24(10).

      摘要 (1251) HTML (0) PDF 0.00 Byte (31) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着智能设备功能业务的逐渐扩展,用户对智能设备控制系统的实时性要求越来越高,当前控制系统采用CAN技术实现智能设备与用户间的通信,无法满足用户对系统实时性的需求。提出一种新的物联网嵌入式智能设备实时控制系统,通过构建系统的总体框架,将嵌入式LPC2378 ARM处理器作为核心处理器,通过RS-485总线将智能设备连接在一起,和处理器构成一个总线传输网络,在嵌入式LPC2378 ARM处理器中,将带DMA的10/100M以太网模块和以太网PHY芯片DP83848I连接,以提高数据包的传输效率,增强系统的实时性。系统GPRS模块选择SIM300CZ模块,将远程报警模块和RS-485总线结合在一起,共同实现远程报警和控制功能。软件设计时,给出了软件的整体架构和总体流程图,介绍了部分存储代码。实验结果表明,所设计系统对智能设备有很高的控制性能。

    • >设计与应用
    • 四旋翼飞行器姿态解算与滤波

      2016, 24(10).

      摘要 (2350) HTML (0) PDF 0.00 Byte (64) 评论 (0) 收藏

      摘要:四旋翼飞行器的运动控制关键在于对飞行过程中的实时姿态角控制。目前实时姿态角信息还不能直接测量出来。为了能利用已有的传感器数据解算出更准确的姿态角,通过物理实验详细分析了四旋翼飞行器姿态角的解算和滤波算法。首先,通过联立欧拉方向余弦矩阵与四元数矩阵,得到用四元数表达的姿态角表达式。然后,结合加速度计和磁强计实时测量的数据,分别采用互补滤波和卡尔曼滤波两种方法来补偿四元数结果,分别分析如何选取最佳参数,并对比分析了两种滤波方式的优缺点。在一定精度要求范围内,这两种滤波方式都能获得更加准确的姿态角,但是互补滤波相对卡尔曼滤波有一定的解算时延。因此在精度要求一般的系统中,这两种滤波方式都可以用来求解姿态角,卡尔曼滤波方法则更适于对实时性要求更高的系统。

    • 基于二维激光雷达的避障系统的设计与实现

      2016, 24(10).

      摘要 (1091) HTML (0) PDF 0.00 Byte (26) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据低成本二维激光雷达的三角测距系统,设计了一种基于二维激光雷达的双ARM Cortex-M4架构的移动机器人避障控制系统。该控制系统采用两块STM32F407为硬件平台,二者之间通过串口进行通信。通过多线程任务划分,按照不同优先级的调度任务实现移动机器人的实时避障功能。移动机器人采用直流减速电机,并以二次曲线拟合速度控制决策算法。实验结果表明,系统能很好地达到实时避障的目的。

    • >试验与评价技术
    • 基于层次分析法的风洞试验装备全寿命健康因素量化评价方法研究

      2016, 24(10).

      摘要 (1152) HTML (0) PDF 0.00 Byte (30) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对风洞试验装备健康管理面临的实际问题,基于层次分析法(AHP)确定装备全寿命过程中影响装备健康的因素体系,并计算各类因素所占的权重,建立了量化评价模型和反馈修正方法,并给出了该方法在风洞试验装备健康管理工作中的实际应用流程。

    • >控制技术
    • 语音控制的四旋翼飞行器设计与实现

      2016, 24(10).

      摘要 (3045) HTML (0) PDF 0.00 Byte (20) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于语音识别技术,设计了一套语音远程控制四旋翼飞行器的系统。使用LD3320语音处理芯片和STM32微处理器实现语音识别功能,采用NRF24L01将识别结果传输到飞行器。选用STM32作为四旋翼飞行器的主控芯片,采用六轴运动组件MPU6050、三轴数字罗盘HMC5583L等传感器对飞行器的姿态进行实时测量,再利用数字滤波器对姿态信息进行处理,然后采用四元数进行姿态解算,最后运用双闭环PID控制算法实现姿态控制的要求。测试结果表明,通过语音可以控制四旋翼的正常飞行及姿态变化,系统稳定可靠。

    • >测试与故障诊断
    • 基于信息增益率的WNB水下机器人故障分类

      2016, 24(10).

      摘要 (1828) HTML (0) PDF 0.00 Byte (32) 评论 (0) 收藏

      摘要:提高故障诊断能力对于确保水下机器人系统的稳定运行具有重要意义,故障分类是目前水下机器人故障诊断所面临的一个重要问题。针对水下机器人推进器系统数据特征,提出一种基于信息增益率的加权朴素贝叶斯故障分类算法。首先,计算故障训练样本的先验概率,将各属性的信息增益率作为权值;其次,构建基于增益率加权的朴素贝叶斯分类模型;然后,对检测的故障数据利用分类模型获取具有最大后验概率的故障模式,实现故障分类。与朴素贝叶斯算法和决策树算法相比,仿真实验结果表明基于信息增益率加权的朴素贝叶斯算法的分类成功率更高,能够有效地实现水下机器人的故障分类。

    • >设计与应用
    • 基于四轴飞行器的短距离低空运输系统的设计

      2016, 24(10).

      摘要 (982) HTML (0) PDF 0.00 Byte (39) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现四轴飞行器在短距离低空运输方面的应用,设计了一种基于四轴飞行器的运输系统,该系统可实现运载物品并将其投放至指定地区的功能。系统以两片STM32F103为控制核心,一片作为从机,实现系统的姿态控制、图像采集、无线传输、物资运输等功能;另一片作为主机,可向从机发送图像采集指令并将图像数据传至上位机显示。 图像采集模块采用高清摄像头+CPLD+SDRAM的FIFO模式,在不影响控制中心运算速度和内存使用率的情况下,使系统能够并行完成姿态控制、图像采集、物资运输等操作。根据四轴飞行器的负载能力设计了一款运输箱,并利用大功率驱动芯片BTS7960驱动电机将物品投放出去,从而实现低空运输的功能。

    • >控制技术
    • 基于FPGA的空间倾斜角测量控制系统研究

      2016, 24(10).

