摘要:超导磁共振仪作为目前主流的医疗成像设备,在临床诊断和患者检查方面作用突出,其成像质量直接取决于主磁场中心球形成像区域(DSV)的均匀性。匀场技术作为一种实现DSV磁场均匀化的技术就显得尤为重要。针对磁共振成像系统DSV磁场测量的传统方法中探头位置移动不准确、数据记录繁琐、操作过程复杂等缺点,设计了基于Labview的新型DSV磁场测量系统:通过设计Labview控制程序对高斯计进行仪器控制,划分DSV球形表面的测量点,通过调节测量装置来精确移动探头位置,编写串口通信、数据采集程序,完善人机交互界面,实现DSV表面测量点磁场数据的实时采集,无需手动记录,可通过导出数据到TXT文件的方式保存磁场数据至本地。经工程实际应用,操作便捷,实测DSV均匀度为416.0506ppm,通过线性规划算法匀场后均匀度为:16.0383ppm,提升超过96%。
摘要:由于红外探测器尺寸限制,大多数红外遥感相机仍采用扫描系统来扩大探测视场。随着探测精度要求的提高,对扫描系统的测角精度要求也越来越高,因此,高精度扫描系统测角精度决定了遥感器的性能。基于某红外遥感相机扫描系统测角技术要求,对扫描系统测角精度的在线检测方法进行研究。扫描系统最大扫描角度为±5.8°,测角精度1"的。根据对国内外高精度测角设备的调研,确定一种具备大角度、高精度在线测角能力的激光干涉仪——SIOS SP-TR2000激光干涉仪对扫描系统转动角度进行检测。SP-TR2000激光干涉仪主要是用于高精度测距,开发用于高精度测角使用,因此采用雷尼绍激光干涉仪+RT300 (KUNZ)转台作为检测系统对SP-TR2000激光干涉仪测角精度进行检定,检定后SP-TR2000激光干涉仪系统测角精度为0.245″,满足扫描系统1″测角精度需求。对基于SP-TR2000激光干涉仪的在线静态及动态测角方案进行阐述,并根据误差分析可知在线测试系统测角误差为0.247″,表明基于SIOS SP-TR2000激光干涉仪的大角度高精度在线测角方法可行。
摘要:针对传统水产养殖过程中对水质监测的实时性差,测量精度低等问题,设计基于无线传感器网络的水产养殖环境监测系统。系统利用ZigBee无线通信技术组建传感器网络,采用混合网拓扑结构,通过对传感器节点硬件和软件的设计,完成水产养殖池中的溶解氧含量、PH值、温度等重要养殖指标的实时测量。水质数据汇聚到中心节点后传送给主控制器,并通过GPRS上传至云端保存。另外,针对云存储的安全问题,利用同态加密对上传到云端的数据进行加密,在不破坏云计算能力的前提下保护了用户的隐私数据。
许拓 , 刘成国 , 王晶 , 丁肇宇 , 唐晓 , 张经纬 , 吴志鹏
摘要:基于LabVIEW虚拟仪器开发平台,设计了一套28GHz毫米波在无线信道环境下的多参量自动化测量系统,并且在系统中加入了温湿压传感模块。硬件系统采用Keysight公司的矢量信号发生器E8267D和信号分析仪N9010A,通过通用接口总线(General-Purpose Interface Bus, GPIB)转通用串口总线(Universal Serial Bus, USB),与笔记本电脑连接,LabVIEW编写仪器支持的标准命令语言(Standard Commands for Programmable Instruments, SCPI)控制仪器,实现测量系统自动化测量。实际测量结果表明系统运作良好,敏感度高,自动化获取测量信道环境温湿压数据、实时显示波形曲线、自动保存数据。该系统实现了对无线信道环境的实时监控及无线信道多参量的统计,具有很好的实际应用价值。
摘要:星间链路是我国自主导航系统的重要技术支撑,基于相控阵天线的并发空分时分双工(CSTDD,Concurrent Spatial Time Division Duplexing)组网体制为星间链路的实现提供了一种可行途径,该体制通过指向性天线形成窄波束切换指向来实现对整个空域的复用,通过单条链路半双工方式工作实现卫星之间的双向通信,从而实现整个星间链路采用同一频点。在全星座组网未完成的情况下如何对星间网络的全网性能进行有效测试是一个技术难题。星间链路全网测试技术旨在利用星间链路CSTDD体制的特点,利用单台地面站设备,对星间链路CSTDD体制的全网性能进行测试。详细介绍了星间链路CSTDD体制的特点,提炼出了星间链路的测试需求;并根据CSTDD体制特点,依托单台地面站设备,组成星间链路测试设备;产生指定数量的虚拟卫星,和空中的被测试卫星组成星间链路网络,完成了星间链路物理链路、测量数据、通信数据的测试,为组建我国自主导航系统提供了技术支撑。
摘要:针对现有超声波气体流量计精度不高的弱点,本文采用时差法测量原理,设计了基于MAX35104的流量检测系统。为提高测量精度,采用新型的高精度时间数字转换芯片MAX35104作为计时测量核心,采用Z安装方式,实现对顺逆流时间差的测量;为实现低功耗,采用超低功耗单片机STM32F103为系统控制核心,实现数据处理和结果显示。介绍了MAX35104时间间隔测量方法,边沿检测原理以及相应硬件测量电路的实现方法。测试结果证明该超声波气体流量计的精度可达行业标准的1级要求。
