• 2017年第25卷第6期文章目次
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    • >测试软件工程
    • 飞控系统故障告警实时监控软件的设计与实现

      2017, 25(6).

      摘要 (2481) HTML (0) PDF 0.00 Byte (25) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了对某型直升机电传飞行控制系统故障进行实时安全监控,降低试飞风险,分析了该系统的故障告警类型、故障判断方法和故障告警形式,根据飞行控制系统在飞行试验过程中的监控需求,以Labview为软件开发平台,开发了故障告警实时监控软件,以故障灯和文本信息显示的方式实现了对飞行控制系统各类型故障分等级实时监控与预警,并对软件实现方法进行了详细说明。在实际的飞行试验任务中,此软件能准确、可靠地实时监控到故障告警信息,完全满足飞行试验对飞控系统故障实时安全监控的需求。

    • >设计与应用
    • 精密排线系统的设计方法研究

      2017, 25(6).

      摘要 (1469) HTML (0) PDF 0.00 Byte (13) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据绕线机的精密排线要求,设计了一种三闭环的排线系统,该排线系统由位置环、速度环和电流环组成。位置环用来将给定位置和电机实际反馈位置比较,通过滚轴丝杠完成张力支撑部分的排线移动工作,以达到最小误差要求。速度环根据收线架的给定速度计算排线运行系统的速度,结合反馈量实时调节电机电流,即电机速度。速度环的速度决定了整个系统的动态响应速度。电流环主要用来计算电机传动的力矩,可以根据提前保存的电机数据自动优化设置参数;该系统利用高精度的编码器构成位置闭合回路,该系统具有两个同步运行的排线平移系统,为张力支撑部分的排线平移系统和放线轮的排线平移系统。经实验验证,该控制系统两个平移系统同步性能好,密排效果满足技术要求。

    • >军事装备测控技术
    • 潜射鱼雷攻击水面舰船时的声自导发现概率仿真研究

      2017, 25(6).

      摘要 (1520) HTML (0) PDF 0.00 Byte (20) 评论 (0) 收藏

      摘要:鱼雷是潜艇攻击水面舰船的主要武器之一,潜艇发射声自导鱼雷攻击水面舰船的过程中,鱼雷的自导装置能否有效发现目标受多种因素的影响,有必要对其声自导装置发现目标的概率进行分析研究。阐述了潜艇使用声自导鱼雷对水面舰船的攻击过程,分析了水面舰船的辐射噪声和声反射强度对鱼雷声自导作用距离的影响,采用蒙特卡洛方法,对声自导鱼雷发现水面舰船的概率进行了仿真分析。仿真结果表明,在设定的仿真条件下,随着鱼雷射击距离增大、声自导作用距离变小、目标方位误差变大,潜艇使用鱼雷攻击水面舰船时的声自导发现概率会明显变小,攻击目标舷角、舰船目标航速不同时,声自导鱼雷的发现概率也不相同。潜艇在使用声自导鱼雷对水面舰船实施攻击前,应根据攻击态势、水面舰船运动规律和水文情况,预报声自导鱼雷对水面舰船目标的发现概率。

    • >设计与应用
    • 基于RBF神经网络的电动负载模拟器摩擦与间隙补偿方法研究

      2017, 25(6).

      摘要 (994) HTML (0) PDF 0.00 Byte (18) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高电动负载模拟器系统的动态性能和信号跟踪准确度,提出针对系统摩擦和间隙进行补偿的方法。采用基RBF波神经网络的PID 控制器实现摩擦非线性补偿,同时利用间隙逆模型针对间隙非线性进行补偿。利用Matlab 软件对补偿结果进行仿真验证,仿真结果显示经过补偿后系统正弦响应曲线跟随性能变好,跟踪误差明显减小,准确度得到很大改善。仿真结果证明:基于RBF神经网络的PID 控制器和间隙逆模型分别对摩擦和间隙有明显的抑制效果,系统动态性能得到提高。

    • >测试与故障诊断
    • 基于Zadeh推理的故障空调噪音识别

      2017, 25(6).

      摘要 (873) HTML (0) PDF 0.00 Byte (16) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过声音来实现故障诊断在工业领域应用比较广泛。本文的主要目标是给出故障空调在运行状态下的声音,使用Zadeh推理的方法对故障空调的声音进行识别,进而推断出空调内部具体哪个部件或零件发生故障。本文首先对声音进行快速傅里叶变换,根据三分之一倍频程对整个频率进行划分,并对生成的频率进行标准化处理;当空调内部的零部件发生损坏时,噪音峰值就会在某一段或几段频率中有升高,从而提取每个频程的峰值作为特征向量。通过“专家经验”得出一个逻辑关系R矩阵,使用matlab软件将特征向量与R矩阵进行点积运算得到故障诊断的结果,最后GUI界面呈现出结果。实验表明,本方法对空调噪音的识别诊断效果比较理想。最后给出本方法适用的一些条件。本方法的实现原理简单,在空调噪音故障诊断应用领域可以有一定的应用空间。

    • >设计与应用
    • 一种地质雷达精细处理系统的实现及其应用

      2017, 25(6).

      摘要 (831) HTML (0) PDF 0.00 Byte (17) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现地质雷达数据精细处理,提高地质雷达数据处理解释的准确度,以授权发明专利《一种地质雷达精细处理方法及系统》为基础,重点研究地质雷达精细处理系统的实现过程。结合软件工程理念,在深入研究地质雷达精细处理系统各模块功能及方法的基础上,设计精细处理算法。应用GPU-CUDA并行处理、快速成像、双线性插值、多种处理方法集成等技术,基于Linux-QT-CUDA的创新编译平台完成地质雷达精细处理软件系统开发。与此同时,该软件系统还实现了地质雷达精细处理成果的即见即所得以及任意圈定异常的显微镜功能。两个不同地区地质雷达野外实测资料试验结果表明,该软件系统不仅稳定、可靠、可交互性好、运行效率高、实现了地质雷达资料的一体化精细处理,而且在突出有效异常、提高地下目标体的识别能力方面取得实效。

    • >控制技术
    • LabSView平台下电动起吊推车控制系统设计

      2017, 25(6).

      摘要 (854) HTML (0) PDF 0.00 Byte (15) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前电动起吊推车控制方法,采用模糊人工控制准确定位和智能控制性不好的问题,在LabSView平台下进行电动起吊推车控制系统优化设计,提出基于多线程串口非线性严格反馈的电动起吊推车控制系统设计方法。控制系统分为硬件设计和软件设计两大部分,系统总体构架分为数据采集模块、控制陀螺仪模块、执行器模块、上位机通信模块和人机交互模块等,根据模糊PID控制律进行电动起吊推车控制算法设计,以ADSP-BF537作为主控芯片进行控制器硬件设计,在LabSView平台下进行控制算法程序加载,实现软件开发设计。系统测试结果表明,采用该系统进行电动起吊推车控制,灵敏度较高,控制收敛误差较低,鲁棒性较好。

    • >设计与应用
    • 基于ARM和编码算法的高速视频信息处理系统研究

      2017, 25(6).

      摘要 (1102) HTML (0) PDF 0.00 Byte (17) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文基于广泛运用的ARM芯片作为基底结合高效视频编码技术设计系统。本文从数据输入、数据存储、数据运算、数据输出多个方面来综合考虑系统的快速形。本文通过对各个功能模块的分析寻找合适的快速处理框架,研究高效的编码处理算法 ,来整体提高系统的高速性。通过对算法的检测和系统对整体的仿真检测,寻找可能的问题。通过数据仿真表明,该系统能满足需求任务。

    • >控制技术
    • 自动化控制下机械手臂运动轨迹研究

      2017, 25(6).

      摘要 (1179) HTML (0) PDF 0.00 Byte (18) 评论 (0) 收藏

      摘要:对机械手臂运动轨迹进行优化控制,能改善机械手臂的自动控制性能。为了提高机械臂的控制稳健性,提出一种基于变结构模糊PID控制的机械手臂运动轨迹优化控制模型。首先采用末端效应逆运动学模型构建机械手臂的运动规划约束参量数学模型,采用七自由度运动空间重构方法建立机械手臂运动的动力学方程。然后通过纵向定常运动,分析建立机械手臂整定控制目标函数,求解机械臂在抓取作业过程中的最佳导引控制律,采用变结构模糊PID控制方法进行运动轨迹的误差修正,实现机械臂自动控制优化。最后通过仿真实验进行控制性能测试,结果表明,采用该方法进行机械手臂运动轨迹控制的精度较高,对机械臂位形变化轨迹的预测准确性较好。

    • >设计与应用
    • 监狱犯人室内定位算法研究

      2017, 25(6).

      摘要 (1137) HTML (0) PDF 0.00 Byte (35) 评论 (0) 收藏

      摘要:室内定位技术因其在搜索、救援和安全方面的良好使用价值,越来越受到人们的关注。本文主要对基于室内监狱犯人的RFID室内定位算法进行研究,主要涉及其工作原理和相关的定位算法,特别是对LANDMARC室内定位算法进行了深入的研究以及改进优化,根据LANDMARC算法的缺点,通过对LANDMARC算法中阅读器的位置分布,参考标签的分布密度以及选取的参考标签数k值的优化改进,得出更优的LANDMARC改进算法,获得更好的定位精度和定位性能。改进的算法通过Matlab7.0模拟,提高监狱犯人室内定位精度,确保监狱的安全,提高效率。

    • 鸡舍LED光色智能系统的设计与研究

      2017, 25(6).