      摘要 (1186) HTML (0) PDF 0.00 Byte (22) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:针对转台工作面空间角位置定位测量的问题,设计和实现了一种基于FPGA的空间倾斜角测量控制系统。该测控系统以圆光栅和水平电容传感器作为测量元件,根据给定的目标测量位置和传感器反馈角度值对超声波电机进行PID控制,在上位机处理测角数据和发送控制信号。FPGA实现了倾斜角测控系统的高度集成、快速跟踪和精确定位,首先通过波形仿真对验证光栅信号的细分计数和PID控制输出,最后对水平电容传感器输出在± 3″内精确定位性能进行了实验验证。

    • >设计与应用
    • 未标定相机的高精度位姿估计方法

      2016, 24(10).

      摘要 (2185) HTML (0) PDF 0.00 Byte (32) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对未标定相机的位姿估计问题,提出了一种焦距和位姿同时迭代的高精度位姿估计算法。现有的未标定相机的位姿估计算法是焦距和相机位姿单独求解,焦距估计精度较差。提出的算法首先通过现有算法得到相机焦距和位姿的初始参数;然后在正交迭代的基础上推导了焦距和位姿最小化函数,将焦距和位姿同时作为初始值进行迭代计算;最后得到高精度的焦距和位姿参数。仿真实验表明提出的算法在点数为10,噪声标准差为2的情况下,角度相对误差小于1%,平移相对误差小于4%,焦距相对误差小于3%;真实实验表明提出的算法与棋盘标定方法的精度相当。与现有算法相比,能够对未标定相机进行高精度的焦距和位姿估计。

    • 基于SRIO传输的高速时钟电路的优化设计

      2016, 24(10).

      摘要 (1085) HTML (0) PDF 0.00 Byte (20) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着系统电路工作频率的不断越高,在应用中对系统互连和电路间的时钟提出了更高的要求。针对在某信号处理系统的设计中,在测试中偶尔出现SRIO链路异常问题,对高速时钟的参数进行了深入分析,发现了时钟信号受到热噪声的影响引起时钟抖动,会导致SRIO链路断开。提出了增加时钟信号的过渡斜率的优化方案,改善了时钟信号的品质,试验证明系统工作稳定可靠,达到了预期效果。

    • >测试与故障诊断
    • 基于改进核主元分析的TE故障诊断

      2016, 24(10).

      摘要 (1072) HTML (0) PDF 0.00 Byte (24) 评论 (0) 收藏

      摘要:PCA、KPCA作为常用的多变量统计监控算法,一般适用于定常过程。针对实际工业过程的时变、非线性特性,提出一种基于分块的改进KPCA算法。该方法通过采用随时间更新的核矩阵代替固定核矩阵用于主元模型的建立,使非线性监控模型能够在线更新,从而提高KPCA的检测正确率。与KPCA方法相比,该方法的运算复杂度明显降低。将该方法应用于TE(Tennessee Eastman)过程,仿真结果显示,该方法具有较好的监测性能,且所需时间大大减小,说明了本算法的有效性。

    • 基于OTSU分割和HOG特征的行人检测与跟踪方法

      2016, 24(10).

      摘要 (1476) HTML (0) PDF 0.00 Byte (15) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统的HOG算法针对整幅图像进行行人特征提取,大量的非人窗口计算必然降低检测的准确率和效率。为此,提出一种基于OTSU分割和HOG特征的行人检测与跟踪方法。利用OTSU算法以最佳阈值分割图像,在分割区域的基础上进行Canny边缘检测,通过边缘的对称性计算确定行人候选区,继而采用经PCA方法降维后的HOG特征和隐马尔可夫模型对行人候选区进行检测验证。最后,以确定的行人区域为跟踪窗口,利用CamShift算法跟踪行人。多组实验结果证明,本文方法的行人检测效率和精度均有所提高,跟踪性能稳定、可靠。

    • >控制技术
    • 基于无线传感网的温室花卉自适应调控系统

      2016, 24(10).

      摘要 (1211) HTML (0) PDF 0.00 Byte (28) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统温室控制系统大多只是简单地采集环境参数如空气温湿度,并且缺乏长期评估和有效反馈机制的问题,文章提出了一种基于无线传感网的温室花卉自适应调控方法,并实现了一个综合传感、决策、执行反馈的软硬件系统。为此,系统中设计了基于Zigbee的传感器节点模块、传输网关和控制指令集。传感器节点模块可以灵活地布置并实时可靠的传输数据。中间件系统则通过控制指令集接收传感数据和发送反馈控制指令。上层应用管理软件可以实时查看花卉、温室和设备的实时状态以及各种参数。运行结果表明,本系统可以实时采集温室温湿度,并结合专家规则通过中间件系统对花卉生长环境进行有效的评估和精准的反馈调控,达到了在降低温室花卉培育成本的同时,也提高了高端花卉培育成功率的目的。

    • >设计与应用
    • 基于多块模式决策的边信息生成方法

      2016, 24(10).

      摘要 (1065) HTML (0) PDF 0.00 Byte (20) 评论 (0) 收藏

      摘要:分布式视频编码中边信息的质量决定了系统的率失真性能,边信息质量越高,则率失真性能越好。针对视频序列中对象运动的不均匀特性,结合MCTI技术,本文提出了一种新的边信息生成算法。其基本思想是在编码端利用多块模式算法对帧中宏块进行划分,将宏块分为运动缓慢块和运动剧烈块;在解码端,对运动缓慢块直接由MCTI算法生成边信息,而运动剧烈块的边信息要经过后处理进行优化得到。仿真实验表明与直接由MCTI生成边信息方法相比,本文算法可以使生成边信息的峰值信噪比(PSNR)比原有的算法提高0.8dB-1.2dB左右,有效提高了边信息的质量。

    • 改进粒子群算法在云计算负载均衡中的应用研究

      2016, 24(10).

      摘要 (1655) HTML (0) PDF 0.00 Byte (28) 评论 (0) 收藏

      摘要:云计算系统采用虚拟化技术可以更加灵活和高效地分配运算资源,便于管理员根据用户任务需求按需分配云计算资源。但虚拟化后的云计算中心存在种类多样、数量庞大的虚拟机资源,难以将虚拟机合理地放置到物理主机集群上并达到较好的负载均衡。为此,给出了云计算中心虚拟机放置到物理主机的负载均衡模型,采用改进后的粒子群算法(PSO)来求解最优解。最后通过和常用虚拟机放置算法的仿真对比实验,验证了所提云计算负载均衡优化算法的有效性。

    • (加急)基于GPU的并行加速渲染算法的研究

      2016, 24(10).