摘要:针对传统投币式洗衣机支付繁琐、智能化程度低的问题,设计了一种可通过手机APP、服务器、GPRS建立的通信网络来控制洗衣的共享式智能洗衣机控制系统。手机客户端完成洗衣预约、在线支付并将信号发给云端服务器;云端服务器链接GPRS模块控制洗衣机工作;洗衣机将工作状态实时上传到云端服务器并反馈给手机客户端。控制系统硬件部分采用ARM系列基于Cortex-M0内核的STM32F030控制芯片,结合软件实现衣物模糊称重、水位监测协同控制洗衣进水量、防掉电定时存储当前洗衣工作状态、故障监测与反馈、工作状态反馈等。做出的实物通过实际测试验证了系统性能的合理性、可靠性和稳定性。
摘要:目前航空工业多采用铝合金部件,由于航空工业的量轻化等需求导致对铝合金件强度保持有较高的要求,因此对结构材料缺陷的检测尤为重要。为此文章设计了一种基于隧道磁电阻(Tunnel magnetoresistance, TMR)传感器的脉冲涡流无损检测系统方案,对铝合金缺陷参数与被测信号波形的关系进行了研究。首先使用有限元仿真软件COMSOL建模并获取仿真实验数据,证明了脉冲涡流无损检测应用于铝合金材料的可行性;其次,应用仿真结果指导探头设计,进而设计出检测系统,采取实物实验结果与仿真建模分析结果进行对比的方法,实验验证了检测系统的准确性、可靠性和在工程应用中的可行性;最后分析和讨论了缺陷宽度和缺陷深度的无损检测结果。为TMR传感器工程应用确立了实验基础。
摘要:为解决当前遥测终端隐蔽故障检测系统存在的实时性差、能耗高及检测准确性低等问题,提出设计一种配电网自动化遥测终端隐蔽故障检测系统。通过分析遥测终端隐蔽故障检测系统硬件框架,对电参数测量单元、无线通讯单元、时钟单元、温度采集单元及电源单元等系统硬件部分进行改进,优化开发软件部分主程序、数据采集程序及故障检测程序,完成配电网自动化遥测终端隐蔽故障检测系统的设计。实验结果表明,该系统对隐蔽故障的检测准确性高,实时性好,检测能耗低。
摘要:针对某型机机电管理系统电源参数全过程综合监测分析能力弱、故障判断余度少等问题,设计了一种新型机电管理电源监测系统。利用工控计算机上的串行通讯板卡通过RS422A总线与机电管理计算机进行硬件联接,基于LabVIEW软件开发了监测程序界面。程序设计中,采用生产者-消费者循环架构进行数据的采集与处理,解决了大量数据传输的丢包问题;利用按钮事件将电源参数的监测数据发送到波形控件进行全过程显示分析;故障判断利用故障状态数据及波形数据综合判断,提高了故障监测的可靠性。通过实验测试,电源监测系统能够有效地完成参数全过程监测分析、能够准确可靠地进行故障判断。
摘要:为保证动车组直流系统的调试安全和效率,需要设计一款电流检测保护装置,对配电盘线路上采集的电流信号进行定量分析,完成对配电盘短路、过载保护,实现数据的存储、传输等功能。论文针对动车组配电盘多通道、连续性的特点,完成了系统总体架构设计,在硬件电路上完成了IIC总线扩展设计和IIC总线I/O扩展设计,增加了采样通道数量,解决了多通道大数据量传输速率不足的问题;完成了双向电流信号检测和保护研究;完成了显示界面设计,并且对试验数据进行了分析研究,论文的现场实验为总配电盘试验检测做了初步的探索并提供了有益的参考。
摘要:针对新一代天气雷达发射机开关和触发器组件故障频发,维修时效长,难度大等特点,提出了一种能够快速、便捷、高效、安全的新一代天气雷达开关和触发器组件关键芯片自动快速检测系统设计方案。该自动检测系统采用了机外脱机测试方法从而保证了雷达设备和人身的安全。该自动检测系统采用了发光二极管指示灯输出测试结果的自动快速测试方式,保证了雷达修复的较短时效。该自动检测系统直接测试雷达开关和触发器组件内部电路板常用关键芯片,而不是更换整个笨重的分机组件备件,从而使得维修新一代天气雷达故障变得便捷高效。新一代天气雷达开关和触发器快速检修系统研制完成后在多个台站得到了试用,试用实例结果表明其效果良好,可以给全国其他新一代天气雷达站快速维修新一代天气雷达提供借鉴和参考。
摘要:为提高飞行器测试数据的利用率,解决飞行器故障诊断中资源浪费的问题。提出并实现了一种基于数据图像特征提取的飞行器故障自动诊断系统。系统通过建立一个历史测试数据库,对各种测试项目的历史图像提取特征值,将其存储在数据库中,且将该次测试对应的诊断信息存储在内。利用小波变换法作为特征提取的方法,小波能谱熵作为特征值表征。将当前测试故障的数据图像进行特征提取,并与数据库中图像进行比对,找出相似度最高的历史数据图像。从而帮助测试人员进行故障定位诊断工作。
摘要:与定排量液压马达系统相比较,变排量液压马达系统可降低流量消耗、提高总体效率、减小设备尺寸,且具有响应速度快等优点,能满足大功率和大惯量负载使用需求。针对液压伺服系统的非线性和负载参数的时变性等特点,对变排量液压马达控系统制策略进行了研究,通过对其进行AMESim建模仿真,分析了其速度控制和运动位置控制方法。由于常规PID控制器的控制参数在系统动态响应中是固定不变的,液压系统在工作过程中受到负载扰动而使得输出速度波动较大,从而造成不平稳性。故采用模糊自整定PID控制方法,在线实时调整PID控制参数,运用AMESim和Matlab/Simulink软件对该伺服系统进行联合建模仿真。仿真结果表明,与常规PID控制相比较,模糊PID控制在响应速度和平稳性等方面具有显著优势。
高飞 , 尹涛 , 李红 , , 李 , 红 , 杨志鹏 , 严鲁涛 , 刘 , 玥