      摘要 (1149) HTML (0) PDF 0.00 Byte (18) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决当前鸡舍内光色调控智能化和精准化较低的问题,设计了应用于鸡舍的光色可调控系统,提出了一种以常见芯片STC89C52单片机为微处理器,以节能高效的LED灯珠作为光色调控系统的发光源,以牛顿三原色光为基本原理的多色调光系统。系统可定时定量对不同生长期下肉鸡进行精确补光,系统设置时以秒为最小量度,自由设置光照时间阀值,并以PWN调光方式控制LED的电流来调控红、蓝、绿光的亮度,经试验验证,系统能精确发出红、蓝、绿等色光,进而调控产生黄、青、白等色光。利用SAS软件,对试验肉鸡增重数据进行处理,育雏期和生长期的鸡只,在波长为450-490nm的蓝光照射下增重明显,数据显著(P<0.05)。本系统可满足鸡舍中肉鸡补光的精确需求,高效环保,可稳定实现节能化补光,解决了鸡舍内光照精准化较低的问题,对鸡舍数字化、智能化提供了新思路。

    • 云计算环境下智能图书借还终端系统设计与实现

      2017, 25(6).

      摘要 (943) HTML (0) PDF 0.00 Byte (21) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统的图书借还系统只能通过条码扫描,获取信息,一直存在工作效率低、用户信任度下降的问题。提出并设计了一种基于RFID技术的智能图书借还终端系统,该系统利用RFID无线射频识别技术采集馆内图书、读者以及书架等信息,采用天线条码标签对智能图书馆内的图书进行监控,实现对图书借还信息进行终端操作,设计了系统软件,并通过实验进行了对比分析,实验表明对RFID系统的硬件和软件测试对传统条码技术的问题有了相对应的解决,从而达到提高智能图书馆借还书和借还终端系统效率的目的。

    • WebGIS架构下的地理信息系统构建研究

      2017, 25(6).

      摘要 (1005) HTML (0) PDF 0.00 Byte (17) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前地理信息系统对地理位置不能实时掌握,缺乏自组网管理等方面的问题,采用WebGIS技术构建物联网环境下的地理信息管理系统。利用OpenStack 云计算平台建立信息传感网,采用Web技术进行地理信息系统GIS的网络组网设计,实现了对地理信息的对象存储、虚拟计算服务以及远程调用和监控等操作。在系统测试中通过对地理位置定位模拟,验证该系统的有效性,测试结果表明,采用该系统进行地理信息管理,对地理位置的定位精度较高,能使各类地理信息动态显示在界面上,系统的稳定性较好。

    • 基于图像块能量梯度的多聚焦图像融合

      2017, 25(6).

      摘要 (1004) HTML (0) PDF 0.00 Byte (15) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对多聚焦图像,提出一种基于图像分块的融合方法。将源图像分为大小相同数量相等的子块,采用能量梯度算子作为对焦评价函数,计算各个图像子块能量梯度匹配度,设置匹配度阈值分离出源图像中的清晰区域。源图像中的清晰区域直接作为融合图像相应的区域,其它区域的处理中,构造与相应子块能量梯度大小相关的图像序列,以及像素点到各个子块中心距离相关的融合函数,然后用融合函数对图像序列融合。实验结果表明该方法有效性和合理性。

    • >控制技术
    • 基于模糊PID参数自整定的细胞培养箱温度控制算法

      2017, 25(6).

      摘要 (1399) HTML (0) PDF 0.00 Byte (28) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对细胞培养箱温度控制具有非线性、时滞性、易受干扰且难以建立精确的数学模型的特点,传统的PID控制方法对于快速维持系统箱内温度稳定存在一定的局限性。提出了以温度误差和误差变化率为控制输入,培养箱内温度为控制量的模糊PID参数自整定的温度控制算法,实现了对PID参数的实时在线修正。实验表明,该模糊PID参数自整定温度控制算法,温度从26℃上升到目标温度37℃,建立稳态的时间为2890s,温度超调极小。系统温度控制精度为±0.05℃,并在相同型号的细胞培养箱上同样得到验证。在控制稳定性方面获得了比传统PID控制更好的控温效果,稳定快,极小超调,温度控制精度高,能满足细胞培养箱温度控制的要求。

    • >测试与故障诊断
    • 通用串行航空总线综合测试系统设计

      2017, 25(6).

      摘要 (1668) HTML (0) PDF 0.00 Byte (19) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前串行航空总线测试设备功能单一的问题,设计了一种兼容多总线的便携式通用串行航空总线综合测试系统。方案采用模块化设计,详细叙述了系统的硬件及软件设计,系统由通用串行总线仿真设备终端与测试分析设备构成,系统涉及多种串行航空总线,可完成多总线仿真激励输出、监控接收及数据仿真分析功能,可最大程度满足航空电子系统的设备与系统仿真需求。实验结果表明,该通用串行航空总线综合测试系统稳定性好、可靠性高、使用便捷,满足设计需求。

    • >设计与应用
    • 智能化计算机安全监控信息网络技术研究

      2017, 25(6).

      摘要 (1068) HTML (0) PDF 0.00 Byte (16) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了保障计算机以及使用者信息的安全性、隐秘性,并且提高计算机的使用生命周期,需要对计算机进行安全智能监控。但采用当前的计算机安全监控技术对计算机安全进行监控时,没有设置具体的安全监控指标,无法计算出计算机安全监控的非安全因素权重,存在计算机网络可能自动泄密,无法智能监控以及监控数据误差大的问题。为此,将信息网络技术应用于计算机安全智能监控中,提出了一种基于LINUX的计算机安全智能监控方法。该方法先将计算机非安全因素进行分类,其中包括计算机网络配置,自带系统和网络病毒。然后利用SAltera EPM7128S芯片对计算机安全智能监控进行硬件构造,采用CPLD结构根据计算机非安全因素分类结果对计算机安全智能监控软件部分进行设计,软件设计中依据计算机安全智能监控失真衰减的抑制方法,实现计算机远程安全智能监控,最后根据Delphi法来建立计算机安全智能监控网络环境总体运行情况的评估指标体系,对大规模无法定量分析的计算机安全监控因素做出概率估计,以概率估计结果为依据对计算机安全智能监控的风险进行评估,从而实现对计算机安全的智能化监控。实验仿真证明,所提方法提高了计算机安全智能监控的全面性和高效性,减少了计算机安全智能监控数据传输的丢包率。

    • 结合背景差分和显著值筛选的运动检测算法

      2017, 25(6).

      摘要 (1057) HTML (0) PDF 0.00 Byte (19) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文为降低背景干扰,提出了一种结合背景差分和显著值筛选的运动检测方法。该方法将VIBE运动检测方法看作一个前置处理过程,用于粗定位可疑目标区域。然后在这些可疑目标区域上,提出一种基于稀疏表示和组合Lasso回归的显著值计算方法,计算可疑区域图像块的显著值。最后通过滤除显著值过小的可疑区域图像块来降低背景干扰,提高运动检测的精确度指标。在Changedetection.net的数据子集上的仿真实验结果表明,该方法的召回率和精确度指标都较高,而且平均检测耗时少。

    • 网络计算机模型下海量大数据存储系统设计

      2017, 25(6).

      摘要 (1033) HTML (0) PDF 0.00 Byte (20) 评论 (0) 收藏

      摘要:对网络计算机模型下海量大数据进行安全稳定的存储,可以提高网络计算机的使用价值,增加其使用周期。但目前的海量大数据存储方法在存储过程中,无法做到对其进行灵活高效的存储,存在大数据存储分布密度较低,存储开销较大等问题。为此,以网络计算机模型体系结构为基础,提出了一种基于ARM的海量大数据存储系统设计方法。该设计方法先利用ARM芯片对网络计算机模型下海量大数据存储系统进行硬件构造,将网络海量大数据中的可利用与不可利用数据进行分类处理,采用VISA结构根据数据分类结果对大数据存储系统软件部分进行设计,依据大数据调度模型和存储相似度特征对大数据存储的时间,质量等方面进行计算,利用计算结果对大数据传输的阈值以及分布密度进行记录,最后根据循环分段的计算方式进行冗余大数据特性压缩,并对海量大数据的常规数据和冗余数据进行存储。实验仿真证明,所提方法提高了海量大数据存储的兼容性,增强了大数据存储的精确性和灵活性。

    • >测试与故障诊断
    • 飞行器FPGA检测点优化设置方法

      2017, 25(6).

      摘要 (1000) HTML (0) PDF 0.00 Byte (24) 评论 (0) 收藏

      摘要:,针对诱发宇宙空间环境下航空航天飞行器工作异常和故障的FPGA单粒子效应,分析了FPGA电路的特点,从空间和时间维度上,提出基于“运算单元 存储器/触发器”进行FPGA电路层次模块的划分;结合节点所在位置的重要性、节点与其它节点的关联程度以及节点本身的单粒子软错误翻转概率,提出了重要度分析模型,从而建立基于重要度排序的对测试点设置优化方法。测试实验表明,该方法是一种可行的检测点优化设置方法。

    • >设计与应用
    • 云计算虚拟现实技术供应链协同系统设计与实现

      2017, 25(6).