      摘要 (1385) HTML (0) PDF 0.00 Byte (33) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前,GPU渲染技术仍然存在不足之处,在分配渲染任务时,没有充分发挥各个处理器的优势,浪费了性能较好的处理器,影响了渲染速度的提高。针对以上问题,根据武进区邹区现代农业产业园人口疏散地域接收安置动画的项目,在原有GPU渲染架构的基础上提出了一种基于sort-last架构的带反馈的动态负载均衡算法。在分配渲染任务之前,对所有处理器进行性能统计,将时长较长的场景分配给性能较好的处理器,时长短的分配给剩余的处理器,待有处理器完成渲染任务时,将剩余场景时间较长的,分配给第一轮任务先完成的处理器,以此类推。实验结果表明,该方法对解决上述问题具有较好的效果,解决了目前集群渲染存在的不足之处和负载不平衡的问题,最终实现了加速渲染。

    • 基于PXI总线的小卫星扩频应答机模拟器的设计与实现

      2016, 24(10).

      摘要 (2259) HTML (0) PDF 0.00 Byte (21) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用PXI总线、扩频通信、软件无线电等技术,设计并开发了一种小卫星扩频应答机模拟器,可作为真实应答机的替代产品参与卫星初样产品桌面联试、与地面站对接等试验.同时基于PXI总线的灵活架构以及模块化设计思路,可实现快速升级,为新算法提供通用验证平台。采用成熟的地面测试设备以及星上产品与该系统进行联试,验证了该应答机模拟器调制、解调等信号处理功能的正确性和有效性。

    • 感应淬火综合监控系统设计

      2016, 24(10).

      摘要 (1398) HTML (0) PDF 0.00 Byte (25) 评论 (0) 收藏

      摘要:感应淬火综合监控系统集成了感应淬火能量监控与环境监控功能,其硬件基础为工控机与Y5000+多功能板,工控机通过并行口与Y5000+多功能板实现数据交换。Y5000+多功能板以CPLD芯片为核心,扩展了DI/DO、PI/PO以及AI/AO功能。感应淬火综合监控系统的应用程序分为上层管理程序与底层实时测控程序。在RTX支持下,系统完全能满足实时性与可靠性要求。

    • >试验与评价技术
    • 基于贝叶斯的智能电能表可靠性评估方法

      2016, 24(10).

      摘要 (1156) HTML (0) PDF 0.00 Byte (26) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对具有高可靠、长寿命特点的智能电能表,应用加速退化试验方法进行可靠性评估是一种有效的方法。开展加速退化试验过程中,在高加速应力激发下,一方面可观测到智能电能表的性能退化,也可能出现智能电能表的整表失效。如何融合智能电能表加速寿命试验过程中的整表失效数据、性能退化数据转化得到的伪寿命数据,从而进行智能电能表的综合可靠性评估,是智能电能表可靠性评估急需解决的问题。本文研究提出基于贝叶斯方法的智能电能表可靠性评估方法,给出融合智能电能表的整表失效数据、伪寿命数据的数据处理方法及计算模型,探讨了伪失效数据计算方法、整表失效数据与伪失效寿命数据相容性检验方法等。

    • >设计与应用
    • X波段的圆极化微带共形阵天线的仿真与设计

      2016, 24(10).

      摘要 (1196) HTML (0) PDF 0.00 Byte (24) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了满足X频段机载雷达天线的指标要求,使得矩形平面天线与柱面共形,通过并联侧馈方式进行馈电。在微带共形阵天线的相关理论基础上,阵元采用介电常数2.2,厚度为0.5mm的介质基板。通过HFSS12对微带共形阵天线进行仿真设计并优化。实验结果表明,在X波段内实现了方位面的全向扫描,实测阻抗带宽为9.80-10.20GHz,最大增益可达10dB,全向辐射性能稳定,满足了指标要求。

    • 基于滑动峭度相关性准则的局部特征尺度分解分量筛选方法

      2016, 24(10).

      摘要 (2081) HTML (0) PDF 0.00 Byte (17) 评论 (0) 收藏

      摘要:轴承故障振动信号具有非平稳、非线性特征,且可视为多个调幅-调频分量的叠加,单分量的包络蕴含了轴承的故障特征。局部特征尺度分解可将振动信号准确分解为多个内禀尺度分量之和,某些分量能清晰反映轴承的运行状态,根据包络谱可进行故障诊断。为了准确筛选有用分量,提出了基于滑动峭度相关性准则的分量筛选方法。首先,对信号进行局部特征尺度分解,得到若干个内禀尺度分量;然后,对分量和原始信号分别计算滑动峭度,生成时间序列;最后,依据分量滑动峭度序列与原始信号滑动峭度序列的互相关系数筛选有用分量。通过轴承内圈故障数据分析发现:有用分量与非有用分量之间的滑动峭度互相关系数比互相关系数差异明显,区分度更大,有益于分量的分类、筛选。

    • >军事装备测控技术
    • 基于PHM的舰艇装备视情维修技术研究

      2016, 24(10).

      摘要 (1662) HTML (0) PDF 0.00 Byte (28) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对PHM技术在舰艇装备视情维修中的应用需求,在分析剩余寿命预测机理的基础上,为解决舰艇装备历史数据少、状态变化普遍表现为非线性等难题,建立基于粒子滤波的多步剩余寿命预测模型,通过仿真表明:随着时间的推移剩余寿命PDF图变狭窄,剩余寿命预测误差逐渐降低,证明了预测方法的有效性。在此基础上,考虑装备维修费用最低为目标,建立以费用最低为目标的预防性维修时间确定模型,使得单位时间内的平均维修费用最低,并通过采用建立的基于粒子滤波的多步剩余寿命预测模型,最终确定了最优预防性维修时间,为装备保障人员拟订精确维修保障计划提供依据,也为舰艇装备开展视情维修奠定基础。

    • >测试与故障诊断
    • 基于GTM900-B的化学工业区气体检测终端设计与实现

      2016, 24(10).

