• 2019年第27卷第3期文章目次
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    • >综述与评论
    • 激光和视觉融合SLAM方法研究综述

      2019, 27(3):1-6.

      摘要 (4746) HTML (0) PDF 1.05 M (1152) 评论 (0) 收藏

      摘要:激光和视觉传感器在SLAM应用中都有其局限性,基于激光和视觉传感器融合的SLAM方法能够有效的利用各个传感器的优势,弥补传感器在某些特殊环境下的劣势,成为当前研究的热点之一;在分析激光SLAM和视觉SLAM优缺点的基础上,对激光和视觉融合的SLAM方法的研究现状进行概括和总结;介绍了激光和视觉融合SLAM的主要标志性成果,总结了激光和视觉传感器融合SLAM的关键性问题,包括激光和视觉传感器数据的外部标定、激光和视觉传感器数据融合方法,对激光和视觉融合SLAM方法的优缺点和主要的应用领域进行了总结;最后,对激光和视觉融合SLAM的主要发展趋势及研究热点进行了讨论。

    • 基于机器学习算法的寿命预测与故障诊断技术应用与发展综述

      2019, 27(3):7-13.

      摘要 (2414) HTML (0) PDF 1.02 M (1673) 评论 (0) 收藏

      摘要:寿命预测与故障诊断作为复杂装备系统可靠性分析中的两类重要问题,基于数据驱动的机器学习分析方法具有良好的工程效果。本文系统地从故障预测与寿命估算及后续健康管理的实际工程需求出发,深入分析该类型系统因性能衰退出现的早期故障诊断与维护时间确定的共性难点问题并深度挖掘其所对应的关键科学问题,对机器学习算法在其中的应用与研究进行综述,重点阐述了人工神经网络、支持向量机等机器学习算法,对于完善可靠性分析方法,进一步推动机器学习算法在可靠性工程领域的运用具有一定的指导意义。

    • >测试与故障诊断
    • 基于IGSA优化的LSSVM制冷系统故障诊断研究

      2019, 27(3):14-18.

      摘要 (943) HTML (0) PDF 1.45 M (537) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高制冷系统故障诊断的准确率,提出一种基于改进引力搜索算法(IGSA)优化的最小二乘支持向量机(LSSVM)的制冷系统故障诊断方法。首先,引入粒子群算法的速度更新机制对引力搜索算法进行改进,增加粒子的记忆性和信息共享能力,提高了算法的收敛速度和搜索精度;其次,利用IGSA对LSSVM的核参数与正则化参数进行优化,得到最优的IGSA-LSSVM故障诊断模型。最后,利用故障模拟实验台模拟制冷系统的四种典型故障,将优化好的LSSVM模型对其进行分类识别,并与标准LSSVM、GSA-LSSVM和PSO-LSSVM模型进行比较。仿真结果表明,基于IGSA优化的LSSVM方法具有良好的辨识能力和泛化能力,能够更好地对制冷系统故障进行诊断。

    • 一种两点间直线搜索的输电线检测方法

      2019, 27(3):19-23.

      摘要 (1077) HTML (0) PDF 1.29 M (623) 评论 (0) 收藏

      摘要:在无人机应用于输电线巡检背景下,为了方便后续的输电线故障检测与分析,提出了一种两点间直线搜索的输电线检测方法。首先,通过方向可控滤波器对无人机图像进行分割。然后,通过所提出的基于圆搜索(CBS)直线段检测方法进行直线段检测。最后,通过所提出的连接算法进行直线段连接。通过在人造图像上的直线段检测实验,证明该方法是一种有效的直线检测方法。随后,通过在实际场景的无人机图像上进行实验,证明该方法是一种有效的输电线检测方法。

    • 基于Kinect骨骼信息与深度图像的指尖点检测

      2019, 27(3):24-29.

      摘要 (1133) HTML (0) PDF 1.92 M (675) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对普通摄像头手势识别系统易受复杂环境和光照条件等因素影响,存在对指尖点的漏判、误判问题,提出一种基于Kinect 骨骼信息与深度图像的掌心点提取和指尖点检测的手势识别方法。在DRVI平台上创建Kinect的接口控件,对Kinect传感器获取人体骨骼信息和深度图像进行分析,采用了坐标映射、图像分割、距离变换的关键技术和方法从深度图中分割出手势部分区域,对手势区域形态学处理,结合凸包和K-曲率算法检测不同手势中指尖点的个数和位置,计算不同手势凸包轮廓上的点集生成的HOG(Histogram of Oriented Gradient)特征描述子,最后利用特征描述子对预定的6种数字手势进行识别。经实验测试可以在复杂环境和不同光照情况下正确识别指尖点。

    • 改进格雷码结构光双目视觉工件3D测量

      2019, 27(3):30-33.

      摘要 (1446) HTML (0) PDF 1.28 M (722) 评论 (0) 收藏

      摘要:机器人喷涂、焊接、研磨等现代制造过程,通常需要获取工件3D几何形状信息以实现路径自动规划。针对此需求,提出了一种改进灰度编码的结构光双目视觉成像与三维测量系统。在离线标定获得相机参数的基础上,采用黑白反向重投影方法解决传统格雷码结构光成像中边界模糊问题;同时,提出快速区域块搜索算法,用于立体匹配和视差图生成;最后,采用Lanczos插值算法填补遮挡造成的视差图空白,从而获得完整的深度信息,实现工件高精度3D重建。实际工件成像实验结果表明:该方法能够实现工件快速、高精度三维重建,尤其对无纹理和弱纹理目标能获得较好的结果,能够满足工业环境测量需求。

    • 风洞模型载荷实验测量系统开发与研究

      2019, 27(3):34-38.