      摘要 (638) HTML (0) PDF 0.00 Byte (17) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对如何保障用户个性化需求的准确度和反馈满意度问题,建立了个性化基于虚拟现实供应链云计算协同管理技术。该技术,首先分析了行业特点和个性化服务特性,同时综合考虑服务时间、成本、用户体验质量等特征,提出了个性化数据挖掘虚拟现实控制机制。其次,基于云计算提出了协同管理控制系统架构,优化用户个性化需求和解决差异化对供应链的影响。与非协同管理方案相比,所提出的协同管理算法将个性化差异对供应链管理的干扰降低25%,保障用户满意度处于较高水平。

    • 基于STAMP的航空管制空中危险目标识别方法研究

      2017, 25(6).

      摘要 (1114) HTML (0) PDF 0.00 Byte (19) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了保证航空管制中航空器的完整性,提高航空器的使用寿命,并且可以最大限度的保障航空乘客和其他航空人员的人身安全,需要对航空管制空中危险目标进行识别。但采用当前目标识别方法对空中危险目标识别时,识别系统对空中危险目标无法稳定识别,存在空中危险目标识别精度低的问题。为此,提出一种基于STAMP的航空管制空中危险目标识别方法。该方法先利用STAMP模型对航空管制空中危险目标识别系统各组成部分进行任务分配,然后采用Harris法对空中危险目标进行特征选择和提取,依据Mean-Shift法的Bhattacharyya系数,描述候选空中危险目标和空中目标的危险概率分布相似度,随着Bhattacharyya系数的不断增加,候选空中危险目标和空中危险目标的相似度越大,使危险目标跟踪系统朝着空中目标危险密度增大的位置移动,在最优位置收敛,从而实现空中危险目标跟踪,最后利用D-S理论对跟踪结果进行识别,通过引入空中目标危险性基本概率赋值函数获得空中目标危险基本概率,采用Dempster组合规则对空中目标危险证据进行合成,依据空中危险目标证据融合结果完成对航空管制空中危险目标的识别。实验仿真证明,所提方法增强了航空管制空中危险目标识别的效果,提高了航空管制空中危险目标识别的精度。

    • >军事装备测控技术
    • 某型制导武器通用自动测试系统方案设计

      2017, 25(6).

      摘要 (2664) HTML (0) PDF 0.00 Byte (31) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对基于VXI总线的某型制导武器通用自动测试系统存在的测试效率难以提升、通用化和小型化程度不够、测试技术标准化和信息化水平不高等问题,提出基于PXI总线的某新型制导武器通用自动测试系统的总体设计技术方案,通过采用新型高速仪器总线、合成仪器、TPS可移植等技术,以及软硬件平台模块化、专测组件通用化等设计思想,实现了系统组件标准配置、测试信息网络传输、程序软件移植使用、资源扩展方便快捷的设计初衷,使系统形成跨平台通用化与互操作能力,是现阶段精确制导武器通用自动测试系统较为理想的系统平台解决方案,经新研系统实际试用证明,该设计方案切实可行,能大幅提升多型制导武器通用测试效率,提高部队测试保障能力。

    • >设计与应用
    • 虚拟环境下大数据智能并行聚类方法研究

      2017, 25(6).

      摘要 (989) HTML (0) PDF 0.00 Byte (18) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了减少虚拟环境下大数据运行时间,数据运行时能够反映出一定的规律性和特殊的分类性,需要对虚拟环境下大数据进行智能并行聚类。当前大数据聚类方法是根据K-均值聚类方法不断地进行大数据样本分类的调整,经过多次计算调整后达到数据并行聚类的效果,但每当有新的大数据流入时,都需要对当前全部数据进行K-均值聚类,计算过程复杂,聚类效率低。为此,提出了一种基于MapReduce的虚拟环境下大数据智能并行聚类方法。首先在虚拟环境下大数据中抽取小规模数据集并确定大数据簇的质心,采用Single法对所抽样的小规模数据进行聚类,获得虚拟环境下大数据属性的均值,利用最小距离分类规则将大数据属性的均值快速地向数据簇的真实中心移动,依据Davies-bouldin指标假设一个数据簇离散度参数,在此参数值中选出大数据智能并行聚类相似度最大值,最后利用聚类相似度最大值得到Davies-bouldin指数,以Davies-bouldin指数为基础将多个类别的质心间距以及聚类离散度指定阈值合并为一个类并进行迭代计算,得到数据最佳聚类中心位置,由此完成虚拟环境下大数据智能并行聚类。仿真实验结果证明,所提方法提高了大数据智能并行聚类的灵活性和普遍适用性,减少了聚类时间,并适合应用于教育技术领域,不仅可以使教育技术网络数据更加合理化,而且更加规范化。

    • >控制技术
    • 二次定义负载压力和负载流量的电液比例位置控制系统的建模与仿真

      2017, 25(6).

      摘要 (921) HTML (0) PDF 0.00 Byte (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用对称比例阀控制非对称液压缸存在控制死区的问题,导致液压缸在跟踪连续动态信号时,存在较大的位置跟踪误差。本文在二次定义负载压力与负载流量的基础上,建立对称比例阀控非对称液压缸位置控制系统的数学模型,通过对电液伺服系统的分析,提出了适合解决死区问题的控制方法。该方法可有效修正跟踪正弦连续信号时位置误差较大的问题,并借助AMESim对模型进行验证,仿真表明在低频段的动态响应比较理想。同时分析了影响液压缸动态特性的主要参数。

    • >设计与应用
    • 基于数据驱动的航天器三维可视化系统设计

      2017, 25(6).

      摘要 (1043) HTML (0) PDF 0.00 Byte (15) 评论 (0) 收藏

      摘要:航天器数据庞大繁杂,为了给设计人员提供快速检验设计思想的便捷工具,对基于数据驱动的航天器三维可视化系统进行了研究。在分析航天器可视化系统特点的基础上,提出系统功能要求,继而提出了基于数据驱动的三维可视化系统构建方案,介绍了可视化系统组成、核心模块关系。在基于MFC框架及Vega Prime为主的开发的前提下,对系统模块划分进行了研究,给出模块功能和实现方案。为了提升系统展示效果,对消息缓冲与插值延迟、特效集成与驱动机制、相机管理和场景切换等关键技术提出了优化设计方案,使之更加适应航天器可视化展示需求。设计系统较传统可视化系统展示更为流畅,场景视角切换更为智能。系统已应用于多个航天器研发工作中,应用效果证明系统具有良好的通用性和实用性,具有一定的推广价值。

    • >测试与故障诊断
    • 基于树莓派和Java语言的温湿度远程实时测量系统的设计

      2017, 25(6):1-1.

      摘要 (2015) HTML (0) PDF 0.00 Byte (19) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高变电站内温湿度监测水平,基于树莓派嵌入式系统和Java语言开发了一种温湿度远程实时测量系统,本系统包含客户端、服务器、温湿度测量模块三层硬件架构,客户端和服务器都连接在互联网或局域网中,采用Java语言编程,实现客户端与服务器之间多种通讯模式,客户端可显示可视化控制界面和测量结果。系统运行表明,由于树莓派同时作为现场测量模块的控制器和服务器,数据库在树莓派服务器端生成,数据库文件不会受客户端连接状态的影响,客户端不必时刻与服务器连接,在需要时可连接任一接入系统的树莓派服务器,连接效率大大提高,本系统还可根据实际需要改变服务器和客户端数量、客户端的控制界面,具有很大的灵活性和很强的可扩展性。

    • 运载火箭一体化测发系统的并行测试研究

      2017, 25(6):2-2.

      摘要 (2302) HTML (0) PDF 0.00 Byte (18) 评论 (0) 收藏

      摘要:现役运载火箭一体化测发系统的单任务测试模式,已无法满足运载火箭的高密度、快速测发的需求。通过控制软件多线程设计实现多任务控制的并行处理;使用分布式执行终端,同步完成并行测试功能。设计具有包含多任务信息的通讯协议,实现并行测试信息的网络传输。利用软件的共享缓存技术实现多任务之间的信息交互。在信息传输中通过字节流模式进行先进先出的实时通信,保证了运载火箭测发的实时性。通过对一体化测发系统的并行测试研究,可实现一套测发控系统对箭上多个子系统同时进行测试。 并行测试技术的研究利用了计算机系统并行处理能力,通过测发软件的并行设计,实现可由用户控制的多任务并行测试系统,提高了运载火箭的测试效率和节省测试费用,是解决运载火箭高密度、低成本发射的一种技术途径。

    • 基于免疫遗传算法改进的BP神经网络在灭火系统电路板故障诊断中的应用

      2017, 25(6):3-3.