      摘要 (954) HTML (0) PDF 0.00 Byte (20) 评论 (0) 收藏

      摘要:化学工业区的中往往密布气体输送管道,这些管道专门布置在公共管廊中进行管理和监控,管道内易燃、易爆、有毒等气体泄漏的远程检测尤为重要。传统的检测设备具有一定的局限性,需要设计能联网的、小型化的、低成本的数据采集终端。因此设计出一种基于GTM900-B化学工业区气体检测终端,用于组建基于GPRS网络的化学工业区气体检测系统。该终端可向网络控制和管理中心发送可燃气体、氯气和氨气等气体泄漏数据,并且具有报警功能。软硬件测试和实际应用结果表明所设计终端的可行性和有效性。

    • >控制技术
    • 航空发动机控制系统仿真平台设计

      2016, 24(10).

      摘要 (1903) HTML (0) PDF 0.00 Byte (19) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前国内航空发动机控制系统设计过程中缺乏准确高效、通用灵活的仿真平台问题,根据高内聚、低耦合的模块化设计准则,结合了涡扇发动机建模技术、控制技术、可视化编程技术和软件开发技术,提出了航空发动机控制系统综合性能仿真平台设计方案。依据设计目标,完成了该平台的总体架构和功能结构设计;利用带有均衡因子的指数权重法建立了发动机分段线性化模型;利用惩罚函数法,采用单纯性优化算法完成控制系统参数设计。整个仿真平台基于MATLAB/Simulink平台上开发,并进行了仿真验证。验证结果表明仿真平台的架构合理,功能完善,运行稳定可靠,具有通用、灵活、易扩展的特点。

    • >设计与应用
    • 基于图像处理的变电站中隔离开关的状态研究

      2016, 24(10).

      摘要 (1146) HTML (0) PDF 0.00 Byte (19) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着图像处理技术的不断发展,本文利用图像处理技术分析变电站中隔离开关的状态。蚁群算法(Ant Colony Algorithm,ACA)使用的广泛性,很多学者将其应用到图像处理中。本文将蚁群算法应用于变电站设备区域图像分割中,从某个或某些像素点出发,提取出变电站的隔离开关信息,然后对其进一步的图像处理,分析隔离开关的状态。但是,蚁群算法在运算过程中,易出现过早收敛于局部最优解及运算时间过长的缺点。为了使蚁群算法收敛于全局最优解及加快收敛速度,本文针对传统的蚁群算法模型对其信息浓度更新规则改进及参数的改进。通过仿真对比分析改进后的蚁群算法对于图像分割效果更好。

    • >控制技术
    • 航空发动机无模型自适应生物智能控制方法研究

      2016, 24(10).

      摘要 (1175) HTML (0) PDF 0.00 Byte (33) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对航空发动机动态过程特性复杂、现有控制策略保守性较强的问题,在无模型自适应控制研究的基础上,结合生物内分泌智能控制原理,提出了一种新型无模型自适应生物智能控制(Model Free Adaptive Intelligent Control,MFAIC)方法。首先根据航空发动机强非线性的特点,根据被控对象I/O数据建立了无模型自适应控制(Model Free Adaptive Control,MFAC)系统;然后创新地应用生物内分泌调节原理构建自适应控制模块(Biological Endocrine Intelligent Control, BEIC),目的是依据跟踪误差快速、准确地调整控制参数,从而自动优化控制效果;控制器设计完成后对MFAIC与PID这两种控制方法在动态过程中的控制效果及抗扰动能力进行对比分析。仿真结果表明,该无模型自适应生物智能控制方法具有全包线稳定和动态响应性能好、鲁棒性强的优点;且提出的生物内分泌调节新颖算法计算量合理,自适应调节能力强,具有较高的工程实践意义。

    • >设计与应用
    • 一种组合式甚高频全向信标和仪表着陆系统信号模拟器研制

      2016, 24(10).

      摘要 (790) HTML (0) PDF 0.00 Byte (27) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统的甚高频全向信标信号模拟器和仪表着陆系统信号模拟器智能化程度低、可靠性不高、携带不方便的缺点,设计了一种体积小、功耗低、精度高的组合式甚高频全向信标和仪表着陆系统信号模拟器。采用数字信号处理技术由FPGA完成多种音频调制信号的合成,利用具有幅度调谐功能的DDS合成载波信号,使用组合衰减技术实现输出电平在大范围内连续可调,满足了甚高频全向信标及仪表着陆系统信号格式及输出需求。信号模拟器实现了甚高频全向信标、航向、下滑与指点信标的信号模拟。整机性能经测试符合技术指标要求,现已经小批量推广应用,市场前景很好。

    • >测试软件工程
    • 基于ARM Cortex-M4的构件化汇编框架的研究

      2016, 24(10).

      摘要 (981) HTML (0) PDF 0.00 Byte (22) 评论 (0) 收藏

      摘要:规范易用的汇编框架与样例是微处理器深层次应用开发的基础,但汇编编程复杂,并且目前针对32位ARM Cortex-M4的汇编程序资料和样例程序非常匮乏,学习难度大,开发工作困难重重。在深入分析ARM Cortex-M4汇编指令系统和寻址方式的基础上,以NXP半导体公司发布的Kinetis K(KK)系列MCU为蓝本,根据软件工程思想和构件设计理论,提出层次架构的工程框架建模思想,并构建基于ARM Cortex-M4内核的构件化汇编框架,据此制作GPlO驱动构件。指示灯闪烁样例工程的设计及测试结果表明了汇编框架规范、实用、易用,能降低嵌入式汇编语言的学习难度。框架能为业界基于ARM Cortex-M4的汇编开发提供参考。

    • >军事装备测控技术
    • 故障树模块化在装甲车辆灭火系统故障诊断中的应用

      2016, 24(10).