      摘要 (978) HTML (0) PDF 1.99 M (485) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文为解决风洞实验室模型风载荷实验测量相关技术问题而展开。根据该类型实验特点及要求,设计了测量系统方案,组建测量软硬件系统,采用多种传感器完整测量风载荷、风速、温湿度等多种数据,进行数据融合处理得到风载荷系数;为确保实验测量精度,考虑了天平零漂、空气密度变化、模型自重干扰等因素的影响,通过分析给出了其各自的数据处理方法以得到有效的风载荷;在此基础上完成测量程序的编写,基本实现实验测量自动化,避免手工介入,大幅提高了实验效率。最后应用本文结果展开实际实验测量,定量分析各因素对于测量结果的影响,结果表明,空气密度变化、模型自重干扰、风速波动对模型风载荷结果影响较为明显,在计算风载荷系数时需采用每一工况的实时数据;而信号噪声对均值结果几乎无影响而不用考虑。

    • 基于EEMD-ICA与SVD的电网谐波检测方法研究

      2019, 27(3):39-43.

      摘要 (1111) HTML (0) PDF 1.93 M (630) 评论 (0) 收藏

      摘要:论文将EEMD-ICA技术与SVD相结合,提出基于EEMD-SVD-ICA算法的单通道电网电压谐波分离方法,与现有单通道谐波分离方法相比具有无需源信号先验信息,可分离非平稳信号谐波,算法简单等优点。EEMD方法将单通道信号分解为多路互相正交的本征模态函数分量(IMFs),然后采用SVD代替PCA方法进行数据降维,再运用基于负熵的固定点独立成分分析(FastICA)方法提取IMFs独立分量,实现单通道电网电压谐波分离。对模拟信号进行谐波分离,验证所提方法在该领域的应用的可行性,仿真结果表明论文所提方法不仅能够分离电网电压的谐波,并且对频率小于50Hz的间谐波也有很好的分离效果。

    • 基于混沌搜索的人工蜂群优化神经网络交通流预测方法

      2019, 27(3):44-48.

      摘要 (955) HTML (0) PDF 2.29 M (544) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高长时交通流的预测精度,提出一种改进的人工蜂群优化BP神经网络分时段预测交通流的方法。利用Tent混沌映射采蜜蜂放弃的新解,实现具有混沌搜索策略的人工蜂群算法,然后优化BP神经网络的权值和阈值,最终训练BP神经网络以求得最优值。利用该预测方法对合肥市黄天路全天的交通流分时段预测,实现了对长时交通流的准确预测,与传统的人工蜂群优化BP神经网络预测对比,能有效改善预测精度,降低预测误差。

    • 融合PCA的支持向量机人脸检测研究

      2019, 27(3):49-54.

      摘要 (989) HTML (0) PDF 1.51 M (521) 评论 (0) 收藏

      摘要:支持向量机(Support Vector Machine,SVM)作为一种经典的非线性分类器,用于模式识别,可以将训练样本从不可线性分类的低维空间映射到可线性分类的高维空间,再做分类,本文主要训练支持向量机使它学会区分人脸和非人脸。支持向量机的数学推导完备,算法逻辑严密,整体上比Adaboost算法复杂,但在样本量较少的情况下效果良好,因此有样本优势。支撑它的理论包含泛化性理论、最优化理论和核函数等,这些理论也被学术界广泛用于其他机器学习算法如神经网络,几十年来被证明具有很高的可靠性。同时本文论述主成分分析技术(PCA)用于压缩数据,实现数据降维,在数据预处理方面算法提供了很大帮助,使SVM支持向量机的输入数据维数大幅下降,大大提高了运算和检测时间。

    • 机场噪声实时监测系统的设计与应用

      2019, 27(3):55-58.

      摘要 (1197) HTML (0) PDF 1.41 M (594) 评论 (0) 收藏

      摘要:机场噪声对周边社区居民的健康生活影响越来越突出,解决噪声问题首先要对飞机噪声进行监测。机场噪声实时监测系统采用双核 24 位Δ-Σ方式的 AD 采集技术,利用 DSP 的计算能力,实现飞机噪声数据的高速采集和实时计算。利用计算得到的时间-声级曲线等参数识别飞机噪声事件,并将声暴露级、声压等参数通过网络发送到云端进行处理,得到有利于机场噪声管理所需参考文件。

    • 基于离群模糊核聚类算法的PID毒气检测系统设计

      2019, 27(3):59-63.

      摘要 (1173) HTML (0) PDF 1.79 M (622) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统毒气检测系统混合检测中适用性差、检测误差率高的不足,提出基于离群模糊核聚类算法的PID毒气检测系统设计。在系统硬件设计中选择了性能更强的STM32F2X型MCU,并设计了专门用于毒气类别分析的功能模块;在软件算法和主控程序的设计中,采用了离群模糊核聚类算法提高对毒气数据的聚类分析能力,以此改善毒气检测的准确性。实验结果表明,提出的PID毒气检测系统能够识别出多种天然毒气和化学毒气,在毒气浓度的检测误差方面也能够控制在2%以内。

    • 航空器多链路通信故障中断点云检测系统设计

      2019, 27(3):64-67.