      摘要 (1365) HTML (0) PDF 0.00 Byte (17) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对装甲车辆灭火系统电路板规模较大,功能日趋多样与完善的同时,其复杂程度也日益提高,故障层次越来越多,故障现象与故障原因的映射关系更加复杂,组合故障频发,传统的故障诊断方法已不能满足灭火系统电路板故障诊断的要求。设计了基于免疫遗传算法优化的BP神经网络对灭火系统电路板进行故障诊断,并在免疫和遗传过程中保留了部分训练最优解。实现了神经网络收敛速度的提高,使用Matlab编程优化算法并完成了电路板仿真故障的诊断。通过实验验证了该诊断模型的准确性和可靠性,为电气系统通用检测设备的神经网络诊断方法实现提供了理论支撑。

    • 可穿戴下肢外骨骼足底压力检测系统设计与研究

      2017, 25(6):4-4.

      摘要 (1236) HTML (0) PDF 0.00 Byte (32) 评论 (0) 收藏

      摘要:可穿戴下肢外骨骼能够柔性跟随人体运动的前提是足底压力检测数据符合人体步态特征,因此研究外骨骼足底压力检测系统具有重要意义。针对现有穿戴式下肢外骨骼系统压力传感器输入输出存在非线性误差,不能准确检测足底压力变化的缺点,选择电阻式压力传感器,通过理论计算确定曲线拟合方法可行性,并将曲线拟合方法引入足底压力检测系统设计中。研究结果表明,该方式采集数据特征明显,曲线拟合的系统线性度较小,可靠性高,适用足底压力检测系统。

    • 基于计算机辅助的医学图像测量与控制方法研究

      2017, 25(6):5-5.

      摘要 (990) HTML (0) PDF 0.00 Byte (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:医学图像常规检查中,需要对目标图像进行测量以获取相关数据。测量主要集中在对距离,面积,角度以及周长等数据的获取。由于医学检测的严谨性,数据准确,方法简便是必不可少的要求。随着计算机技术的发展,其在医学中的应用也得到了广泛的推崇。计算机辅助的医学图像测量不但替代了传统的手工测量方式,也极大地提高了测量的精度与效率。分析医学图像测量算法,针对如何确定目标区域的问题设计了颜色填充的方法,可有效区分出目标区域图像。为了提高该算法的效率,进一步提出了其改进算法,降低了算法执行次数,提高了系统性能。

    • >控制技术
    • 考虑随机因素影响的区域管制下流量动态分配

      2017, 25(6):6-6.

      摘要 (1002) HTML (0) PDF 0.00 Byte (22) 评论 (0) 收藏

      摘要:区域管制区域内的飞行流量受多种因素影响,从而容易造成航路拥堵,导致航班延误。综合考虑危险天气、航段容量、军航活动这三个主要因素,结合空域灵活使用这一理念,对飞行流量进行实时动态分配并以最小运行成本建立规划模型,通过Floyd算法求出经过该区域的所有航班的最短路径,并用matlab进行仿真计算,仿真结果表明,对流量进行动态分配后的运行成本得到有效降低,在一定程度上缓解了航路拥挤。

    • 基于全方位振动传感识别的采集存储分离油田智能监控系统设计

      2017, 25(6):7-7.

      摘要 (842) HTML (0) PDF 0.00 Byte (36) 评论 (0) 收藏

      摘要:视频监控是一种非常有效的监控方法,但在野外(偏远油田、无网络)且无人看管的情况下,一旦监控存储系统遭到人为破坏,监控系统便形同虚设。针对无网络且无人看管的偏远油田,设计了一种基于全方位振动传感识别的采集存储分离油田智能监控系统,该系统通过超声波探测触发图像采集,提取振动属性,进行入侵判断,确认入侵时启动图像采集存储系统,通过先进的OFDM无线传输技术将采集后的图像快速存储在百米外的存储器中,实现监控图像及指定数据的可靠记录,确保监控数据的安全性。

    • 复杂高阶对象的预测PID控制

      2017, 25(6):8-8.

      摘要 (1042) HTML (0) PDF 0.00 Byte (25) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对复杂高阶对象提出了一种基于数值最优模型降阶方法,并基于这种降阶模型设计了预测PID控制器,将此控制器应用于原始模型能够得到很好地控制效果。数值最优模型降阶算法使高阶对象能近似为一阶加时滞对象或二阶加时滞对象,通过模型阶跃响应和Bode图对比,降阶模型曲线很好地逼近原始模型曲线。预测PID对大时滞对象有着很好地控制效果,模型降阶使得预测PID很好地控制复杂高阶对象,且其结构简单,可调参数少的特点。

    • 基于STM32的恒温水浴温度检测与控制系统设计

      2017, 25(6):9-9.

      摘要 (2005) HTML (0) PDF 0.00 Byte (36) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对石油产品运动粘度检测中恒温水浴温度的测量与控制,提出了一种基于PT100测温和高精度控温的系统,搭建了系统的硬件电路和设计了系统软件,并进行了实验验证。本设计采用STM32F407作为主控处理器,PT100传感器测量温度,三线制调理电路消除测量误差,24位A/D芯片进行A/D转换,12864液晶进行实时显示,并具有语音功能。测温部分采用查表与分段数学建模相结合的方法,能够计算得出较精确的温度值,由于在化工领域的温度控制中,被控对象具有纯滞后的特点,系统中控温部分采用PID算法和Smith预估算法相结合进行控制。实验表明,该系统温度测量精度可在0℃~100℃范围内达到±0.1℃,控制精度绝对误差不超过0.1℃,能够达到设计要求。结合了Smith预估的PID算法动态响应迅速,超调量小,稳定性好,明显优于普通的PID算法。

    • 基于ARM和DSP的双核嵌入式视频监控系统

      2017, 25(6):10-10.

      摘要 (1045) HTML (0) PDF 0.00 Byte (16) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统嵌入式视频监控设备集成度低,功能有限,响应速度慢,计算能力不足的问题,研究了一种基于ARM微处理器S3C6410与TMS320DM642 DSP双核体系结构的嵌入式视频监控系统。该系统采用CMOS摄像头采集视频数据,经DM642上算法处理后通过HPI高速并行接口传输给ARM处理器,ARM处理器负责对接收到的视频进行控制和LCD显示。重点阐述了ARM和DSP系统单元间的硬件连接方案,HPI接口驱动程序的设计实现,以及结合Linux异步通知和多线程技术的QT/Embedded客户端人机交互软件的编写。最后,移植了运动目标跟踪算法到DSP中并对整个系统进行实验测试,验证系统的性能。经实验证明,所设计的系统稳定可靠,视频清晰流畅,具有性能高、功耗和成本低、可扩展性强等优点,在嵌入式视频监控领域具有推广和使用价值。

    • Hash函数结合相互认证的智能卡远程双向安全认证方案

      2017, 25(6):11-11.

      摘要 (1133) HTML (0) PDF 0.00 Byte (23) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘 要 针对现有基于智能卡的远程安全认证方案的不足,提出一种基于Hash函数的智能卡远程双向安全认证方案。在注册阶段中,用户设定他的身份和密码,同时系统产生一个随机数与提交的身份、密码进行运算,获得安全参数。在登陆和相互认证阶段,根据用户输入的身份、密码和系统的安全参数,智能卡和服务器通过Hash运算实现双向认证,避免非法登陆。在密码修改阶段,在智能卡确认用户合法性后,用户可以随意改变密码通过安全性能分析表明,该方案提供了前向保密性和用户匿名性,能够抵御拒绝服务攻击、伪造攻击、重放攻击、智能卡丢失攻击、密码猜测攻击和服务器欺骗攻击。与现有方案相比,该方案在保持较低计算复杂度的同时提供了很高的安全性能。

    • 无刷直流电动机矢量控制系统的研究

      2017, 25(6):12-12.

      摘要 (1977) HTML (0) PDF 0.00 Byte (26) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对方波驱动的无刷直流电动机有输出转矩脉动较大的问题,根据无刷直流电动机非线性、多变量、强耦合的特点,建立了以id=0为控制策略的无刷直流电动机矢量控制系统。把传统PI控制与模糊控制相结合,对速度环设计了一种模糊PI控制器, 利用模糊控制对PI控制器参数进行自整定。利用MATLAB/Simulink搭建了无刷直流电动机矢量控制系统仿真模型,分别对传统PI控制器和模糊PI控制器作用下的矢量控制系统进行仿真研究。仿真结果表明模糊PI控制器性能的优越性,提高了控制系统的动态性能和静态精度。以SH79F1611为控制核心,搭建了无刷直流电动机矢量控制系统的硬件实验平台,实验结果验证了控制方案的可行性。

    • 污水活性污泥处理过程的溶解氧增益调度控制

      2017, 25(6):13-13.

      摘要 (844) HTML (0) PDF 0.00 Byte (21) 评论 (0) 收藏

      摘要:考察污水活性污泥处理过程溶解氧控制效果的重要性能指标是溶解氧浓度的波动情况和能耗。针对溶解氧的非线性传递模型,本文提出了以溶解氧设定值作为调度变量的溶解氧增益调度控制方法。即在溶解氧设定值进行泰勒级数展开得到线性模型,采用参考模型方法设计控制器,再根据不同的调度值(溶解氧设定值),调度线性时不变控制器。仿真结果表明,本文提出的增益调度控制方法无论在能耗方面还是在控制精度方面都要明显优越于常规的开关控制和PID控制。

    • 大型病患智能远程电子监控系统的设计与实现

      2017, 25(6):14-14.