      摘要 (1461) HTML (0) PDF 0.00 Byte (19) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现装甲装备灭火系统故障的快速诊断,提出了一种故障树模块化分析方法;对灭火系统故障树进行深度优先最左遍历,并记录遍历过程,按照遍历顺序对故障树中的每个事件进行标定,并将灭火系统故障树划分为相互独立的模块,依据划分的模块可以通过故障现象对模块内的故障进行排查及修复;实验结果分析表明,该方法可以快速修复模块故障,恢复系统功能,简化了以往对灭火系统所有子事件遍历查错的繁琐过程。该方法同样可以计算故障模块的失效概率,并可以实现故障模块的整体更换,恢复系统性能;证明了故障树模块化方法在灭火系统故障诊断中具有较高的效率,简化了灭火系统诊断流程,在装甲车辆其他系统故障诊断中具有借鉴作用,符合现代作战对于装备保障的需求。

    • >测试与故障诊断
    • 航天器数字化测试模式设计与应用

      2016, 24(10).

      摘要 (1729) HTML (0) PDF 0.00 Byte (22) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着航天事业的发展,航天器将迎来高密度的研制和发射任务。测试设计和实施同步、测试现场消耗大的测试模式导致测试效率低下,不能满足未来的综合测试需求。为解决航天器测试效率不能适应测试任务的问题,设计了航天器数字化测试模式。搭建数字化测试平台,实现测试准备、测试实施、测试评估全周期自动化。基于数字化测试平台,开展综合测试专业化设计与实施。推进测试设计与测试实施分离,将测试设计工作前移,测试设计人员通过测试用例与测试判据的精细化设计,将测试准备工作做充分,实现测试实施和评估过程自动化。数字化测试模式应用于多个航天器型号综合测试,形成多个固化测试用例数据库,有效提升测试效率,为后续型号测试能力的提升奠定坚实的基础。

    • 中药口服液中可见异物检测系统研究

      2016, 24(10).

      摘要 (1140) HTML (0) PDF 0.00 Byte (35) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前生产线上中药口服液中可见异物检测系统存在的速度慢、精度低等问题,设计了一种可同时检测多个药瓶的基于机器视觉的异物快速检测系统。介绍了成像系统和机械系统。提出了一种基于边缘轮廓的图像配准算法,有效地消除了药瓶晃动的影响。提出了一种逐点阈值分割图像的二值化方法,能得到质量较好的二值化图像。实验结果表明,该系统能快速、有效地检测出可见异物,能较好地满足在线检测需求。

    • >设计与应用
    • 基于LPC2214的嵌入式轮机模拟器PPU的设计

      2016, 24(10).

      摘要 (964) HTML (0) PDF 0.00 Byte (29) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决轮机模拟器船舶电站报警信息和工作状态等信息显示不直观、参数设置繁琐和人机交互性差等问题,设计一种基于LPC2214的嵌入式轮机模拟器船舶电站并车与保护系统。系统包括以NXP LPC2214为核心的MCU单元、以太网和RS485为核心的通信单元、LCD和LED显示单元、按键检测单元。处理器通过以太网接收分布在现场的其他信号采集板卡的状态信息,解析后根据状态信息和相关流程做出判断,实现船舶电站发电机的自动启动、自动调速、自动并车、自动负载转移、自动解列、自动停车以及保护功能;将电站的状态信息实时显示在LCD上或者通过LED灯指示;并通过检测按键,实现对相关参数的设置以及LCD显示信息的查询。经过实验该系统能够实时准确地采集船舶电站的各项参数,人机交互性较好,成本低,扩展性好,能够对整个船舶的电力系统进行自动控制。

    • >测试与故障诊断
    • 基于开源的分布式山洪监测数据系统设计

      2016, 24(10).

      摘要 (1184) HTML (0) PDF 0.00 Byte (28) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前部署在各县的山洪灾害监测系统中地理数据和水雨情数据急剧增多,传统关系型数据库显示出一定的局限性。同时,依靠的商业软件存在不同的开发模式,过于封闭、独立以及垄断和高额费用等,在一定程度上制约了山洪监测系统的扩展与升级。研究了基于开源QGIS和PostgreSQL,在Hadoop平台上设计构建低成本、高扩展性、高可靠性的山洪监测系统。以四川省宜宾县的雨量监测站点和历史雨量数据为例,成功部署开源分布式山洪监测数据系统,为系统的下一步扩展、优化,以及实现海量空间数据分析和数据挖掘奠定基础。

    • >设计与应用
    • 探地雷达目标回波信号双曲线提取算法研究

      2016, 24(10).

      摘要 (1621) HTML (0) PDF 0.00 Byte (29) 评论 (0) 收藏

      摘要:探地雷达对于电力接地网检测来说,是一种新型的检测方式,根据探地雷达在检测接地网过程中返回的图像提取目标信息实现对电力接地网的检测,对于检测地下导体的完整性方面有着较强的适用性和非凡意义。传统双曲线提取算法通常采用LOG算子完成边缘检测,借助雷达有效口径及扫描点间距完成对雷达双曲线顶点的寻找。在前人工作的基础上提出了采用Canny算子进行边缘检测,再进行双曲线提取的雷达直达波滤除以及目标识别算法,并与相关算法进行对比实验,得到比较完整的雷达目标反射图像,验证了算法的可行性。与传统雷达目标双曲线提取方式相比,该算法避免了雷达有效口径及扫描点间距的引入,提升了目标双曲线的完整性,精确性。

    • >控制技术
    • 基于AFSMC算法的四旋翼飞行器控制策略研究

      2016, 24(10).

      摘要 (1864) HTML (0) PDF 0.00 Byte (22) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对四旋翼飞行器在飞行过程中,控制系统存在非线性、强耦合、不确定性和鲁棒性差的问题,建立了关于四旋翼飞行器的动力学数学模型,将自适应控制、模糊控制和滑模控制相结合,提出基于自适应模糊滑模控制(AFSMC)的快速平稳控制策略。采用模糊系统推理方法实现理想控制律的逼近。在满足李雅普诺夫稳定性条件的前提下进行控制器的设计和稳定性分析,并结合四旋翼的数学模型和给定参数进行了MATLAB仿真。仿真结果表明,AFSMC控制器相比常规PID控制器具有良好的动态性能和抗干扰能力。

    • >测试与故障诊断
    • 透明液体中低对比度杂质检测方法的研究

      2016, 24(10).