      摘要 (1060) HTML (0) PDF 1.51 M (475) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决传统断点云检测系统中高频短消息传输精度较低、集成挖掘数据链长度受限等问题,提出设计一种航空器多链路通信故障中断点云检测系统。通过确定断点故障内点的方式,达到对多链路通信信道进行鲁棒性优化的目的,并根据待传输信息的总量限制条件,更新云检测流程,构建新型断点云检测模型。利用多链路通信寻址报文数据译码结果作为航空器多链路通信故障中断点的识别参数校验基准,并对上行报文进行显示识别处理,完成通信故障中断点的报文参数识别。将报文参数应用到新型断点云检测模型中,完成航空器多链路通信故障中断点的云检测。与传统检测系统段相比,应用新型断点云检测模型后,检测系统的高频短消息传输精度可以达到95%,集成挖掘数据链长度也得到大幅提升,确保了断点的云检测准确性。

    • 基于多目立体视觉的试件飞行运动速度测量方法研究

      2019, 27(3):68-71.

      摘要 (1118) HTML (0) PDF 1.67 M (648) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了测量试件的飞行速度,提出了一种基于多目立体视觉技术的飞行运动速度测量方法。首先研究了多目相机的标定方法,然后通过图像匹配的方法来获取各个相机图像中目标点的图像位置,最后根据各个相机的内部和外部参数,重建得到被测试件的三维坐标,结合相机的拍摄速度,计算出试件的飞行速度。结果表明:该方法可以较为准确的测量出试件在整个飞行过程中的运动速度,且具使用灵活,操作方便等特点。

    • >控制技术
    • 离散Markov跳变系统事件触发H∞量化输出反馈控制

      2019, 27(3):72-78.

      摘要 (1319) HTML (0) PDF 1.37 M (556) 评论 (0) 收藏

      摘要:主要研究了基于事件触发机制的离散Markov跳变系统的量化H∞输出反馈控制问题,对系统的建模、稳定性分析、控制器设计等三个方面进行了研究。首先,提出了事件触发通信机制来确定当前采样数据是否能够传输到控制器当中。其次,在传感器与控制器之间引入对数量化器,利用扇形有界方法,量化采样数据达到降低网络中的数据传输速率的目的。接下来,考虑网络诱导时延建立一种具有外部扰动的Markov跳变时滞系统。构造Lyapunov-Krasovskii 泛函,得到使闭环系统渐近稳定且满足H∞性能指标的充分条件,在此基础上设计相应的输出反馈控制器。最后通过数值仿真来证明本文所提方法的有效性。

    • 基于STM32的全自动贴片机控制系统设计与实现

      2019, 27(3):79-82.

      摘要 (1402) HTML (0) PDF 1.83 M (595) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对贴片机控制系统对贴装速度、位置精度的严格要求,设计了一种基于STM32微处理器的贴片机运动控制系统。针对贴片机控制系统在快速启停过程中因抖动等干扰影响位置跟踪精度的问题,在X轴和Y轴步进电机控制中设计了基于自抗扰控的(ADRC)闭环控制器,其线性扩张状态观测器(LESO)对系统的内外干扰进行实时估计,并通过线性误差补偿控制律进行扰动补偿,从而提高了单轴位置跟踪精度。设计了上位机系统管理软件,通过串口通信将PCB版图文件中元器件坐标、数量等数据下发到下位机控制系统。实际应用中,该控制系统运行稳定,抗干扰性能良好,控制精度高,具有一定的实际应用价值。

    • 基于DMC预测控制算法的智能四驱车控制器设计与仿真

      2019, 27(3):83-90.

      摘要 (1186) HTML (0) PDF 3.23 M (493) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合动态矩阵算法应用的条件和环境,针对轮式四驱智能车系统进行运动学建模和线性化处理,得到多变量智能车控制系统模型;通过三种不同方法设计MPC控制器,利用MPC的DMC算法实现了对智能车系统的运动控制。分别基于阶跃响应模型和状态空间模型,使用相关命令函数设计智能车系统的控制器,利用MATLAB进行仿真实验,验证了不同参数对阶跃响应性能的影响,并确定最优参数。同时,使用MATLAB的MPC TOOL工具箱完成智能车控制系统的设计。最后,对三种方法的仿真结果进行了分析和比较,进一步验证了DMC算法的可行性。

    • 一种球形滚动机器人的路径跟踪控制器设计

      2019, 27(3):91-96.

      摘要 (1375) HTML (0) PDF 1.38 M (486) 评论 (0) 收藏

      摘要:对一种球形滚动机器人的路径跟踪问题进行研究,设计一种基于自适应滑模控制策略的路径跟踪控制器。所设计的路径跟踪控制器采用鲁棒滑模自适应增益控制律,能够有效实现带有扰动和不确定性的实际球形滚动机器人的路径跟踪。推导球壳纯滚动和无自转非完整约束下球形滚动机器人的运动方程,并在此基础上设计自适应滑模路径跟踪控制器。对于给定的参考几何路径,所设计的路径跟踪控制器能够确保路径跟踪误差在有限时间内收敛至很小的零邻域内。基于Lyapunov稳定性理论证明了闭环控制系统的稳定性,数值仿真与样机实验结果进一步验证了所设计的路径跟踪控制器的有效性。

    • 基于PLCopen的六轴工业机器人运动控制功能块设计

      2019, 27(3):97-102.