      摘要 (972) HTML (0) PDF 0.00 Byte (18) 评论 (0) 收藏

      摘要:现在医疗事业当中,远程医疗作为先进科学技术应用;病患科学治疗监控理念;快速信息化时代体现,正在成为医疗事业当中热门的研究方向。其依靠计算机技术、通讯技术以及信息处理技术为基础,同医疗活动相结合,在当今的医疗事业当中有着广阔的发展前景。本文设计出用于大型病患的智能远程监控系统,系统从生理数据采集、智能终端、IOCP网络通讯器以及数据库和监控软件为设计出发点,利用无线通信网络实现医生或是家属通过监控软件对病患进行实时远程监控和监护。提出系统的设计需求和设计结构,并通过实际检测观察此系统在实际应用中的可靠性以及对各项需求的完成度。结果显示,此系统可以很高程度的完成对与大型病患的远程实时监控和智能化需区。

    • 基于综合监控的设备状态修方案研究

      2017, 25(6):15-15.

      摘要 (972) HTML (0) PDF 0.00 Byte (19) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着工业控制领域的不断发展,综合监控系统已经日趋成熟并于工业现场运行较长时间。而基于综合监控系统获取的大量历史数据的分析和实时数据的使用并没有开展深入的探讨。本方案提出了一种基于综合监控系统的状态修方案,把综合监控系统的历史数据经过一定的清洗,建模导入到大数据平台,通过相应的算法分析,从而改善维修决策模型并建立设备评价体系;把实时数据实时的传递到设备状态页面,减轻了传统巡检工作,保证了设备检查效果;把设备报警数据通过分类,分项,直接派生检修工单,实现了设备维修的自动化。

    • 油田丛式抽油机井群集中控制系统的设计

      2017, 25(6):16-16.

      摘要 (1096) HTML (0) PDF 0.00 Byte (16) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决油田抽油机采油效率和能耗较低等问题,本课题在抽油机单井变频节能控制技术的基础上,研发了丛式抽油机井群单井多模式柔性控制器,并建立丛式机井群一拖四的集中控制方案。通过选择合理的优化算法,实现了单井柔性控制与井组集中优化控制的有机结合,有针对性的提高了井群的整体能效。现场测试效果表明:该丛式抽油机柔性集中控制系统能够适应现场工况条件,实现抽油机井群系统的优化控制,并且能达到较好的控制效果与节能效果。

    • 基于风扰动预测的阵风减缓最优控制研究

      2017, 25(6):17-17.

      摘要 (1684) HTML (0) PDF 0.00 Byte (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前大多数阵风减缓控制方法都是等到飞机到达风场之后才起作用,由此带来了时滞与舵面速率饱和等问题。为了解决这一问题,提出了一种基于风扰动预测的阵风减缓控制系统方案。首先,对风扰动预测技术进行了研究,利用二阶互补滤波器实现了一种基于激光测风雷达获取的阵风信息与其它渠道获取的阵风信息的数据融合算法。其次,以某型民用飞机模型为对象,采用LQR方法设计最优状态调节器使得性能指标最小。接着,引入基于风扰动预测的前馈补偿,使得在未来阵风到达时飞机状态要尽可能保持不变。仿真结果表明,基于风扰动预测的阵风减缓最优控制系统能大幅度地减少阵风干扰对飞机法向过载和俯仰角速度的影响,证明了所设计的控制系统方案的正确性和有效性。

    • >军事装备测控技术
    • 基于LabWindows/CVI的导弹舵机测控系统设计

      2017, 25(6):18-18.

      摘要 (2474) HTML (0) PDF 0.00 Byte (19) 评论 (0) 收藏

      摘要:舵机是导弹控制系统的重要执行机构,为实现对电动及气动多种型号导弹舵机性能的测试,设计开发了一种基于LabWindows/CVI虚拟仪器的测控系统。介绍了该测控系统硬件组成和软件结构流程,软件设计过程中充分利用多线程、数据库等技术,准确快速完成舵机自动化性能测试。应用结果表明:该舵机测控系统工作稳定,测试精度和自动化程度高,满足舵机试验测试精度和技术指标要求,为舵机的性能研究和维修维护提供了良好的测试环境。

    • 新型装甲车载短波/超短波电台维修辅助系统的设计与实现

      2017, 25(6):19-19.

      摘要 (976) HTML (0) PDF 0.00 Byte (18) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对新型装甲车载短波/超短波电台电路原理与结构复杂、自检虚警率高、内部模块不易在线检测进行故障定位的实际问题,综合采用电路智能检测技术、数字信号处理技术、数据库软件技术,以平板电脑为核心构建硬件平台,开发嵌入式软件系统,研制便携式新型车载短波/超短波电台维修辅助系统。该系统可以依托电台内部固有的电气连接在电台不解体情况下对电台内部模块进行在线性能检测与故障定位,实现电台故障维修信息的实时存储与电台维修资料的查询,从而解决新型装甲车载短波/超短波电台维修手段不足、维修保障困难的实际问题。

    • >测试软件工程
    • 基于层级属性关系软件评估模型

      2017, 25(6):20-20.

      摘要 (1055) HTML (0) PDF 0.00 Byte (18) 评论 (0) 收藏

      摘要:近几十年,我国计算机软件经历了很多里程碑式的发展,生产软件的模式再不断地更新、变化;随着软件生产模式的不断提升,用户对软件的质量越发关注,软件行业则对软件质量的设计、生产不断优化和提高。但是,软件系统仍然存在着正确、安全、可靠等质量特性的风险问题,针对软件存在的质量风险问题,避免软件系统的脆弱性。通过结合金融软件生命周期特点,分析了软件生命周期项目的过程管理方式,提出了金融系统的软件质量评估模型,基于软件质量评估模型的设计、建立与应用,提高金融软件系统质量评估的可信度。

    • 飞行仿真转台的软件控制系统设计

      2017, 25(6):21-21.

      摘要 (2307) HTML (0) PDF 0.00 Byte (32) 评论 (0) 收藏

      摘要:飞行仿真转台作为航空、航天领域中进行半实物仿真和测试的关键设备,在飞行器的研制过程中起着非常关键的作用。以五轴飞行仿真转台为研究对象,介绍了系统的软硬件平台设计体系,然后根据软件控制系统的基本原则,采用模块化设计,以通用性、安全性为出发点,采用面向对象的程序设计思想,分别从模式选择、实时显示、数据保存、精度补偿、状态监控、安全保护和网络通讯等7个方面阐述了其设计思想。该系统经过实际的联机测试和控制实验,证明稳定可靠,界面友好,达到了理想的效果。

    • 基于LabVIEW的多数据采集器自动监控软件设计与开发

      2017, 25(6):22-22.

      摘要 (1570) HTML (0) PDF 0.00 Byte (36) 评论 (0) 收藏

      摘要:数据采集器作为飞机训练用设备,实现对载机飞行、目标探测、电子对抗、武器控制和飞行员操控等数据的实时采集,其性能指标一直是关键的验收指标。在人力成本逐渐增大、自动化信息产业高速发展的时代下,自动测量系统成为测量测试领域的重要角色,它可实现整个实验过程的自动监控和测试数据的自动存储。为了最大限度的满足采集器的批量生产与测试,本文基于LabVIEW平台,通过1553B总线和RS422总线实现数据传输,设计多数据采集器自动监控软件。试验证明,软件操作简单、运行稳定,最多可同时对8台数据采集器进行测试。

    • >设计与应用
    • 基于Android的可视化后厨系统设计

      2017, 25(6):23-23.

      摘要 (1133) HTML (0) PDF 0.00 Byte (23) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了适应服务型社会的整体趋势,从服务行业现状与面临的挑战出发,结合互联网发展趋势,设计了一种基于Android的可视化后厨系统,实现了餐饮服务的智能化。首先在介绍系统组成及功能的基础上对系统工作原理进行了阐述,然后介绍了服务器端和客户端的设计方案。本系统经测试可以应用于餐饮服务,可以为消费者提供更加透明的用餐体验。

    • ZigBee网络中基于信道状态预测的WiFi干扰避免方法

      2017, 25(6):24-24.

      摘要 (1107) HTML (0) PDF 0.00 Byte (47) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对2.4G频段上WIFI网络对zigbee网络产生的信道干扰问题,提出了一种基于信道状态预测的干扰避免算法。该算法采用隐马尔科夫模型预测下一时刻zigbee网络的16个信道状态,如果指示下一时刻某个信道状态低于某个阀值,就将该信道替换到信道序列的最后一个,从而形成一个新的信道序列,并根据新的信道序列动态调整zigbee网络的工作信道。使该网络工作在最安静的信道上,从而避免来自WIFI的干扰。最后在Simulink中建立了zigbee网络通信模型用于验证该算法,仿真结果表明,与常用的信道分配方法相比,此方法能够根据隐马尔科夫模型预测下一时刻的信道状态,动态更新信道序列。增加了空闲信道选择的命中率。该算法不但节省节点能耗,还缩短传输时延。具有复杂度低、精确度高的特点。

    • 工业现场PLC控制系统抗干扰设计与实现

      2017, 25(6):25-25.