      摘要 (1052) HTML (0) PDF 0.00 Byte (31) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对人工检测效率和准确率低的不足,分别在图像预处理和检测算法上进行了研究分析,提出了基于加窗的小波变换的杂质检测方法。获取的图像采用高斯同态滤波来提高图像的对比度,然后利用基于加窗的小波变换来提取图像中杂质的边缘特征点,最后采用迭代阈值分割方法来分割目标和背景并通过显示结果中有无亮色区域来判断透明液体中是否含有杂质,若显示有亮色区域,则判此亮色区域为杂质。实验结果表明,此方法比现有的其他检测算法较好的判断出了细小而低对比度的杂质,也较好的去除了外界干扰,避免了漏检微弱边缘的问题,提高了检测效率和准确率。

    • >测试软件工程
    • 定制Linux LiveCD的研究与实现

      2016, 24(10).

      摘要 (1192) HTML (0) PDF 0.00 Byte (16) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对每次安装Linux都要根据需要重新配置系统环境的问题,提出一种在Linux下定制LiveCD 的方法。Ubuntu是Linux众多发行版中的一种,在Ubuntu下制作LiveCD最常用的方法是使用UCK和Reconstructor,但是这两种方法都不能把当前系统生成LiveCD,鉴于此,研究并实现使用Live Ubuntu Backup在Ubuntu下定制LiveCD的方法。该方法首先将配置好的操作系统备份成一个squashfs文件,然后用该squashfs文件替换掉原始系统中的squashfs文件,最后将符合用户需求的系统生成LiveCD。实验结果表明,该方法满足定制LiveCD的要求,并且最终生成的LiveCD运行稳定,达到了预期要求。

    • >试验与评价技术
    • 面向LRM体系的测试性验证指标体系研究

      2016, 24(10).

      摘要 (2369) HTML (0) PDF 0.00 Byte (20) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有测试性验证试验指标体系与外场可更换模块体系下装备的测试性验证需求不够匹配的问题,提出了面向LRM的测试性验证试验指标体系。首先,针对外场可更换模块体系引起的装备两级维修保障体制变革,分析了该体系下的测试性验证需求;然后从LRM体系装备测试性设计特点和两级维修保障体制的任务目标出发,构建了测试性验证指标评估体系;最后,建立了Topsis优化的基于该指标体系的模糊层次评估模型,实现了测试性综合评估。实例分析表明,该指标体系简便且有效,为面向LRM体系的装备测试性验证提供了思路。

    • >设计与应用
    • 一种公共网络攻击数据挖掘智能算法研究

      2016, 24(10).

      摘要 (2128) HTML (0) PDF 0.00 Byte (24) 评论 (0) 收藏

      摘要:公共网络的开放性和自组织特性导致网络容易受到病毒干扰和入侵攻击,对攻击数据的准确高效挖掘能确保网络安全。传统方法采用时频指向性波束特征聚类方法实现攻击数据挖掘,在信噪比较低时攻击数据准确挖掘概率较低。提出一种基于自适应滤波检测和时频特征提取的公共网络攻击数据挖掘智能算法。首先进行公共网络攻击数据的信号拟合和时间序列分析,对含噪的攻击数据拟合信号进行自适应滤波检测,提高信号纯度,对滤波输出数据进行时频特征提取,实现攻击数据的准确挖掘。仿真结果表明,采用该算法进行网络攻击数据挖掘,对攻击数据特征的准确检测性能较高,对干扰的抑制性能较强,能有效实现网络安全防御。

    • 基于Google Earth的无人机任务规划设计

      2016, 24(10).

      摘要 (1119) HTML (0) PDF 0.00 Byte (63) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对无人机任务规划要求,提出了一种利用Google Earth二次开发能力实现的无人机任务规划方法。首先应用任务规划算法得到规划信息,然后将威胁数据、规划数据、飞机数据等信息通过Google Earth提供的接口引入到Google Earth中,得到无人机在Google Earth上的规划航迹。结果表明,该方法不仅省去了地形建模,而且能快速地生成一条逼真性相当高的满足无人机性能要求的规避威胁航路。

    • 基于大数据分析的移动对象轨迹预测方法

      2016, 24(10).

      摘要 (1714) HTML (0) PDF 0.00 Byte (36) 评论 (0) 收藏

      摘要:对移动对象的轨迹预测将在移动目标跟踪识别中具有较好的应用价值。移动对象轨迹预测的基础是移动目标运动参量的采集和估计,移动目标的运动参量信息特征规模较大,传统的单分量时间序列分析方法难以实现准确的参量估计和轨迹预测。提出一种基于大数据多传感信息融合跟踪的移动对象轨迹预测算法。首先进行移动目标对象进行轨迹跟踪的控制对象描述和约束参量分析,对轨迹预测的大规模运动参量信息进行信息融合和自正整定性控制,通过大数据分析方法实现对移动对象运动参量的准确估计和检测,由此指导移动对象轨迹的准确预测,提高预测精度。仿真结果表明,采用该算法进行移动对象的运动参量估计和轨迹预测的精度较高,自适应性能较强,稳健性较好,相关的指标性能优于传统方法。

    • >军事装备测控技术
    • 融入模糊推理的新型故障树诊断方法

      2016, 24(10).

      摘要 (1075) HTML (0) PDF 0.00 Byte (22) 评论 (0) 收藏

      摘要:在以预防为主、准确、高效武器装备故障诊断的指导思想下,针对故障树诊断法固有的优缺点属性,本文将产生式规则和模糊理论引入故障树中,设计了故障树的确定性诊断和不确定性推理的故障诊断推理方法,将模糊故障机理以“故障树”的方式进行表达,使故障树诊断从确定性诊断领域扩展到模糊诊断领域,并构建了相应诊断算法流程。通过仿真对比,说明了该故障诊断推理方法的正确性,同时还证明了该方法具备快速性、准确性,以及处理模糊故障机理问题的能力。

    • >设计与应用
    • 改进人工蜂群算法优化ELM分类模型

      2016, 24(10).

      摘要 (1596) HTML (0) PDF 0.00 Byte (28) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)参数优化问题,提出改进人工蜂群算法(Improvement Artificial bee colony, IABC)优化ELM分类模型。算法采用解更新策略池代替固定不变的更新策略,将邻域搜索自适应化;优化侦察蜂搜索方式,利用Kent映射产生均匀性更优的初始随机数序列。在分类数据集中,将IABC-ELM分类模型同ELM、PSO-ELM分类模型进行对比实验。实验中,IABC-ELM模型取得了最佳的分类结果,得到了最低的输出权重范数。结果表明,IABC-ELM模型分类效果显著优于对比模型,证实了IABC算法优化ELM分类模型的有效性和优越性。

    • 基于数据挖掘的高校管理信息系统设计与实现

      2016, 24(10).