      摘要 (2167) HTML (0) PDF 2.79 M (922) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对工业机器人控制系统的开放性要求,设计符合PLCopen规范的六轴工业机器人运动控制功能块。基于CodeSys软件开发环境,结合SMC_CNC库中数组、结构体和功能块,采用IEC61131-3编程语言开发了六轴工业机器人运动控制功能块,包含:坐标变换、正逆运动变换、直线与圆弧插补运动等;在此基础上,开发了一系列机器人运动控制指令和可视化编程界面。最后,以埃夫特ER50六轴工业机器人为实验对象,采用研制的机器人运动控制器,实施机器人编程控制实验,结果表明所开发的机器人运动控制功能块及其指令达到了设计要求。

    • 存储器中易失性用户大数据并行处理控制系统

      2019, 27(3):103-106.

      摘要 (961) HTML (0) PDF 1.34 M (442) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统的并行处理控制系统在处理存储器中易失性用户大数据时,对CPU的利用率很低,导致处理控制工作精密度差。为了解决此问题,设计了一种新的大数据并行处理控制系统,分别对系统的硬件和软件进行设计,分析了控制系统中各组件的结构关系,重点设计了系统总线、中央处理器;软件部分分为打开文件、更新文件、监测运行、数据连接四步。为了检测系统的可行性,与传统并行处理控制系统进行实验对比,结果显示,设计的并行处理控制系统能够充足的利用系统CPU,精确地处理存储器中易失性用户大数据。该系统具有超强的工作能力,值得推广使用。

    • 基于表面肌电信号的虚拟现实控制系统设计

      2019, 27(3):107-111.

      摘要 (924) HTML (0) PDF 1.81 M (504) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了减少传统康复训练的单调乏味,设计了一种利用无线表面肌电控制虚拟现实环境中厨房的实时控制系统。该系统是以MATLAB为平台,利用图形用户界面进行设计;在算法上利用均方值与移动平均窗方法对实时肌电信号进行检测与分割;采用幅值绝对值均值和小波系数奇异值作为特征值;选取支持向量机算法进行模型训练和分类识别;最后,完成对虚拟厨房的动作控制。结果表明,该系统可以完成对虚拟厨房动作的实时控制,平均识别率为90.31%。后续可用于肌肉康复训练的患者,可提供具有沉浸感和真实感的虚拟厨房生活场景,对患者的康复具有积极意义。

    • 文献扫描机器人多关节机械臂滑膜控制系统设计

      2019, 27(3):112-116.

      摘要 (2532) HTML (0) PDF 1.68 M (834) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提升机器人机械臂关节的传动性能,使其处于良好的反步自适应工作环境,设计文献扫描机器人多关节机械臂滑膜控制系统。利用关键控制电路,实现机械臂全局PID滑膜控制器与机器人多关节滑膜控制器间的定向连接,完成新型控制系统的硬件运行环境搭建。通过机器人控制传感器标定操作,建立等效控制及动态滑膜方程,并利用上述计算结果界定机械臂滑膜的动态品质,实现新型控制系统的软件运行环境搭建,结合软、硬件运行单元,完成文献扫描机器人多关节机械臂滑膜控制系统设计。模拟文献扫描机器人多关节机械臂运行状态,设计对比实验结果表明,与传统系统相比应用新型滑膜控制系统后,机械臂关节的传动能力得到有效提升,反步自适应参数最大值可达到1.70

    • 基于VNX总线的航天飞行器综合控制系统设计

      2019, 27(3):117-120.

      摘要 (1439) HTML (0) PDF 1.56 M (744) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对小型化航天飞行器对综合控制系统的需求,结合目前国内外先进飞行器综合航电应用的经验,设计了一种以VITA74总线为基本架构的综合控制系统,使其在性能、功耗、体积等方面产生了大幅提升。利用SiP芯片内部的双核SoC芯片来运行主控程序及导航控制算法等功能,通过芯片集成的接口资源和可编程逻辑资源实现丰富的外围接口。给出了综合控制系统的硬件系统设计、软件系统设计及结构设计方案,并详细介绍了各个功能模块的设计思想。通过相应的性能测试试验,表明该系统工作正常,各项性能指标满足任务需求,可用于未来航天飞行器的使用。

    • >军事装备测控技术
    • 基于DSP的一体化PGK控制系统设计

      2019, 27(3):121-125.

      摘要 (2423) HTML (0) PDF 2.09 M (838) 评论 (0) 收藏

      摘要:弹载系统的一体化、模块化已成为趋势,据此提出利用DSP来实现精确制导组件(Precision Guidance Kit, PGK)一体化系统的控制,完成导弹的制导和控制任务,从而提高弹载系统的可靠性和导弹的作战能力;叙述了PGK控制系统中硬件与软件的设计过程,包括对控制模块、GPS接收机、地磁测量模块、无线装定模块等的设计和功能介绍,以及对软件工作流程和软件模块进行简要介绍;通过发射安装本PGK系统的修正弹进行飞行试验,GPS模块与地磁测量模块的测试结果表明该系统可以基本实现模块功能。

    • 新型防化发烟车RMST一体化设计与关键技术分析

      2019, 27(3):126-130.

      摘要 (1287) HTML (0) PDF 2.15 M (565) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对我军装备可靠性维修性保障性测试性(RMST)设计中存在的问题,着眼防化发烟车任务特点和使用保障需求,提出将能执行任务率指标引入到新型发烟车RMST设计研制中,创建适用于防化发烟车的RMST设计流程、一体化设计定量指标体系和顶层参数数学模型,并对涉及到的系统工程设计、综合权衡优化、指标调整分配等关键技术进行分析。本文可为提高新型防化发烟车RMST设计水平提供一定的研究基础。

    • >测试软件工程
    • 基于Android系统的光谱传感物联网移动终端设计

      2019, 27(3):131-136.