摘要:介绍了低氧热环境地面模拟控制系统的组成与结构,对环境舱压力、环境舱温度、环境舱氧浓度闭环控制。基于西门子公司PLC硬件平台开发了分布式控制器,采用WINCC7.0组态软件开发了人机交互界面。控制器采用主从站架构完成对低温液氮系统、压力调节系统、温度调节系统的控制,上位机计算机与控制器之间采用以太网通讯。在软件方面,根据低氧环境试验的需求和试验流程,设计并实现了PID闭环控制、数据存储、以及人机交互界面等功能。并对该实时控制系统进行了验收,验收结果分析表明,该分布式控制系统具有控制精度高、可靠性好、开发周期短,能够完成多种环境参数的控制任务,并为产品集成设计提供一些经验借鉴。
摘要:针对矿井电力监控系统中存在的实时性差、可靠性不足的问题,提出了采用以太网控制自动化技术EtherCAT为通信网络,搭建煤矿井下供电系统,并利用统一建模语言UML建立电力监控系统模型。实验室条件下,依据模型搭建系统实验平台,对EtherCAT矿井电力监控系统实时性进行分析。结果表明,系统网络报文传输时延极小,且故障切除实时性高,能够为后续EtherCAT矿井电力监控系统开发提供技术支持。
摘要:【】:针对现在DoS攻击检测算法过程中检测效率较低且检测时间比较长的问题,提出了基于S-Kohonen的DoS攻击检测算法。使用此算法实现并量化网络流量数据包的分割,并有效提取累积量特征,在DoS攻击检测过程中使用累积量。对现代入侵检测数据集进行全面的分析,此算法能够实现DoS攻击的全面检测。与传统以网络流量熵值为基础的异常检测算法相比,此算法可有效提高检测的精准度,缩短检测时间。
摘要:当前驱动控制多采用人工操作检测仪方式,存在控制误差大、能耗高、微弱驱动信号检测效果不理想等问题,对反射内存网络集线器驱动控制系统进行设计,有效解决上述问题。根据驱动控制功能需求,制定驱动控制系统整体结构,改进电源单元、信息处理单元等系统硬件部分,对软件部分的驱动控制功能进行优化开发,完成反射内存网络集线器驱动控制系统的设计。实验结果表明,该系统控制误差小,运行能耗低,微弱驱动信号检测精度高。
摘要:针对立体车库的安全监控需求,提出了一种基于机器视觉的人体检测算法,用于在立体车库内检测非法侵入的人员。首先,采用自适应双线性滤波方法滤除视频帧中的噪声。接着,差分视频帧与背景图像,并采用多尺度小波分析法二值化差分图像。然后,将二值图像进行形态学滤波以检测出人体。最后,利用高斯混合模型(Gaussian Mixed Model, GMM)更新背景图像。实验结果表明,提出算法可以在立体车库内实时准确地检测出人体,为立体车库的安全监控提供了可靠的保障。
摘要:针对线束插植作业过程中多线束可编程插植和插植力控制问题,研究一种基于串联弹性执行器(Series Elastic Actuator 简称SEA)的自动化线束插植的三轴机械臂控制系统。首先,分析了多线束插植过程的工艺流程要求;其次,给出了线束插植机械臂的设计方案;然后,研制了线束插植运动控制器,包括坐标系示教、多线束自动插植编程、插植力控制功能模块;最后,利用研制的线束插植控制器进行了手动和自动插植力控制实验,验证了所设计系统的可行性、有效性。
摘要:主蒸汽温度和再热蒸汽温度直接影响火电厂的热效率和汽轮机等设备运行的安全性。传统PID控制器的控制规律简单,但是不能根据控制过程中的不确定性变化做出相应调整。当被控对象参数实时变化时,控制器参数不能做出实时调整。这样会导致过程的品质指标变坏。针对超超临界机组过热蒸汽温度和再热蒸汽温度,提出了一种基于内模控制(Internal Model Control简称IMC)的PID控制策略,将PID控制、Smith预估控制、确定性及线性二次最优反馈控制和多种预测控制归纳于同一结构之下。以1000MW的电厂机组为对象开展了额定工况下和80%额定负荷下的过热气温和再热气温的PID-IMC控制器设计。
摘要:针对某履带全方位平台实际工况要求,介绍了平台总体方案,选取一款1000W无刷直流电机(BLDC)作为平台驱动电机,阐述了BLDC控制原理及其控制方案,基于DSP28335设计了电机控制器,搭建了硬件电路,编写并调试了软件程序,采用速度、电流双闭环控制方案,设定电机转速为3000rpm,测定了电机相电压、电流等数据,进行了实物实验,结果表明该控制器性能稳定,响应迅速,具有较高的实际应用价值,且为后续控制策略研究奠定了基础。
摘要:雷达导引头是空空导弹精确制导的基础部件,实现导弹探测、制导和控制等功能。其功能、结构复杂,生产过程中为了保证合格率,导引头需经历多次测试,测试工作量较大。为了提高生产测试效率,设计实现了雷达导引头的自动化测试系统,完成了软硬件设计;硬件部分完成了采集、通讯、控制、保护电路的设计,为了实现程序的烧录以及故障调试,还设计了DSP调试系统;软件部分根据导引头的工作流程及指标要求,完成各功能模块设计,实现自动化测试。软件采用LabWindows/CVI开发,界面操作简洁方便。该系统可以记录所有测试数据及过程数据,提高了生产过程的可追溯性。实际应用表明,该系统工作性能良好,可靠性高,能够长期稳定运行,达到了设计要求。
摘要:火炮身管内径测量属于深孔盲探测量技术领域,是火炮内膛质量检测维护的必要技术手段。本文分析了当前各种火炮身管内径检测技术存在的缺陷,提出了一种全新的基于互感式位移传感器的火炮内径测量技术,通过计算机控制可实时显示测量结果,实现了小口径线膛火炮内径的精确测量。应用结果表明,该技术测量精度高、便携易操作、经济耐用,可广泛应用于火炮身管内径的测量,该项技术获得到了广泛的推广应用。