      摘要 (722) HTML (0) PDF 0.00 Byte (22) 评论 (0) 收藏

      摘要:在现今的工业生产现场,PLC控制系统是最为常见的系统之一,也是最为重要的操作系统,关系到整个生产作业的稳定性和安全性。为保证生产活动正常运行需要控制PLC控制系统的正常运作,研究在系统运行中可能出现的干扰因素,其中主要分为外部、内部两个方向。本文将从PLC控制系统可能产生的干扰来源进行分析,设计出对于不同环节出现的干扰现象的解决办法。从硬件设计入手,研究抗干扰的措施。通过实验分析,经过抗干扰措施后的PLC系统的稳定性和抗干扰程度。实验结果表明,经过以上方法改良后PLC系统可以很大程度上实现干扰现象最小化。

    • 航空超短波通信链路余量分析系统设计

      2017, 25(6):26-26.

      摘要 (1749) HTML (0) PDF 0.00 Byte (41) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析飞行器位置、姿态和工作频率对航空超短波通信链路性能的影响,构建了航空超短波通信链路模型,利用FEKO7.0电磁仿真软件计算了机载天线与飞行器一体化电磁辐射特性,基于MATLAB软件设计了系统的主程序,系统主程序通过调用天线的辐射特性数据,结合飞行器的位置、速度和姿态变化,可计算出通信双方之间的天线极化衰减和空间衰减等数据,分析了飞行器在相应状态下航空超短波通信链路性能的数值变化,具有较强的实用性。

    • E-Elman神经网络在冰蓄冷空调系统建模中的应用

      2017, 25(6):27-27.

      摘要 (932) HTML (0) PDF 0.00 Byte (32) 评论 (0) 收藏

      摘要:冰蓄冷技术能够为空调系统带来显著的节能效果, 已广泛地应用在现代建筑当中, 准确的监测数据预测值有利于系统合理地运行; 针对实际冰蓄冷空调工程中的能源管理控制系统(energy management and control system, EMCS)数据采样周期较长所导致在系统制冰与融冰阶段数据不足的问题, 提出了一种改进的机组运行状况预测模型; 模型算法以数据变化趋势为依据, 在传统Elman中引入评价层以约束网络输出值, 增加计算针对性, 从而提高模型输出的准确性; 仿真结果表明, 此种建模方法解决了系统融冰与制冰阶段的数据突变及网络输出值局部最优解等问题, 与传统Elman网络结构相比, 其输出值更为接近测量值, 有效地提高了模型输出的真实性; 通过关联函数, 设计的模型对冷水机组的能源消耗也可起到预测作用, 进一步说明了其实用性。

    • 捷联惯导系统中卡尔曼滤波的应用研究

      2017, 25(6):28-28.

      摘要 (1770) HTML (0) PDF 0.00 Byte (30) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高捷联惯导系统初始对准精度,提出将卡尔曼滤波技术应用于系统初始精对准,用以估计系统的失准角和惯性误差。对卡尔曼滤波技术在捷联惯导系统中的应用进行分析,建立捷联惯导系统初始对准误差模型和卡尔曼滤波量测方程。分析不同条件下不同滤波方法的滤波原理和滤波精度。在此基础上,提出一种将预测扩展卡尔曼滤波应用于逆向导航技术的思路,并进行了理论分析和捷联惯导系统自对准流程设计,为后续进一步深入开展惯导系统初始对准奠定基础。

    • 基于LiDAR点云的单棵树木提取方法研究

      2017, 25(6):29-29.

      摘要 (2781) HTML (0) PDF 0.00 Byte (34) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林资源作为人类赖以生存的自然资源,是地球上最重要的资源之一,而衡量森林资源的指标不再局限于对森林面积的测量,准确的森林单木信息的获取对于进一步评估森林生态系统的生物物理过程及生物量估算具有重要意义。目前,对单棵树木的信息提取已成为森林精确遥感的热点之一。对基于LiDAR点云数据的植被信息提取的研究大多集中在对成片的林地信息提取,而激光雷达数据对单木冠形边缘的刻画能力受林分密度的影响较大。针对单木信息提取的研究并不多见或算法不足的现状,利用激光雷达点云数据,进行了单棵树提取方法的研究。基于圆检测的理论,检测局部极值点,计算其他点到中心点的距离,通过聚类,提取了单棵树的位置、树高及胸径信息。采用吉林省长春市城区林区的LiDAR点云数据进行了自动提取的实验,并利用同区的航空影像进行了检验;实验结果表明,该方法具有较好的实用价值与普适性,单木提取的精度可达到90%以上。

    • 高校体育场馆健身器械监控管理系统设计

      2017, 25(6):30-30.

      摘要 (585) HTML (0) PDF 0.00 Byte (22) 评论 (0) 收藏

      摘要:在当今高校教育当中,对于学生身体素质以及健康的关注度也越来越高,这也对于学校体育场馆的建设和发展提出了更高的要求。而且随着计算机网络以及自动化程度的不断发展和加深,在各个领域都体现出了不俗的表现。综合以上的诉求以及对于管理系统智能化发展,设计出一种用于高校体育场馆建设器械监控管理系统,实现对各种器械的预算、评估、使用、保管等方面进行科学化、合理化、智能化管理。保证我国高校的体育场馆器械可以满足当前教育要求和学生的需要,以及对于器械的应用管理更加完善。通过对于检测分析,采用这种管理系统可以大大的减少高校体育场馆中各器械的保存率和丢失率。

    • 基于IGBT的刀柄热装装置的设计与实现

      2017, 25(6):31-31.

      摘要 (777) HTML (0) PDF 0.00 Byte (21) 评论 (0) 收藏

      摘要:热装刀柄及其工具系统是高速加工工具系统的主要形式之一,由于其具有高精度、强夹持力、高平衡性等特点,在高速切削加工中得到了广泛应用。刀柄热装装置就是运用电磁感应加热原理,利用刀柄材料的热胀冷缩,对刀柄进行加热进而完成刀具的取出和放入。针对国内刀柄热装装置的空白,设计了一种基于IGBT的刀柄热装装置。该装置以IGBT为核心,设计了IGBT全桥逆变电路以及以IR2110为驱动芯片的驱动保护电路,研发了基于Maxwell电磁场分析的感应加热线圈,并给出了刀柄热装装置的整体框架以及具体实施方式,完成了整个装置的研制,最后实验验证了该装置可实现刀柄热装装置的功能,并经过大量后期优化实验建立了对应于不同口径刀柄的最优加热时间和最优加热频率的数据库。

    • 轻量级光电实验室综合管理系统的设计与实现

      2017, 25(6):32-32.

      摘要 (649) HTML (0) PDF 0.00 Byte (16) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前光电实验室数据繁多且结构复杂的实际情况,本文利用数据库等技术设计了一套针对于大型光电实验室综合管理系统的框架和数据结构,并最终实现该系统。该系统能够对光电实验室的实验数据进行有效的组织、管理和应用,能够对实验设备进行管理和统计,该系统设计有完善的架构体系,并有预留接口,为系统的升级和功能的添加提供了便利。光电实验室综合管理系统可以使实验室人员科学合理地安排实验,减少实验次数、缩短实验周期,更好的利用现有实验数据,从而减少资源的浪费,实现实验室数据资源有效而经济的管理。同时,通过对设备信息的管理可以提高设备的利用率,进而优化实验室的资源配置。

    • 基于代价优化的云工作流调度改进PSO算法

      2017, 25(6):33-33.

      摘要 (1844) HTML (0) PDF 0.00 Byte (16) 评论 (0) 收藏

      摘要:云计算可以通过即付即用的方式向用户工作流提供资源。为了解决资源服务代价异构环境下的云工作流任务调度代价问题,提出一种基于改进粒子群算法的云工作流任务调度算法WSA-IPSO。通过综合考虑任务的执行代价和依赖任务间发生数据传输时的通信代价,算法将总代价优化问题形式化为有向无环图DAG中的任务调度模型,并提出基于改进粒子群算法的优化模型对其进行求解。通过改进传统粒子群算法的粒子速度更新策略和惯性权重更新策略,算法可以以更快的收敛速度得到代价最小化的调度方案。通过仿真实验,与MCT算法及标准粒子群算法进行性能比较。实验结果表明,WSA-IPSO算法在降低总代价、任务分布的负载均衡以及算法收敛性方面比较同类算法均表现出更好的性能。

    • 基于样条函数的高精度电子秤设计

      2017, 25(6):34-34.

      摘要 (984) HTML (0) PDF 0.00 Byte (31) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对已有的各种电子秤的分析,从硬件和软件两个方面,提出提高电子秤测量精度的方法。硬件上采用专门为高精度设计的24位A/D转换芯片HX711,该芯片具有分辨率高、线性度好、功耗低等优点,特别适合低频高精度的应用场合。软件上引入样条函数,用光滑的参数曲线段逼近折线多边形,实现对非线性称重关系特性曲线的拟合和自校准,达到减小误差的目的。最后通过实验证明了该方法的有效性。

    • 虚拟情景实训环境三维模拟

      2017, 25(6):36-36.