      摘要 (1689) HTML (0) PDF 2.08 M (662) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种基于Android系统的光谱传感物联网移动终端软件设计,可以实现用户与光谱传感物联网的数据交互及数据处理功能。移动终端包括用户信息,节点信息,数据信息三个模块,使用ViewPager类搭建双列表界面展示节点信息,使用SOAP协议与云服务器进行数据交互,可以将得到的光谱以及环境数据以图像的形式展示,并支持图像的保存功能。进一步在移动终端上实现了光谱数据的归一化,一阶微分,二阶微分,峰值寻找等数据处理功能。环境数据包括温度、湿度、二氧化碳浓度以及光照强度数据,可以实时显示最新环境数据,也可选择时间段对环境数据进行查询绘图。经测试,该应用程序运行稳定,可满足光谱传感物联网移动终端的基本应用需求。

    • >设计与应用
    • 基于DSP和FPGA的信息化发射平台多协议网关设计

      2019, 27(3):137-140.

      摘要 (1137) HTML (0) PDF 1.91 M (705) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现信息化发射平台控制系统不同网段之间互联互通,实现了一种能够对以太网、CAN等不同协议数据进行解析、过滤及转发的多协议网关。该网关采用DSP+FPGA的控制器架构,在FPGA内部通过CAN IP核的方式实现了六路CAN控制器;FPGA内部还实现了一路Microblaze软核,软核上运行lwIP以太网协议栈,实现一路以太网控制器功能。DSP作为控制核心,调用FPGA实现的驱动函数实现以太网和CAN数据收发,并根据特定的转发策略对接收数据进行解析、过滤和转发。试验结果表明,该多协议网关单元具有通信接口种类多、数量多,数据转发实时性强、可靠性高,数据解析、转发规则可编程设定、灵活性高等特点,能够适应不同系统的应用需求。

    • 邮轮客房火灾自动探测与报警电路的设计

      2019, 27(3):141-145.

      摘要 (1469) HTML (0) PDF 2.63 M (700) 评论 (0) 收藏

      摘要:邮轮客房火灾具有突发性,不易控制,危害大等特点,火灾自动探测与报警装置对于邮轮必不可少。本文设计了一种基于单片机的邮轮客房火灾并报警电路。该电路包括主控模块、温度检测模块、烟雾检测模块、显示模块和报警模块,并运用Keil软件进行编程和Proteus软件进行仿真实验。当温度值和烟雾浓度值同时超过上限值时系统会发出声光报警信号。仿真分析表明:该电路工作稳定可靠,可及时、准确地实现客房温度、烟雾浓度的显示和自动报警。

    • ISM与4G网络融合的无线热计量云系统设计与实现

      2019, 27(3):146-149.

      摘要 (1686) HTML (0) PDF 2.28 M (745) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对我国建筑能耗监测系统中热计量数据远程采集难度大,建筑内部近距离计量节点部署不灵活等问题,将ISM无线网络技术和4G网络技术相融合应用于热计量数据的采集、转换、传输和处理过程中,对ISM网络热计量节点有效组网方式和4G网络数据传输转换方法进行了研究,构建了ISM与4G网络融合的无线热计量系统,提出了一种基于云服务器的远程热计量数据采集平台,并在后期实践中验证了系统功能的可靠性。研究结果表明,使用ISM网络可以方便灵活地对建筑内部热计量节点进行近距离数据采集,降低线路铺设改造成本,结合4G网络和云服务器TCP/IP技术进行远程数据传输与处理可以高效地对热计量数据在云端进行集中实时优化管理,同时也为多种类型的远程热计量数据应用提供了一种解决方案。

    • 机器视觉系统的自动对焦技术研究

      2019, 27(3):150-154.

      摘要 (1349) HTML (0) PDF 1.83 M (843) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决在工业生产现场复杂环境下机器视觉系统中定焦相机的失焦问题,提出了一种机器视觉定焦相机的自动对焦技术,该技术通过上位机实时对相机采集到的图像进行感兴趣区域(Region of Interest,ROI)裁剪、离散傅里叶变换(Distributed Fourier Transformation,DFT)滤波等预处理过程,再由改进的图像清晰度评价函数对图像清晰度进行评价,最后由运动机构带动相机自动搜寻焦点位置并完成对焦功能。实验结果表明,经过傅里叶变换滤波后,提升了评价函数的灵敏度。通过与几种典型的评价函数对比,提出的方案能有效地排除环境干扰,自动对焦的结果与标准样张最为接近,且在不同物距情况下仍能够高效运行。

    • 基于场景理解的人体动作识别模型

      2019, 27(3):155-158.

      摘要 (1365) HTML (0) PDF 1.44 M (610) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了满足在复杂环境下对人体动作识别的需求,提出了一种基于场景理解的双流网络识别结构。将场景信息作为辅助信息加入了人体动作识别网络结构中,改善识别网络的识别准确率。对场景识别网络与人体动作识别网络不同的融合方式进行研究,确定了网络最佳识别结构。通过分析不同参数对识别准确率的影响,最终确定了双流网络的所有结构参数,设计并训练完成了双流网络结构。通过在UCF50,UCF101等公开数据集上实验,分别取得了95%,93%的准确率,高于典型的识别网络结果。对其他一些典型识别网络加入同样场景信息进行了研究,其实验结果证明了此方法可以有效改善识别准确率。

    • 一种云计算环境下的虚拟机动态迁移策略

      2019, 27(3):159-163.