摘要:针对二坐标警戒雷达对三坐标光学传感器传感器目标指示交接问题进行研究,由于二坐标雷达缺少对目标俯仰角的测量信息,难以向三坐标光学传感器传感器提供准确的指示信息,在交接中无法进行准确的坐标变换的处理,导致雷达对光学传感器指示交接效率低下。首先,利用目标信息的先验知识建立了二坐标指示信息的概率描述模型;随后对不同坐标系之间的转换进行描述,并用蒙特卡罗采样法解决不同传感器之间坐标转换问题;最后,针对机械伺服的光学传感器设计了搜索算法,优化了光学传感器搜索空域大小和视域编排顺序,解决机械伺服传感器在对目标的指示交接中存在的搜索视域编排不合理、耗时较长等问题。仿真实验验证了该方法的有效性。
摘要:在Web项目开发中,一个良好的框架可以加快开发速度,降低成本,减少工作量,同时可以使Web项目具有良好的扩展性和移植性。基于Spring MVC+Spring+Hibernate(简称SSH)的项目以其快速的开发效率和良好的扩展性,成为中小企业应用主流的框架组合。Spring MVC是一个基于MVC设计模式的框架,是Spring的子项目,主要负责表现层和控制层的功能,例如响应请求等。Spring是一个实现IoC和AOP的容器,降低组件间的耦合度,可以整合和支持Spring MVC和Hibernate等主流框架,使业务逻辑更加清晰。Hibernate负责管理数据持久化,实现与数据库相关的CRUD操作。以购书网站的后台管理系统为例,重点说明SSH框架在Web应用系统的后台开发中的应用。
摘要:针对ZigBee网络在智能农业系统应用中存在的单跳传输距离短、多跳组网结构复杂、信号易干扰、丢包率误码率高、实用性差等缺点,提出一种基于LoRa协议智能农业系统的设计方案;该方案以LoRa网络实现系统感知层设计,基于简单的星型组网架构,构建低功耗广域物联网智能农业系统;从系统总体设计、网络架构、LoRa节点和LoRa基站软硬件设计以及通信协议等方面阐述设计关键,实现对农业生产现场环境数据采集及相关设备的远程控制,并从功能和性能两方面进行实验测试与对比;结果表明,基于LoRa的智能农业系统组网简单、覆盖面广、数据传输可靠性高、功耗低,工作周期长,非常适合在复杂的农业生产现场中推广应用。
摘要:离散制造业系统结构复杂,系统间相互独立、缺乏数据信息共享,导致各功能模块之间存在信息孤岛问题。基于工业现场数据的制造执行系统(MES)遵循从下至上的规则将底层(PCS)数据通过OPC 技术进行采集,解决了传统方法数据采集异构的问题,并经MES传至上层业务系统(如ERP),实现对工厂信息的纵向集成,对数据信息的处理形成异常信息检测及故障智能化处理模块,使管理层能实时掌握车间状况及提前发现影响生产的问题,利用信息化手段提高了工厂调度与管理效率,对工厂的实际生产具有一定的指导意义。
摘要:运载火箭供配电系统主要为全箭电气设备提供工作电源。随着技术发展,运载火箭电气系统一体化、智能化要求越来越高,这给运载火箭供配电系统提出更高的要求。针对目前国内运载火箭电磁继电器配电方案状态监测少、智能化程度低、箭地接口复杂等现状,提出了一种运载火箭冗余分级智能供配电方案。该方案以固体功率控制器(SSPC)为核心,采用分布式总线、嵌入式控制、冗余设计、模块化设计技术,实现配电控制、故障隔离、机内自检测(BIT)等功能,简化了箭地接口,以适应未来新一代运载火箭发展需求。通过原理样机测试表明,冗余分级智能供配电方案可以为火箭供配电系统提供更为全面的保护,实现供配电系统的高度自主运行。
摘要:数据中心是企业信息化的重要组成部分,云计算的核心思想就是把数据中心整成一个资源池,对资源池进行统一的调度与管理。随着虚拟化技术的发展,目前对数据中心的资源利用率越来越高,但是还是存在大量资源浪费的情况,其原因在于当前对数据中心未来负载预测的算法还存在一定的局限性,如果对未来负载预测值远远大于实际负载情况,则导致大量的虚拟机资源利用率不高,反之则会导致虚拟机的资源使用率消耗增大,云平台中不同物理服务器之间的负载情况不平衡,一部分物理服务器负载过大,导致云计算平台响应时间过长。因此云计算平台选取一个合适的负载预测算法显得越发重要,如何权衡以上问题,是云计算里面的一个重点研究方向。负载预测选取时间序列预测算法中的三次指数平滑法,在该算法原有的静态系数基础之上,设计了一种动态系数提取方法。通过等距法把静态系数分成若干份进行训练,然后在预测过程中提取该时段误差最小值所对应的系数。在预测结束后,重新计算其误差,并通过均值法覆盖旧误差。实验结果表明,基于自适应三次指数平滑算法其预测误差明显小于静态系数所预测的误差,计算复杂度低,具有一定的应用价值。
摘要:长期以来人工影响天气作业用37高炮用弹量计数采用的是人工纪录上报的方式,这种统计方式较为繁琐和落后。特别是近年来河南省人影作业期逐年增长、用弹量逐渐增大,这对高炮用弹量信息采集准确性和时效性的要求越来越高。随着声学技术的发展,语音识别算法不断改进,识别准确度越来越高,应用的行业也越来越多。同时,气象行业信息化水平也不断提高,能够自动采集高炮作业信息的声级采集仪研发成功,使得自动采集并传输作业信息成为可能。将传统的声级采集仪结合先进的语音识别算法,能够克服环境噪音,提高声级采集仪的准确性,这为实现自动采集人影作业高炮信息提供了新的方案。