      摘要 (1461) HTML (0) PDF 0.00 Byte (19) 评论 (0) 收藏

      摘要:高校事务信息的数据规模较大,更新速度较快,复杂度较高,需要设计有效的高校管理信息系统,提高信息管理能力。传统的高校管理信息系统设计采用嵌入式Visual Basic的信息管理系统构架方法,系统的信息再植入能力和多线程处理性能不好,提出一种基于多元特征数据挖掘和嵌入式Linux内核的高校管理信息系统设计方法。首先在嵌入式Linux的核单元中进行高校管理信息系统总体设计和文件配置,进行系统的功能模块分析和技术指标描述。设计基于相空间重构和关联特征提取的数据挖掘算法,进行高校管理信息的有用特征挖掘和提取。以数据挖掘结果进行程序加载和引导,进行高校管理信息系统的软件开发和设计,主要包括程序加载模块、数据存储模块、交叉编译模块以及网络通信模块的设计,实现基于数据挖掘的高校管理信息系统的改进设计。实验结果表明,采用该系统进行高校管理信息的挖掘和存取调度,具有较好的可靠性和人机交互性,系统的吞吐性能和执行时间开销等指标具有优越性。

    • 车载自组织网络中基于蚁群算法的簇路由协议

      2016, 24(10).

      摘要 (1247) HTML (0) PDF 0.00 Byte (21) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于车辆的高速移动及拓扑动态变化,构建稳定的传输路径是车载自组织网络VANETs(Vehicular ad hoc Networks)应用的关键。而簇技术建立稳定传输路径的有效技术之一。为此,提出基于蚁群算法的簇路由ACCR(Ant Colony algorithm based cluster routing)协议。蚁群系统是典型的启发性算法,能够解决簇划分问题。据此,ACCR协议利用蚁群算法选择簇头,提高簇的稳定性和数据传输性能。仿真结果表明,与ACO-CR协议相比,提出的ACCR协议的簇头寿命提高了近20%,数据传输率提高了近45%。

    • >测试与故障诊断
    • 基于案例和规则融合的民用客机故障诊断系统设计

      2016, 24(10).

      摘要 (1335) HTML (0) PDF 0.00 Byte (28) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前很多工程应用中的飞机故障诊断方法,只考虑单一的基于案例或基于规则的诊断方法,故障诊断的效率有待提高。本文针对民用客机地面运营支持系统的特点和要求,将案例和规则融合的推理机制引入到飞机故障诊断系统的设计中。该方法采用规则推理为前导、案例推理后置补充的结合方式,最大化地利用飞机故障隔离手册知识和从维修记录中提取的案例知识,从而提高首次故障隔离效率、降低无效排故时间。以民用客机某系统的典型故障为例,阐述了该推理机制在故障诊断中的应用。通过历史飞行数据试验,验证了提出的基于案例与规则融合诊断方法的有效性,以此为基础设计的故障诊断方案可为航空公司构建更完善的专家系统提供参考。

    • >测试软件工程
    • 基于S7-200PLC的CEMS系统程序设计及优化研究

      2016, 24(10).

      摘要 (1109) HTML (0) PDF 0.00 Byte (24) 评论 (0) 收藏

      摘要:以某电厂4×600 MW机组脱硫烟气连续排放监测系统(CEMS)为背景,本文介绍了下位机S7-200 PLC及上位机Fame View组态软件在CEMS数据采集与处理子系统中的应用。重点阐述了CEMS下位程序的设计及上位机组态功能实现原理,针对现场实际情况进行分析,提出了程序优化方案。实践证明优化后的程序,可提高CEMS数据可靠性和有效性。本文所优化设计的CEMS系统程序已在某电厂长周期运行,系统各项功能正常,运行特性良好,达到了预期目的。

    • >测试与故障诊断
    • 分布式网络异常攻击检测模型仿真分析

      2016, 24(10).

      摘要 (1330) HTML (0) PDF 0.00 Byte (20) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统的异常攻击检测方法主要以异常攻击行为规则与网络数据隶属度大小进行判别,只能针对已知异常攻击进行检测,对新型异常攻击,检测算法率低,计算数据量大的问题。提出一种新的分布式网络异常攻击检测方式,通过对分布式网络内数据进行迭代聚类将正常和异常数据进行分类,建立矩阵映射模型进行数据矩阵对比,初步对异常攻击数据进行判断。在矩阵中建立粒子密度函数,通过粒子密度变化计算其异常攻击概率,最后对其数据进行加权和波滤确定数据异常攻击特征,建立攻击检测模型。仿真实验表明,优化的分布式网络异常攻击检测模型提高了异常数据攻击检测的自适应性,在网络信号受到攻击信号干扰情况下,仍然能够准确检测出带有攻击特征的小网络异常数据。有效提高了分布式网络的检测正确率,加快了检测速度和稳定性。

    • >设计与应用
    • 复杂背景下配电柜线号定位与识别方法研究

      2016, 24(10).

      摘要 (1175) HTML (0) PDF 0.00 Byte (26) 评论 (0) 收藏

      摘要:配电柜是动车组电气设备的关键设备之一,其中线缆的接线状态对电气设备的运行状态具有重大影响。传统的人工检测效率低,主观性强,配电柜背景复杂,光照条件恶劣,接线状态多样的特点,对线号识别造成较大的困难。本文针对配电柜的复杂情况提出了线号定位和分割的方法,首先利用基于尺度空间特征的SIFT算法实现线号定位,其次利用全局阈值和局部阈值进行分割,并进行角度校正和断裂字符修补,最后使用支持向量机(SVM)分类器进行线号识别,利用基于遗传算法的SVM参数优化方法。本文实现了对配电柜接线状态的识别,漏接识别率99.5%,错接识别率97.5%。

    • 基于动车组MVB网络下的故障分析算法的研究与应用

      2016, 24(10).