      摘要 (2138) HTML (0) PDF 1.67 M (825) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种云计算环境下的虚拟机动态迁移策略DMS-VM(Dynamic Migration Strategy for Virtual Machine) 。首先,假设了一种云计算环境下虚拟机迁移场景,在该场景下多种应用服务请求处于动态变化之中,并且提供的应用服务与虚拟机是一对一绑定的;其次,提出了该场景下的基于多约束的多目标规划模型,并设计遗传算法作为虚拟机的主要迁移策略;最后利用某个企业的大数据中心作为云端测试环境, 对比测试DMS-VM算法与已有的虚拟机迁移算法的性能。实验结果表明,DMS-VM迁移策略能够更好的减少物理主机的使用数量和虚拟机的迁移次数,同时降低数据中心能耗,性能优于已有的迁移策略。

    • 基于FPGA的星内高速路由实现方案

      2019, 27(3):164-167.

      摘要 (1864) HTML (0) PDF 1.79 M (755) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对星内各载荷设备数据交互速率快、接口复杂的现状,设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的高速路由实现方案,解决了星内路由设计中矩阵交换、路由查找、同步动态随机访问存储器(SDRAM)仲裁访问控制、可靠性设计等多个关键问题。该路由方案采用模块化设计,具有便于集成和扩展的特点,可用于控制局域网络(CAN)总线、通用异步收发传输器(UART)、低电压差分信号(LVDS)等多种标准接口的载荷设备构建通信网络。同时,文章给出了该方案在工程中的具体实施和试验验证情况,可为航天器星内和星间路由设计提供参考。

    • 火焰触发器用自适应信号处理电路设计

      2019, 27(3):168-172.

      摘要 (2109) HTML (0) PDF 2.11 M (700) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决火焰触发器无法依据天空背景亮度自动调整电路增益,易于出现信号饱和和无信号输出的问题。基于乘法除法运算原理,本文设计了一种新型前馈型AGC电路用以扩大火焰触发器的动态范围。输入信号经峰值采集电路、过峰时刻判断电路、峰值保持电路、除法电路后生成增益控制电压,增益控制电压与经延时的原始信号相乘,实现对输入信号的自适应放大。经模拟实验验证,该电路可有效将80mV~1V范围内的模拟信号放大至5V,电路动态范围15dB~35dB、延迟时间100μs,输出信号信号幅值波动较小,最大误差小于5%。

    • 分布式SVR在短期负荷预测中的研究

      2019, 27(3):173-176.

      摘要 (1972) HTML (0) PDF 1.34 M (679) 评论 (0) 收藏

      摘要:准确的负荷预测,可以合理安排机组启停,降低发电成本,特别是短期负荷预测对电力系统控制、运行和规划都有重要意义。传统的预测方法不能及时准确地反映需求响应,在Hadoop环境下利用分布式支持向量回归机(Support Vector Regression,SVR)实现负荷预测,同时使用基于均匀设计的自调用SVR(UD-SVR)方法进行参数寻优,进一步提高本文实现的分布式SVR算法精度。通过真实的电力负荷数据集验证该算法,实验数据来自我国西部某地级市连续424天的真实用电量数据。结果表明,本文改进后的算法用于短期电力负荷预测是可行的,不仅预测准确度又在原有基础上明显提高,并且随着数据量的增加,计算速度也大幅提高,减小了负荷预测时间。

    • 基于虚拟仪器与FPGA的多类型信号模拟器设计

      2019, 27(3):177-182.

      摘要 (1894) HTML (0) PDF 2.16 M (776) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着现有各类信号接收机不断推陈出新,为满足接收机测试所使用的信号多样性、参数可调等需求,对信号产生技术进行了研究,根据现有主流雷达、通信等信号,设计了一种新颖的基于虚拟仪器与FPGA的多类型信号模拟器。其中多类型信号模拟软件使用C语言基于LabWindows/CVI开发。通过模拟软件与FPGA控制数据的传输,使用PCIE接口与总线先将信号数据传输至硬件部分的DDR3存储器中进行缓存,而后从DDR3存储器读取到DAC模块中,最终经数模转换,通过两个通道输出模拟信号。与传统的模拟器相比,所提出的软硬件体系架构在集成度、通用性、灵活性、可扩展性、系统成本等方面均取得较为显著的提升。测试结果表明模拟器能正常工作,性能满足使用需求。

    • 基于DCA算法的微博虚假信息检测

      2019, 27(3):183-187.

      摘要 (1031) HTML (0) PDF 1.52 M (531) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对微博虚假信息的分析,基于DCA算法的思想,提出一种检测微博虚假信息的方法。以新浪微博为例,从虚假信息发布者的用户属性和虚假信息评论的文本内容两个方面进行分析。从用户方面选取用户的特征属性,如是否认证、有无简介、地址信息是否详细、关注数、粉丝数等,从评论内容方面选取评论与微博内容的相关性、评论的支持性及其置信度等特征属性,将以上属性的分析结果作为区别虚假信息与真实信息的特征信号,并基于树突状细胞算法(Dendritic Cells Algorithm, DCA)实现新浪微博虚假信息的识别。使用新浪微博真实数据对算法有效性进行了验证和对比实验,结果表明该方法能够有效检测出新浪微博中的虚假信息,具有较高的检测准确率。

    • 体感手环控制幻灯片翻页方法及装置设计

      2019, 27(3):188-191.