摘要:正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术由于其对频谱的利用率高、抵抗多径的能力好等优势,已经成为了最常用的多载波传输方案。但是OFDM系统易受窄带干扰的影响,导致其系统误码率显著上升。针对这一缺点,提出了一种有效的窄带干扰消除算法。在频域对窄带干扰的参数进行高精度估计并根据估计的参数重建干扰,从而实现对干扰的准确消除。采用了最大似然估计法结合零填充插值法进行初步估计,避免了由于频谱泄漏导致的误判。利用初步估计出的频率变换接收信号的频率,应用加权相位平均算法来获得干扰频率的精确估计。利用仿真平台进行仿真建模,测试了不同干扰强度下系统的误码率性能。实验表明所提算法可以有效提升系统误码率性能,且受干扰强度影响不大。
摘要:为了实现在复杂电磁环境中进行高效可靠的数据传输,达到实时抵抗干扰、提升通信系统频谱利用率的目的,对非连续正交频分复用技术、变换域通信系统、扩频技术以及神经网络算法进行了研究,首次将人工智能算法应用于切换通信波形以抵抗不同类型的干扰,以此为基础设计了一种基于径向基神经网络算法的智能抗干扰系统。对三种抗干扰模式分别进行了原理介绍及仿真,验证了其各自的抗干扰能力,以及通过切换波形提升频谱利用率的可行性,并对整个智能抗干扰系统进行了仿真,经分析该系统基本满足应对突发干扰情况下的波形选择要求,与传统通信系统相比,能够适用于更多通信场景。
摘要:硬X射线调制望远镜(Hard X-ray Modulation Telescope ,简称HXMT)卫星是国内首颗空间天文卫星,用于实现宽波段、大视场X射线巡天观测和成像。为实现高灵敏度、高分辨率的空间X射线成像,满足卫星平台和有效载荷对高精度卫星时间同步的需求,设计了适用于空间科学试验卫星的卫星时间同步系统,包括一般精度时间和高精度时间同步,通过GPS校时、遥控校时、星时总线广播和GPS硬件秒脉冲输出等多种方式对卫星时间进行维护。文章在对时间同步系统进行详细介绍的同时,结合星地测控对接试验结果和卫星在轨测试结果,对卫星时间同步系统的应用情况进行了说明。
摘要:【】:针对现代生活及工业用电过程中导致的电能浪费及用电危险,基于计算机技术进行远程节能控制平台系统的设计。使用单片机、PC机及传感器对电路进行控制,利用RS总线实现电路的控制,以多种测试标准模式进行实验,并且全面检测实验室中的数据及事件,之后自动得到其中的实验数据及报表等报告,以此有效提高电气的自动化管理。通过实验可以看出来,远程控制平台系统能够有效实现电器的自动控制以及全天无人看守的远程控制管理。
摘要:针对等权值算法的不足,将电路板结构信息应用到等权值算法中,提出了一种基于有限制短路故障关系的改进算法。通过测试相似组的概念对测试向量进行分组,将不发生混淆的测试向量分在一组。利用电路板结构信息建立网络间的有限制短路故障关系图,利用启发式分组算法将容易发生短路的网络分在同一组内。将不发生混淆的测试向量组分配给发生短路概率大的网络组,最后对测试向量集的完备性和紧凑性指标进行折中增加补偿向量。结果表明:改进的算法能够减小算法发生征兆混淆的概率,提高了算法的测试能力。
摘要:研究了面向微操作的显微视觉系统自动聚焦评价函数和聚焦控制策略。首先,分析显微图像特点并做预处理;接着引入像素相关性指标,并结合梯度函数形成一种新的图形清晰度评价函数,改善了函数的灵敏度和抗噪性;最后对传统爬山算法进行改进,在粗调阶段以大步长搜索并用曲线拟合的方法快速定位到峰值点附近,精调阶段以小步长搜索到评价函数值下降点即可准确定位到焦平面,该算法避免了复杂的阈值设定问题,与传统爬山法相比,在一定程度上提高了聚焦速度,并大幅提高了聚焦成功率。
摘要:移动自组织网络具有自组织、动态拓扑、多跳通信和分布式控制等特点,可应用于小型区域战场和灾后现场的通信。然而通常由于节点能源受限,网络生存时间短暂,最大化利用现有资源是研究自组织网络的重要方向。自适应分簇算法是根据监测区域和节点位置划分网格,通过比较不同簇数下LBF值,得到最合理的分簇结构,进而以剩余能量等级最高的节点作为簇头。通过对100个节点时指定簇头、轮换簇头和自适应分簇三种算法下的网络节点生存时间和每轮节点的能量方差进行仿真,得出自适应分簇算法将网络生存时间明显延长,并平衡了簇头的负载。
摘要:FBMC/OQAM系统中传统的基于干扰近似(IAM)的信道估计算法存在导频开销过大,且计算复杂度高等问题。本文研究了一种新的IAM前导信道估计算法,该算法为增加导频功率采用一种新的三列导频结构,同时采用多次迭代方法获得精度更高的信道信息,来重构相邻子载波间和符号间干扰。理论分析和仿真结果表明,在ITU的车载信道环境和步行信道环境下,基于迭代的IAM前导信道估计算法在保持其传统信道估计方法性能即传输速率高且降低干扰的同时,有效地提高了数据传输速率且降低了计算复杂度。
摘要:三联供用户端供能管网因其地块结构不同、运行工况多变等原因,使得调试周期长、调试时间成本高,并且由于供能系统的调试受季节影响,导致调试灵活性较差。针对该问题,本文提出面向用户端的供能管网仿真模型,用以模拟实际供能系统的运行工况、研究供能管网受控下的工作性能。该模型主要研究对象包括管道、换热器、阀门等器件,通过对其建立数学模型和分析系统结构,而后在MATLAB仿真平台上搭建系统仿真模型。基于该模型,研究管网阀门的控制以调节系统传输介质的流量,达到控制供能系统二次侧供水温度、一次侧回水温度和总管压差等目的。仿真结果验证了本系统建模的可行性与有效性,且该模型对供能系统的调试运行、控制调节具有一定的指导意义。