      摘要 (1073) HTML (0) PDF 0.00 Byte (17) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用计算机技术当中的虚拟模拟技术,对于当前各领域实现虚拟情景三维模拟训练已成为可能。本文研究当前技术环境下,利用Unity3D模拟平台构造虚拟情景训练系统的开发与设计。从三维模拟训练系统的关键技术研究入手,以三维场景优化、物理碰撞逻辑检测、动态加载场景以及网络通信作为开发的重点,设计出较为先进和逼真的虚拟情境下三维模拟训练系统。并以消防部门作为系统应用的检测部门,检测结果表示此系统可以很好的表现出现场场景的模拟程度以及逻辑,对于加强消防部门的训练技术和应用效果有很大优势。

    • 便携式指纹考勤信息管理系统设计

      2017, 25(6):37-37.

      摘要 (672) HTML (0) PDF 0.00 Byte (21) 评论 (0) 收藏

      摘要:指纹识别技术是近年来应用最广泛的一种生物识别应用技术。结合该技术与当前高等教育的改革热点,本文设计了一个基于指纹识别的便携式信息管理系统。使教学互动环节不仅涵盖了基本的教师与学生的通知公告,而且涵盖了深层次的教师与学生及其家长的相互沟通、分析课程学习的优缺点、有针对性的提出各课程学习的良好建议等。系统硬件采用ARM M3处理器、指纹采集传感器、2.8寸液晶屏以及GPRS模块等,系统软件采用UCOSII操作系统。实现了课堂教学的实时考勤,统计班年级课程的平时、期中小考及期末终考成绩,分析学生的学习表现,并对师生提出教学、学习及提高教学质量的良好建议。本设计对其它考勤应用及教育领域具有一定的参考价值。

    • 一种用于光照变化图像匹配的改进KAZE算法

      2017, 25(6):38-38.

      摘要 (977) HTML (0) PDF 0.00 Byte (32) 评论 (0) 收藏

      摘要:首先对KAZE算法进行了研究,针对KAZE算法对在有明显光照变化的场合下图像匹配率降低的问题,提出了一种对光照鲁棒的改进KAZE算法。该算法首先用AOS算法构建非线性尺度空间,在非线性尺度空间内通过计算Hessian矩阵的局部极大值来检测图像的特征点,并通过将一阶Harr小波响应进行高斯加权运算从而确定其主方向,然后建立一种具有局部不变性的测量坐标,在该测量坐标下,构建对光照变化敏感性较低的二阶梯度特征作为描述符,并生成一种新的64维描述子进行匹配,分别对过度曝光、曝光不足和非均匀光照减弱场景下的多组实验图像进行匹配实验,结果表明,和原KAZE算法相比较,改进算法在三种场景下的匹配率分别提高了10%、8.1%、9.2%,,表现出了更好的鲁棒性,在图像拼接、三维重建等领域具有一定的应用价值。

    • 智能检索引擎中的网络数据挖掘技术优化研究

      2017, 25(6):39-39.

      摘要 (975) HTML (0) PDF 0.00 Byte (21) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着计算机网络技术的不断发展,对于Web Service检索技术的要求也越来越大。并且现在网络环境当中数据信息流量十分庞大,对于信息可以做到深入搜索,实现全方位信息查询是非常有必要的。为此,利用网络数据挖掘技术在智能检索引擎中的应用,以文本描述为信息作为本文的研究对象,为用户提供运用查询要求实现概念检索功能。其中强调在智能搜索引擎当中的网络数据挖掘技术进行优化研究,从结构设计以及算法分析上总结出当前网络数据挖掘应用智能检索的可能性。最终设计出一种利用数据挖掘技术的智能检索模型,实现在众多网络数据中可以准确快速的进行详细的信息检索功能。

    • 一种裕量最大的高速载波比特功率分配算法

      2017, 25(6):40-40.

      摘要 (1244) HTML (0) PDF 0.00 Byte (19) 评论 (0) 收藏

      摘要:在国家电网公司Q/GDW 1379.4-2013技术规范对智能电能表载波通信单元功率消耗的限定要求下,为保障低压远程电力集抄台区本地通信链路的传输速率稳定可靠,给智能用电实时交互平台提供带宽支持,提出了一种裕量最大的高速载波比特功率分配算法。该算法以兼并窄带载波和宽带载波优势的G3-PLC技术为应用对象,使用约束注水法限定各子载波的传输比特数,根据时变的电力信道增益自适应调整比特功率分配方案,并响应通信服务质量QoS对系统误码率和目标传输速率的要求,结合信噪比门限算法对约束注水法进行界定和优化,得到了功率裕量最大化的表达式。仿真结果表明:提出的算法优于低反馈开销算法,能够适应低压电力线信道。在系统目标传输速率为200kbps时,达到了最大裕量值20,极大程度地降低了通信单元调制解调芯片实际的功率消耗。

    • 试验器材库房管理系统的设计与实现

      2017, 25(6):41-41.

      摘要 (936) HTML (0) PDF 0.00 Byte (19) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决单位试验器材库房人工管理效率低下、与项目和人员没有建立有效关联、存在一定的安全隐患等问题,根据国家及单位相关的质量和安全规定,结合单位试验器材库房管理的实际需求,采用C#和SQL Server开发了Windows平台下基于C/S架构的试验器材库房管理系统,该系统建立了项目信息、用户信息和实验器材的有效关联,实现了库房试验器材的快速查询、自动申请领用、归还和状态管理等功能,有效地控制了项目的知悉范围和试验器材的使用范围。该系统的顺利研制和使用不仅给科研生产提供了便利,也提高了试验器材库房管理的效率,进一步提升了质量和安全管理水平。

    • 基于朴素贝叶斯算法的社交网络数据挖掘技术研究

      2017, 25(6):42-42.

      摘要 (1352) HTML (0) PDF 0.00 Byte (21) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,随着互联网技术飞速发展与普及,大量社交网络平台迅速崛起。社交网络平台拉近了日常人际关系,提供了便捷的信息通讯交流通道。同时,针对社交网络平台数据挖掘的技术研究成为不可缺少的网络数据研究领域一部分。现有社交网络数据挖掘技术所采用的传统数据挖掘算法与数据分离模式,存在大数据多元特征条件下,数据挖掘准确度降低、挖掘分类逻辑混乱等现象。针对问题产生根源,提出基于朴素贝叶斯算法的社交网络数据挖掘技术研究。采用基于朴素贝叶斯算法设计的PCIE-FN社交网络数据挖掘平台进行全面化的深入性解决。通过实验证明,提出的基于朴素贝叶斯算法的社交网络数据挖掘技术研究,各项数据满足社交网络数据挖掘日常应用要求。

    • 混沌参数调制下RSA数据加密算法研究

      2017, 25(6):43-43.

      摘要 (1049) HTML (0) PDF 0.00 Byte (26) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着网络信息通讯技术的发展,信息数据的通讯安全成为信息化网络信息数据通讯过程中的重要问题。面对大量侵入程序与数据漏洞的威胁,一套强有效的数据加密算法成为数据研究领域的研究方向。RSA数据加密算法作为如今常用的安全性最高的算法,在大数据动态数据节点混沌排列的条件下,无法有效保证数据的加密安全。混沌参数下,出现加密逻辑断裂、溢出、数列逆排等严重的算法漏洞。对此,提出混沌参数调制下RSA数据加密算法研究,采用混沌参数特征处理单元、特征序列逻辑控制单元与混沌FIE-RSA算法,对传统RSA加密算法存在的问题进行针对性解决。通过仿真实验证明,提出的混沌参数调制下RSA数据加密算法研究中,采用的一系列方法具有加密处理响应速度快、处理运算时间短、加密安全度高、反破解性能强等特点。

    • 基于DSP+FPGA的元器件焊接垂直度识别方法

      2017, 25(6):44-44.

      摘要 (989) HTML (0) PDF 0.00 Byte (21) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现电路板上柱状元器件焊接垂直度的精准检测,设计了一款基于DSP+FPGA的垂直度识别系统。DSP承担核心算法任务,FPGA作为数据预处理单元,完成接口的逻辑、系统的互连以及数据通道。在硬件平台上嵌入了基于元器件形心配准的垂直度识别算法。首先对预处理的图像利用改进的Canny算法提取元器件的像素级边缘,并采用边缘跟踪算法去除噪点和干扰边缘并对元器件进行编号,在粗提取的边缘上用Zernike矩算法来精确定位元器件亚像素级边缘。在此基础上,提取元器件轮廓的最小外接矩形来修正边缘并得到每个元器件的形心坐标,最后根据形心的偏移距离来完成每个元器件垂直度的识别。实验结果表明,该垂直度识别系统的设计方案识别结果精度高,检测速度快,满足实时性要求,具有重要的实际工程意义。

    • 电子对抗系统网络入侵检测技术优化研究

      2017, 25(6):45-45.

      摘要 (812) HTML (0) PDF 0.00 Byte (16) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,随着互联网技术的飞速发展,网络入侵防御技术成为互联网安全研究领域中的重要课题。针对现有电子对抗系统存在的网络后台安全逻辑欠缺,导致系统安全度降低、外端数据监测机制断裂的问题,提出电子对抗系统网络入侵检测技术优化研究方法。采用网络电子数据动态交互流特征定向技术、数据溢出监测算法与数据完整度监测机制三大模组对现有问题进行针对性解决。从问题产生根源对电子对抗系统网络入侵检测技术进行优化,通过仿真实验测试表明,提出电子对抗系统网络入侵检测技术优化研究方法具有入侵源监测响应速度快、准确度高、扩展性强、应用性好的特点。

    • 基于Logistic模型的人体细菌密度数据分析与优化

      2017, 25(6):46-46.