      摘要 (1202) HTML (0) PDF 1.23 M (553) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对课堂教学中教师需要手握激光笔遥控PowerPoint幻灯片翻页的问题,提出了体感手环控制幻灯片翻页的方法,设计了基于MPU6050传感器的体感手环教学控制装置,该装置采用体感无线手环和教学接收装置组成的无线数据传输控制结构,重点研究并提出了手势动作定义、手势信号感知与预处理和手势特征提取等算法,并通过该装置的设计和测试,进行算法有效性和准确率的验证。实验结果显示,系统能够有效识别向左或向右一挥的手势动作,能够可靠控制PowerPoint幻灯片向上或向下翻页,实现设计效果。

    • 高速列车受电弓气动噪声分析与降噪研究

      2019, 27(3):192-196.

      摘要 (1134) HTML (0) PDF 1.94 M (545) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着列车速度的大幅提升,气动噪声问题愈发凸显。受电弓噪声在整车噪声中占较高位置,为研究高速列车受电弓气动噪声特性,通过Lighthill声学理论的宽频噪声模型对高速列车气动噪声源进行识别,利用定常SST k-w湍流方法分析高速列车受电弓的流场特性;基于大涡模拟与FW-H声学比拟理论计算高速列车受电弓远场气动噪声。数值算例结果表明,受电弓部位的碳滑板、弓头为受电弓主要噪声源;以轨道中心线为对称线,远场气动噪声监测点的声压级及频谱特性表现出较高的对称性;在同一列车运行速度下,监测点声压级随离轨道中心线距离增大而减小,列车以不同速度运行时,其声压级降低的幅值相差较小;高速列车远场气动噪声为宽频噪声,主要能量集中在500Hz~5000Hz。提出一种射流降噪方法,在350km/h速度下,监测点总声压级值降低了15.2dB。

    • 基于SLAM的旋翼无人机组合导航算法研究

      2019, 27(3):197-201.

      摘要 (2387) HTML (0) PDF 2.15 M (1004) 评论 (0) 收藏

      摘要:在旋翼无人机组合导航中,针对缺乏GPS作为导航信号源的室内飞行环境,为了达到精确定位的目的,提出一种基于SLAM(simultaneous localization and mapping)的旋翼无人机组合导航算法。首先,引入双线性插值算法,实现基于扫描匹配的即时定位与地图构建;其次,对陀螺仪、加速度计和磁罗盘建立捷联惯导系统误差模型,针对旋翼无人机的使用环境对误差模型进行简化;最后,应用联邦卡尔曼滤波算法,设计组合导航系统模型,将SLAM算法和捷联惯导系统估计出的位置数据进行融合。仿真结果表明所设计基于SLAM的旋翼无人机组合导航算法能够进一步提高组合导航系统对旋翼无人机位姿估计的精度。

    • 基于Kalman滤波器的高精度电子称设计

      2019, 27(3):202-205.

      摘要 (1532) HTML (0) PDF 1.68 M (547) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统电子称功能单一、数据稳定速度慢、精度低等问题,设计了一种基于Kalman滤波器的高精度电子称。系统以STM32为主控单元,详细介绍了各个模块的实现方法。首先设计了高精度的应变片式称重传感器,并在该硬件基础上设计了更加快速有效的数据滤波算法,然后从算法的时间复杂度和空间复杂度的角度,对电子称中数据的几种常用滤波方式进行了对比。最后在传统电子称的基础上增加了一些联网、标定等新颖功能。实际测试结果表明,该电子称性能稳定,数据稳定速度快,称重精度满足国家规定的三级称称重标准。

    • 基于TDMA的LoRa通信网络设计

      2019, 27(3):206-210.

      摘要 (3004) HTML (0) PDF 1.38 M (824) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对LoRa通信技术具有长距离传输和抗干扰能力强但只支持半双工通信的特点,提出一种基于TDMA的通信组网方法。该方法通过划分信道和时隙可在同一个信道下容纳多个通信设备,在信道资源有限的情况下可充分利用信道。基于LoRa的UE设备以星型组网的方式接入基于LoRa的中心基站,中心基站可以控制接入的设备以及对信道时隙管理,加上适当的网关还可以接入互联网。为提高信道时隙的利用率以及手持UE人员的活动范围,采用随机接入中心基站的方法。根据该通信组网方式的特性,设计出对应的上下行通信协议和对UE添加唯一标号,这很好地解决了接入基站过程中的竞争冲突。实验测试表明基于TDMA的LoRa组网能随机接入中心基站扩大使用人员的活动范围,并提高信道利用率。

    • 新能源电厂的可重构高透明度光通信技术

      2019, 27(3):211-214.

      摘要 (910) HTML (0) PDF 1.40 M (456) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着新能源技术的迅猛发展,使得数据光通信呈现出一种爆炸式增长态势,因此其安全性、可靠性、管理方式等都成为在电力光通信网管理工作中急需考虑的问题,并需要优化相应的新能源电厂光通信并网的管理方式。本文提出了一种高透明度、可重构性的波长转换方案,并提出了最优驱动条件。通过理论推导、仿真模拟和实验分析,验证了该驱动条件可以使波长转换具有最高转换效率和误比特率性能,同时验证了该波长方案可以动态可控地调整转换波长的频率,对转换信号几乎没有波形损伤等优点。

    • 基于LSTM的PM2.5浓度预测模型

      2019, 27(3):215-219.