摘要:针对卫星导航定位在复杂环境不可靠情况下如何实现无人机机间相对定位问题,提出一种基于机载惯性导航系统与机间数据链测距相结合的动态相对定位算法。该方法利用机载数据链通信测距能力与机载惯性导航系统输出的无人机速度矢量信息结合,建立机间相对定位模型,通过最小二乘法对无人机之间的相对位置进行估计,实现无人机机间的实时相对定位能力。由于通过最小二乘法解算出的相对定位结果依然存在误差,针对最小二乘法相对定位误差,提出秩亏网平差算法对无人机机群间的相对定位误差进行校正。仿真结果表明:基于最小二乘法的相对定位方法可以减缓惯性导航系统相对定位误差发散速度并且将惯导相对定位精度提高到3倍左右,通过秩亏网平差算法校正将最小二乘相对定位精度提高2倍。
摘要:基于某型战斗机飞行模拟器系统进行分队战术对抗模拟训练时,发现从本地模拟器视景中观察邻近的远程模拟器时被观察的实体会出现图像抖动现象,严重影响了虚拟仿真的沉浸感。首先介绍了该仿真训练系统及出现的视景图像抖动现象;接着分析了内在原因,指出模型仿真粒度的差异性和网络延迟的随机性共同作用会导致分布式系统中的不同节点出现时空不一致,该现象进一步导致了节点间仿真数据相对值出现高频抖动,当抖动平均幅值超过阈值时会在视景中表现为视觉上的图像抖动,测量了抖动阈值和实体间相对距离的关系,并论证了对相对数值进行平滑是消除视景抖动的正确途径;最后提出了基于加权滑动平均滤波的视景图像抖动消除方法并验证了其有效性。
摘要:随着网络化高精度固定节点时频同步技术的发展,需要对簇节点端多输入信号进行处理。针对簇节点端多输入信号同源多路径的特性,为了提升系统的稳健性,提出了一种信号无损切换的方法,兼顾了开关的隔离度和切换速度;实现了主备路信号ps量级的同步精度,有效抑制了切换过程中的相位跳变,并对不同条件下的主备路相位同步精度、系统无损切换性能进行了仿真实验。仿真结果表明,提出的方案显著提升了主备路相位同步精度,有效抑制了切换过程中产生的相位跃变,验证了不同条件对系统精度的影响,对节点端无损切换乃至信号融合方面具有很大的借鉴意义。
摘要:在对机械臂进行避障路径规划时,传统人工势场法依赖周围环境信息进行避障,针对障碍物精确信息较难获取,且形状不一,提出了采用椭球包围盒对障碍物进行建模,兼顾了包围盒的简单性和紧密性。同时,针对路径规划中容易陷入局部最优的问题,则提出了使用RRT(rapidly-exploring random tree)方法来解决这种问题,当路径规划陷入局部最优时,使用RRT算法自动生成并添加虚拟目标点,通过改变机械臂周围的环境从而达到跳出局部最优的目的。多次仿真实验表明,采用椭球包围盒建模并采用上述改进算法时,可以快速并且有效地规划出一条无障碍的路径。
摘要:目前在进行临近空间太阳能无人机的设计时,通常采用常规布局,但常规布局的无人机在空气密度低的飞行环境中,速度小、动压小,气动性能较差,且常规布局飞机的表面不平整,不利于太阳能电池的大面积铺设。为此,特设计了一种飞翼布局的临近空间太阳能无人机,通过对翼型的气动仿真分析,优选出适合临近空间飞行环境、适用于飞翼无人机的反S型低雷诺数翼型,并采用翼梢外洗设计以改善无人机的稳定性,最后使用数值计算方法进行仿真计算,检验所设计飞翼无人机的气动性能。结果表明,根据数值方法仿真,所设计的临近空间太阳能飞翼布局无人机气动性能得到显著改善。
摘要:通过对无线数据通信及信号处理的研究,设计并实现了一种面向局部空间的多通路无线数据通信系统。本系统利用MTTM协议和ShockBurstTM射频模式并结合ARM处理器对各通道的信息源进行信道解码、信息获取、信息校验、信息匹配和传输等处理。实现在一定空间范围内对多个外部监测设备的无线连接。通过不同的通道获取来自不同设备不同通信协议的数据,确保信息能够实时、稳定、有效的传输。通过实验测试,该系统可以实时、稳定地获取外部蓝牙的多种监测数据以及外部NRF射频器件的监测数据;也可以从电脑端实时、稳定地获取数据,进而控制已连接的外部设备。该系统具有可扩展性,可以通过更换或增加不同的通信协议模块对通信方式进行扩展使其支持更多的无线通信协议。
摘要:通过掩膜电解加工方法对生物表面微织构进行研究,针对特殊工艺的需要,设计了一种高频高压脉冲电源。分析了开关器件的特点,在综合考虑功率、开关速度等因素情况下,对工作频率及波形失真进行了推导。采用IGBT作为开关器件,利用三相桥式全控整流电路,把工频交流电整形为波动平滑的直流电。在Matlab/SimPowerSystems环境中构建了电源模型并进行了仿真,仿真结果表明,各节点的实验波形符合预期。
摘要:随着卫星移动通信系统近些年来的快速发展,高传输速率、广泛覆盖范围、较低的传输时延以及较强灵活性是新一代的5G低轨(LEO)卫星移动通信系统发展的要求,但是由于低轨卫星移动速度很快,产生的较大的多普勒频移。通过建立使用5G候选波形滤波的正交频分复用技术(F-OFDM)的新型低轨卫星移动通信系统,针对该新型系统设计一种新的多普勒频偏估计方法,首先借助卫星轨道的多普勒特性来计算整数多普勒频偏,第二步借助F-OFDM资源块中的导频信息来估计精确的多普勒频移。主要完成了5G低轨卫星移动通信系统模型的建立与算法在系统中的仿真来验证其实际性能,经过仿真可以得到,本算法与同类算法相比计算复杂度低且精度较高。