      摘要 (769) HTML (0) PDF 0.00 Byte (31) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前,随着智能医疗器械的快速发展,日常生活中,医疗器械的PCT(Procalcitonin)测试仪被人们越来越广泛的使用。PCT测试仪主要是用来检测人体感染细菌的有效工具,它自身带有CMOS摄像头,用来采集沾有病毒的试剂卡条上的图像数据。得到若干组的图像数据,并有与之对应的光密度值。由于PCT测试仪采集到的数据处理方面是否能够精确地计算出人体感染细菌密度,是当前值得关注的问题,故在该论文中,采用机器学习的Logistic分析方法,做出详细的数据处理与优化,以此达到精确计算出人体感染细菌密度的目的。首先构造一个经典的Logistic模型,对采集的数据进行处理分析,并使用遗传算法(Genetic Algorithm, GA)对该模型进行计算,以此得出全局最优解。

    • 基于ZigBee的大型公共建筑能耗采集器设计

      2017, 25(6):47-47.

      摘要 (1627) HTML (0) PDF 0.00 Byte (38) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对大型公共建筑能耗实时采集系统中存在的布线复杂、通信成本高、安全性低等问题,提出一种基于ZigBee技术的能耗数据采集器设计方案。该方案采用STM32做主控制器, ZigBee采集单元通过RS485接口实现与基于Modbus协议的智能电表之间的数据通信,并采用ZigBee无线网络将数据发送至协调器,协调器通过USART方式与主控制器进行通信;主控制器利用以太网将数据发送至上位机。通过软硬件设计,以XY194E智能电表为例,对其电能参数进行测试采集,结果表明该方案克服了传统人工采集传输的不足,提高了数据采集传输的实时性、准确性,能够满足能耗采集系统的要求。

    • >试验与评价技术
    • 基于正交试验的RLV再入轨迹参数灵敏度分析

      2017, 25(6):48-48.

      摘要 (1334) HTML (0) PDF 0.00 Byte (42) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析RLV再入过程中参数对再入动态性能的影响,基于正交试验设计理论,运用极差分析法对影响RLV再入过程的7项重点参数开展灵敏度研究,仿真试验结果表明峰值热流、峰值动压、峰值过载和总加热量对初始速度和质量最为敏感,质量、初始航迹偏角、常值升力系数和初始高度之间的耦合灵敏度较大。提高初始速度和质量的精度,其它灵敏度较低的参数可适当放宽精度,从而提高飞行器性能,降低飞行器研制成本,确保再入飞行的安全性和可靠性。该方法不受系统模型限制,能减少试验运算和数据处理工作量,可有效应用于非线性、不连续的RLV动态再入过程制导算法鲁棒性评估和参数灵敏度分析,为再入任务规划提供理论支撑。

    • 高速掠海飞行器战术应用软件作战试验鉴定方法研究

      2017, 25(6):49-49.

      摘要 (1962) HTML (0) PDF 0.00 Byte (24) 评论 (0) 收藏

      摘要:在传统的靶场试验鉴定中,对高速掠海飞行器武器系统战术应用软件的考核,一般采用静态接口检查结合飞行试验的方法,无法反映其综合作战能力。本文研究的目的是设计出一种基于作战效能和作战适用性的新的定量评价方法。在分析战术应用软件执行导攻任务流程的基础上,采用了作战试验鉴定的指标体系,研究了作战效能、作战适用性定量指标评定方法和任务满意度定性指标评估方法。在分析影响战术应用软件作战效能和作战适用性各种因素的基础上,设计了定量评定模型。以某次作战任务为例,分别计算了战术应用软件的作战效能和作战适用性定量指标。结果表明,该模型结构简单,使用方便,为军方对战术应用软件开展贴近实战的作战试验鉴定提供了手段和途径。

    • 基于视觉注意的全参考彩色图像质量评价方法

      2017, 25(6):50-50.

      摘要 (866) HTML (0) PDF 0.00 Byte (20) 评论 (0) 收藏

      摘要:如何实现对图像质量的高效准确评价一直是图像和信号处理领域的一个关键问题,针对当前大多图像质量客观评价算法忽略人眼视觉系统(HVS)的影响以及只考虑灰度图像质量评估的不足,提出一种基于视觉注意模型的全参考彩色图像质量评价(IQA)算法。该算法将彩色图像视觉显著性(VS)作为相似性特征与彩色图像多通道边缘强度相似性测度相结合,最终实现对彩色图像的质量评估。LIVE2数据库中实验证明,本算法在复杂度、鲁棒性和与主观评价一致性方面都有明显优势。

    • >智能仪器与传感技术
    • 一种低功耗地下水位监测仪器的设计与实现

      2017, 25(6):51-51.

      摘要 (1015) HTML (0) PDF 0.00 Byte (24) 评论 (0) 收藏

      摘要:地下水是人类赖以生存的重要淡水资源,准确开发保护地下水必须依靠长期的地下水监测,及时掌握动态变化情况。为了向地下水监测管理中心提供精确、及时的水位数据,设计并实现了一款一体式遥测地下水位监测仪器,该仪器使用Atmel公司AVR单片机ATmega2560作为主控制器,能够自动采集存储水位数据并通过GPRS网络与监测管理中心建立TCP连接进行数据传输,具有功耗低、运行稳定可靠的优点,待机电流在14.4V工作电压下低至28?A。目前该仪器已经通过水利部质检中心的各项检测,在地下水监测领域具有重要的商业价值和推广意义。

    • 云计算下石油化工罐区储罐液仪表设计与实现

      2017, 25(6):52-52.

      摘要 (751) HTML (0) PDF 0.00 Byte (17) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,随着我国互联网云计算的不断发展,云计算技术被应用于诸多领域。针对传统石油化工领域中储罐液仪表存在的罐内压力检测精准度差、温度感应灵敏度低与储罐液状态数据分析面窄等问题,提出云计算下石油化工罐区储罐液仪表设计。通过大数据运算核心进行框架构建,在此基础上,采用PCJD气流密度差算法、微感热源运算单元与数据流云算技术,对传统储罐液仪表进行设计改进,从问题的根源进行针对性解决。仿真对比试验证明,提出的云计算下石油化工罐区储罐液仪表设计,具有罐内液压力数据反馈精准度高,温度感应灵敏度高、储罐液综合数据分析速度快、数据分析完整度高等优点。

    • 邻域搜索蚁群算法在无线传感器网络数据融合中的应用

      2017, 25(6):53-53.

      摘要 (734) HTML (0) PDF 0.00 Byte (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了减少网络中的数据传输量,提高数据融合率,降低网络延时,针对无线传感器网络数据融合问题的研究,提出了一种邻域搜索蚁群算法。首先利用蚁群算法寻找最短路径的优势,构造最短路径。为了避免蚁群算法的早熟收敛和收敛速度慢的问题,当达到一定的迭代次数后,运用具有可变邻域搜索的变异算子对搜索结果进行优化。算法不但考虑了无线传感器网络节点能量消耗也考虑了数据传输的网络延时问题。实验结果表明,该算法减少了网络能耗,降低了网络延时,稳定性更好,性能更优。

    • 非绝缘管壁电磁流量计的权重函数仿真分析及实验

      2017, 25(6):54-54.

      摘要 (944) HTML (0) PDF 0.00 Byte (23) 评论 (0) 收藏

      摘要:电磁流量计权函数的正确求解对测量速度分布极其重要,是电磁流量计基础理论的重要部分。文中采用有限元的方法,对一种特殊电磁流量计-非绝缘管壁电磁流量计的权重函数进行研究。首先用Comsol Multiphysics构建了非绝缘管壁电磁流量计的数值仿真模型并对边界条件进行研究,其次分析了不同电导率以及厚度测量管的权函数,最后从实验的角度验证分析结论。并证明了在有效区域内,当磁场均匀时,虚电流密度的分布与权函数分布的一致性。文中的分析方法在研究电磁流量计管壁污染以及电极污染对权函数的影响都具有非常重要的意义

    • 超声波测距导盲车关键技术的研究

      2017, 25(6):55-55.

      摘要 (1713) HTML (0) PDF 0.00 Byte (16) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了确保盲人或者视觉受损人群独自安全出行、真正解决其出行不便的困难,设计一款成本低廉、精度高,能够得到广泛推广使用的盲人辅助产品是很有必要的。通过分析提高测距精度和减小盲区的方法,设计了导盲车系统。系统由超声波测距和语音播报两部分组成。通过旋转云台搭载超声波探头检测障碍物距离和方位以及路面凹坑,车底前方的电极检测路面积水;由STM32微处理器对各信号进行处理。采用较高的时钟频率来提高测距精度,增加温度传感器补偿进一步保证精度;安装多个探头以及使用旋转云台,通过旋转扫描以减小盲区,再由文字转语音芯片SYN6288播报路况信息。由于采用旋转扫描检测,经过设计实物并测试,基本上能够覆盖前方约 、5-300cm扇形区域。测距分辨率可达到1cm。

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