      摘要 (1560) HTML (0) PDF 0.00 Byte (35) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文针对现有铁路总装厂中车辆调试过程中产生、传递和使用大量的技术信息数据在故障积累、处理、分析和诊断中遇到的问题,提出基于动车组MVB网络下车辆调试数据的故障分析方法,阐述了车辆调试数据通过模块化的数据管理、标准的数据格式、规范的存储方式,并通过结合故障数据,说明了车辆调试数据在故障分析中的具体应用,通过对应系统的开发,提高工艺技术人员在动车组调试中排除故障的能力,并有效提升车辆调试质量。

    • 电子油门踏板的动态特性建模和实验研究

      2016, 24(10).

      摘要 (1000) HTML (0) PDF 0.00 Byte (39) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对电子油门踏板输出信号非线性的问题,建立了电子油门踏板动态响应的数学模型和结构力学模型,并进行了仿真。分析了复位弹簧刚度和机构阻尼比对踏板动态响应的影响,并在电子油门踏板综合性能测试台上进行了动态响应的测试,获取了动态响应的量化数据。数据的结果显示所建立的模型基本正确,揭示了不同复位弹簧的刚度和机构阻尼比对其动态响应的非线性性的影响。

    • >智能仪器与传感技术
    • 数字化电能表检测及与“溯源”系统闭环解决方案系统研究溯源分析

      2016, 24(10).

      摘要 (1310) HTML (0) PDF 0.00 Byte (19) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决新型数字化电能表计量检测与“溯源”问题,通过引入“模拟式计量合并单元”、“计算型模拟标准表”、“数字合成模拟功率源”概念及设备,给出了数字化电能表“标准源比较法”、“标准表比较法”、“综合比较法”三种检测方案及其完整的标准传递/“溯源”系统,合理地把数字式电能表检测与“溯源”纳入到传统电能表标准传递/溯源系统中,使数字化电能计量完全沿用模拟计量系统,简单、科学、经济地解决了数字化电能表检测与“溯源”等技术问题。数字量与模拟量电能计量体系的统一,承继了电能计量标准传递/溯源系统不间断链接性、稳定性、严肃性并具备一定的逻辑性、合理性、严谨性,降低了数字化计量系统风险性。在数字化电能计量过程中去“数字化”是对电能计量技术的一种创新与发展。

    • >设计与应用
    • 基于ARM Cortex-M3的声磁商品电子防盗系统设计

      2016, 24(10).

      摘要 (1402) HTML (0) PDF 0.00 Byte (27) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对普通EAS系统存在抗干扰性能差、检测灵敏度低、检测范围小、误报率高等缺点,设计了一种基于ARM Cortex-M3的声磁EAS系统。本文介绍了声磁EAS系统的工作原理和硬件结构框图,分析了声磁标签信号在时域和频域上的特征,提出了FFT信号频谱分析、信号互相关、最小二乘法拟合直线求取斜率、计算信号峰值数及峰值方差运算等多种检测声磁标签信号的算法,并详细描述了系统软件算法的设计。实验验证,本系统具有抗干扰性能强、检测灵敏度高、检测范围宽、误报率低等特点。

    • 强干扰环境下网络情报数据滤波通信系统设计

      2016, 24(10).

      摘要 (1065) HTML (0) PDF 0.00 Byte (20) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统通信系统在强干扰环境下进行通信时,系统会出现性能下降甚至无法通信的问题。设计并实现了一种新的网络情报数据滤波通信系统,设计强干扰环境下网络情报数据滤波通信系统的整体结构;按照网络情报数据滤波通信系统的标准以及分析强干扰的特性,对瞬态电压抑制模块、瞬态保护模块、语音信号输入模块进行设计,采用电磁滤波去噪的方法对故障修复模块进行优化,实现网络情报数据滤波通信系统的设计。实验表明,改进的网络情报数据滤波通信系统较传统的通信系统具有较强的抗干扰能力,通信效果好等明显优势。

    • 基于摄像头的近距手势识别系统的设计

      2016, 24(10).

      摘要 (1154) HTML (0) PDF 0.00 Byte (23) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着电子技术的不断发展,人机交互方式也在得到转变,手势识别作为其中一项典型应用正吸引越来越多人的关注,本文即在嵌入式平台上通过相关算法实现了基本的手势动作识别。文中利用摄像头进行手势图像数据采集,采用STM32作为微处理器,对图像进行差影分割、噪声去除等处理,完成了近距离范围内对运动手势的实时定位和基本识别,并在此基础上对游戏俄罗斯方块进行了控制,实现了手势识别技术在人机交互中的应用,很好得体现出手势操作的便利性和全新用户体验。

    • >测试与故障诊断
    • 基于4G通信的民机试飞遥测监控技术架构

      2016, 24(10).

      摘要 (2330) HTML (0) PDF 0.00 Byte (26) 评论 (0) 收藏

      摘要:民机适航审定试飞时需要传输海量的测试数据,由于试验科目的苛刻要求,试飞任务需在多地同时开展。针对这种需求,提出一种基于4G通信的民机试飞监控技术架构,构建多地试飞一体化测试网络,并通过了飞行试验数据传输测试,该技术架构可满足试验机试飞数据高速传输需求,满足试验数据多地传输需求。该技术的应用增强了安全监控能力,提高试飞效率。

    • >控制技术
    • 基于CRIO的机械臂测控系统设计

      2016, 24(10):20-20.

      摘要 (2239) HTML (0) PDF 0.00 Byte (37) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了快速验证机械臂控制系统的操控准确性与执行机构稳定性,研制了一套机械臂测控与状态监测系统。在介绍基于NI CompactRIO平台的Profibus、CANopen、485总线以及快速IO总线技术应用的基础上,阐述了基于LabVIEW FPGA技术的测试数据高速采集、分析与处理等软件模块的具体实现方法。为了验证测试与显控平台的性能,针对摇摆试验台上的机械臂进行了摇摆状态PID控制与姿态显示测试,结果表明,机械臂的稳定控制角度误差为±0.40,控制信号传输延迟为0.3ms,姿态反馈延迟时间为50ms,PC端显控画面刷新时间为0.04 s,系统可不间断持续运行,性能优越,满足机械臂状态监测与性能测试要求。

当期目录


年第卷第

文章目录

过刊浏览

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行