摘要:好的软件架构能够为应用系统提供可靠的稳定性和扩展性,并简化应用系统的实现过程。针对基于Java EE平台的应用系统,提出一种整合ESMSH框架的Java EE应用架构。该架构基于模型视图控制器(model view controller,MVC)设计模式,利用Easy UI框架构建表示层,Spring MVC框架构建控制层,使用JS对象标记(javascript object notation,JSON)在表示层与控制层传输数据。利用Spring框架构建业务逻辑层,利用Hibernate框架构建数据持久层,通过控制反转(Inversion of Control,IOC)容器管理控制层、业务层和数据持久层组件的依赖关系,采用注解的方式进行Spring MVC、Spring和Hibernate的整合。将该架构应用到高等院校目标考核管理系统的实施中,按照Java EE分层开发方法进行系统设计,详细阐述了各层的实现过程,通过实践证明了该架构的有效性。
摘要:起重机在工业生产中有着广泛的应用,在其装卸货物的过程中,吊重产生的摇摆,会影响码头的安全性及运输效率。所以提出了一种适合工业环境,成本最优,摆角回零时间最优的起重机防摇摆的方法。首先,建立了吊重的动力学模型,经过分析加速度输入和摆角输出后,提出了脉冲加速度输入下一族基于输入整形法的起重机防摇方法。在不同时刻,让不同幅值的脉冲响应进行叠加,当输入为二脉冲,三脉冲,四脉冲,......,n脉冲时,摆角输出能在1/2,2/3,3/4,......,(n-1)/n个系统震荡周期内回到零。最后,以MATLAB为仿真平台,对该方法进行仿真,仿真结果表明,此控制方法具有良好防摇的效果。
摘要:通过示功图来诊断抽油机井工况,是确保油井安全高效生产的一种重要手段。针对现有示功图特征提取只利用其离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)的幅度谱而忽略了其相位谱,从而导致识别率较低的问题,提出了一种融合DFT的幅度谱与相位谱的示功图识别方法。首先,将示功图数据组成复数序列,取其DFT的幅度谱与相位谱构造特征向量;其次,对已知故障种类的示功图的特征向量进行训练,构造多分类支持向量机(Support Vector Machines,SVM)分类判别模型;最后,通过LIBSVM分类识别方法对未知类别的示功图进行分类识别,从而诊断抽油井的工况。实测结果表明,与只利用DFT幅度谱的方法相比,该方法能够有效地提高示功图的识别率,能为油井工况的准确分析、诊断与实时优化控制提供技术支撑。
摘要:针对经典高斯模板攻击存在的问题,在分析了卷积神经网络方法具有的优势的基础上,提出了一种基于卷积神经网络的加密芯片旁路模板攻击新方法。该方法可以有效地处理高维数据,且可以通过不断地调整网络权值与偏置实现对数据无限逼近,明确分类的精确关系,提高模板刻画精度。最后选取AT89C52微控制器(单片机)运行的AES加密算法第一轮异或操作为攻击点,与传统的模板攻击进行了对比实验,实验结果表明:虽然在匹配成功率方面稍低于传统的模板攻击,模型结构和超参数仍需要进一步优化,但新方法在处理高维特征点方面较传统的模板攻击具有较大优势。
摘要:高级持续性威胁(advanced persistent threat, APT)是当今工控网络安全首要威胁,而传统的基于特征匹配的工业入侵检测系统往往无法检测出最新型的APT攻击。现有研究者认为,敏感数据窃密是APT攻击的重要目的之一。为了能准确识别出APT攻击的窃密行为,对APT攻击在窃密阶段受控主机与控制与命令(Control and Command, C&C)服务器通信时TCP会话流特征进行深入研究,采用深度流检测技术,并提出一种基于多特征空间加权组合SVM分类检测算法对APT攻击异常会话流进行检测。实验表明,采用深度流检测技术对隐蔽APT攻击具备良好的检测能力,而基于多特征空间加权组合SVM分类检测算法较传统单一分类检测的检测精度更高,误报率更低,对工控网络安全领域的研究具有推进作用。
摘要:基于智能移动设备的阅卷方式无需专用设备即可快速阅卷,降低成本的同时还能增加阅卷工作的可移动性。为解决移动设备拍照阅卷时,出现的阴影、反光、倾斜(-45°~45°)等情况,设计并实现了一套答题卡自动识别算法,算法主要分为三部分:图像预处理、待识别区域定位与分割、答题卡内容识别。不同操作系统(PC、Android、IOS)下测试结果表明:该算法正常填涂采集识别率为100%,异常填涂采集识别率为93.6%;识别速度小于2s,满足实时性要求;无需修改就能在不同操作系统下编译运行,提高了程序的通用性和兼容性。目前该算法已成功应用于某教育企业上线APP中。
摘要:地震信号瞬时参数的准确提取对于研究地球介质的岩性构造、油气储藏等具有重要意义。针对用传统时频分析方法提取地震信号瞬时参数对噪声敏感、可靠性不强等问题,提出了利用同步挤压小波变换(SST)提取地震信号瞬时参数的方法。该方法是一种连续可逆的时频变换工具,首先结合时频谱重排的思想,得到同步挤压小波变换量值,然后计算出实信号对应的解析信号,接着求取瞬时参数,最后与传统的Hilbert变换方法进行比较,通过仿真信号试验和实际地震资料的应用表明,SST提取的地震瞬时参数抗噪性更强、可靠性强,尤其对于瞬时频率的提取。
摘要:卫星导航定位系统被广泛应用于军事、工业和民用等各领域。计算机仿真方法是研究导航系统性能的一种重要手段。文章从卫星导航测量原理出发,介绍了使用最小二乘估计方法来进行单点定位的卫星导航的仿真定位方法。完成了汽车、飞机、轮船三种载体的运动轨迹的建模,并针对载体的位移、速度的定位误差进行仿真分析。为探索位移误差变化规律,并验证定位误差仿真模型有效性,对卫星屏蔽角、电离层误差、对流层误差多径效应等因素变化进行仿真。并对汽车、飞机和轮船三种载体在运动状态下,可观测到的卫星数量、电离层和对流层延迟以及多径效应引起的误差对卫星导航精度存在影响,进行了仿真对比。结果表明,可观测到的卫星数量、电离层和对流层延迟以及多径效应对卫星导航精度影响较大,载体运动对卫星导航精度影响较小。
摘要:面对多媒体社交网络中在线视频的爆炸式增长,使用单机模式下爬虫提取新视频页面的效率低下,为此,提出一种基于Map/Reduce的并行算法,大大提高了爬虫的效率。但是为了进一步改善数据冗余问题,减少过时页面的更新,改进了一种精度感知增量更新算法,利用监控技术监控网页变化情况,分析网页更新模式,增加新鲜度评估和降维处理,使用混合整数二次规划方法为发生更改的网页制定最优的刷新策略。实验证明,相比单机模式下定期频繁的刷新策略,该并行增量方法以原刷新代价的36.7%获得了79%的信息精确度,爬虫效率提高了167倍。
摘要:北斗卫星导航系统的短报文通信功能在传输容量和传输频率上具有一定的限制。在应急情况下,为了准确高效的进行信息的交互,通过对短报文传输协议的改进,提出了一套应急情况传输机制。将信息按照紧急程度进行划分,采取相应的处理方法,能够在有限的传输空间下,优先发送重要信息,提高传输效率,为应急状况的处理提供信息交互的保障。
摘要:由于目前存在的准同步时钟恢复方案不能够满足多中继散射通信的抖动指标,所以提出一种在多中继的散射信道中的低抖动时钟恢复方案。该方案由一个数字锁相环和一个模拟锁相环共同实现,即双环提取方案。数字锁相环主要是利用定时误差恢复出一个存在抖动的时钟,再由模拟锁相环对恢复出的抖动时钟进一步提纯。传统时钟恢复方案的误差为输入码率下的一比特时长,该新型方案将提高误差精度,从而大大降低在多中继传输中的时钟抖动,这将是散射通信组网的关键技术。
摘要:提出一种基于数字孪生的航空发动机低压涡轮单元体对接技术,以某型航空发动机总装装配的低压涡轮单元体对接安装关键过程为对象,采用数字孪生技术,通过对环境、工艺过程中的物理对象建模,并使用多传感器进行模型与物理对象之间数据映射与互联,实现航空发动机低压涡轮单元体对接工艺过程与3D虚拟对接仿真过程的物理融合、模型融合、数据融合。通过数据在虚拟仿真环境中的可视化展示与分析,实时预警及决策,并借助物理终端控制实现低压涡轮单元体对接安装过程的实时位姿调整,提高了真实对接过程的可视性、可达性、可操作性和可预测性。基于数字孪生的低压涡轮单元体对接技术可保证在复杂装配条件、高精度要求下,真实单元体装配过程的无磕碰对接,减少操作人员劳动强度。
摘要:针对遥感图像中高光谱数据的分类问题,提出一种基于堆叠稀疏自动编码器(SSAE)深度学习特征表示的高光谱遥感图像分类方法。首先,将光谱数据样本进行预处理和归一化。然后,将其输入到SSAE中进行特征表示学习,并通过网格搜索来获得最优网络参数,以此获得有效的特征表示。最后通过支持向量机(SVM)分类器对输入图像特征进行分类,最终实现遥感图像中像素的分类。在两个标准数据集上的实验结果表明,该方法能够实现准确的高光谱地物分类。
摘要:使得船舶按照特定轨迹运动或者到达指定位置,并减少或者消除到达设定位置时的超调量是动力定位控制器研究中的关键问题。针对上述问题,运用预测控制的基本理论,结合自适应方法中的最小二乘辨识,设计了动力定位系统自校正预测控制策略。在MATLAB仿真中,该预测控制器有效解决了模型失配和系统超调的问题。为了进一步验证该预测控制器的实际控制效果,利用船舶模型对算法进行了动力定位定点模式下的水池模型物理试验。在直接使用仿真参数的情况下,船模试验的控制效果并不理想;参数修改后,动力定位效果有了极大改善。试验结果表明,在实际控制中,为保证控制效果,艏向角度的控制应占最高权重;不能忽视船舶运动时的耦合现象。
摘要:利用matlab和图像处理技术对无花果果实进行处理识别,该系统可以快速、高效的辨别出七八分熟以上的无花果果实,进而提高了无花果自动化识别水平,同时为无花果采摘机器人的研究做了准备。无花果目前已知有八百个品种,绝大部分都是常绿品种,但目前市场上常见的大约在十种以内。并以布兰瑞克、金早、金傲芬、紫蕾、波姬红、绿早、青皮几种中国最受欢迎的无花果品种为对象,通过MATLAB软件研究了判别无花果成熟度的算法,分别依据果实裂口和颜色变化进行判别。综合两种算法对果实成熟度进行判断,正确率达到89.5%。
摘要:采用传统技术对安全性评估时受到外界干扰因素影响,使评估不精准,需引入网络熵对抗量化技术对大数据驱动下主动防御网络安全性进行评估,由此提高评估结果准确率。利用主动防御原理构建基于Petri网的安全性评估数学模型,模型中所体现攻击行为对网络造成间接影响,为降低间接影响造成的干扰需引入网络熵权衡收益,以提高网络使用安全性,通过权衡结果对主动防御网络安全性进行评估。实验结果表明,该评估技术准确率最高可达96%,用户可在大数据驱动下使用网络,保障用户个人信息安全。
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