      摘要 (6218) HTML (0) PDF 1.77 M (1061) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着近年雾霾天气的频繁出现,空气质量开始越来越受到公众关注。PM2.5浓度指数是判断空气质量的重要指标,如何根据历史数据有效地预测空气中PM2.5浓度,具有很高的应用价值。分析以往空气质量数据表明,PM2.5浓度有明显的非线性和不确定性波动,很难用传统机器学习算法有效地预测。本文基于LSTM循环神经网络,依据过去20小时采集的空气数据,预测未来5小时的PM2.5浓度指数。实验结果表明,LSTM可以有效地捕获空气质量的时序特征,较准确预测出未来时刻的PM2.5浓度指数。

    • 一种组网人脸识别门禁系统的设计

      2019, 27(3):220-224.

      摘要 (1224) HTML (0) PDF 2.15 M (552) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统人脸识别门禁中识别率不高的情况,设计了一种具有环境针对性的可靠人脸识别网络,采用卷积神经网络技术和基于TCP/IP的云应用技术,对人脸识别过程中的人脸提取进行了改进,采用了先进的MTCNN模型,实验结果表明,在2代和10代训练后识别结果收敛效果不明显,存在较大梯度,20代时训练后结果收敛,准确率逼近100%,loss值也逼近0%,表明20代训练模型确实已经完全收敛,且训练的拟合速度适中,既没有出现过快或者梯度消失的现象,也没有出现过慢或者不收敛甚至反升的情况,可以说模型的学习率也已经取到最佳效果。经工程测试,该系统具有更高的识别准确性和注册兼容性,可以满足小区、公司等人员数量不多且较为固定的场所的应用需求。

    • 基于可验证SM2门限算法的移动终端签名系统的设计与实现

      2019, 27(3):225-230.

      摘要 (1705) HTML (0) PDF 1.54 M (534) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着移动互联网的快速崛起,移动终端作为重要的信息通信及数据载体,其在信息传输及处理过程中发挥了极大作用,但是移动终端密钥的使用、存储不安全性限制了其使用。因此本文在国密算法标准基础上,提出并实现了一种适用于移动终端的基于可验证SM2门限签名方案。该方案对密钥进行分散生成、存储,并在密钥生成、数字签名阶段采用验证公式对传递份额进行计算,保证了在移动端的数字签名的安全性,并通过性能测试,表明该系统具有良好的性能并满足签名算法的安全性要求。

    • 一种多策略双机热备方法

      2019, 27(3):231-234.

      摘要 (1266) HTML (0) PDF 1.57 M (461) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着电网监控系统对实时性要求的不断提高,为避免由于网络环境、程序故障等原因导致的服务中断,保障实时应用服务不间断运行,本文提出了一种多策略双机热备方法。通过利用主备节点之间HeartBeat协议以及借助与数据库的时间同步机制实现对运行状态的双重心跳检测,避免裂脑问题;再利用节点IP多重校验完成服务接管,并实现主备间的平滑切换。该方法处理机制简单高效,无需任何额外系统配置,并在实际应用中验证了其稳定的性能。

    • 多模卫星导航星载终端仿真平台设计

      2019, 27(3):235-239.

      摘要 (2633) HTML (0) PDF 2.16 M (857) 评论 (0) 收藏

      摘要:高分辨率卫星的大成像幅宽、多成像模式、多时空协调、全天候、全天时对地观测需求对卫星高精度高稳定度姿态控制技术、高精度卫星定轨技术提出了极高的要求。为确保卫星定轨精度指标达到设计要求,并提高对卫星定轨技术的分析能力,提出了搭建多模式精密定轨半物理仿真验证系统,在地面用卫星导航星载终端仿真平台模拟各种星载导航设备。提前开展仿真验证工作,减少星载导航设备在轨飞行风险,提高可靠性。提出一种多模卫星导航定轨星载终端仿真平台的设计方法,整机设计包括导航板、接口板。实测表明,该仿真平台重约1.5kg,尺寸220mm×140mm×70mm,功耗约20W,兼容处理GPS L1/L2、BD2 B1/B2/B3等信号,模拟星载导航设备在高动态条件下定位、定轨、授时的性能,提供精密定轨所需要数据,为星载导航设备精密定轨仿真验证提供了新的思路。

    • 空间环境长期演化模型研究

      2019, 27(3):240-244.

      摘要 (1568) HTML (0) PDF 1.52 M (668) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对空间碎片对航天器日益凸显的威胁,在明确对空间环境研究方法的基础上,分析了国内外在空间环境长期演化模型方面的研究现状,以LEGEND模型和DAMAGE模型为例,对国外空间环境长期演化模型的机理进行了研究,提出长期演化模型的关键科学问题,并阐述了研究现状;展望长期演化模型的未来研究方向。

    • 基于xml技术的电网复杂设备信息统计系统及其应用

      2019, 27(3):245-249.

      摘要 (1735) HTML (0) PDF 1.60 M (547) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统电网复杂设备信息统计系统统计范围小、统计耗时长的问题,设计了一种新的电网复杂设备信息统计系统。该系统引入xml技术,优化设计了系统的硬件和软件部分,硬件部分重点设计了采集器、处理器、存储器和显示器,采集器选用LT500数据采集器,处理器为ARM10处理器,存储器选择了EMC存储器,在二极管显示器中显示统计结果。系统软件由电网复杂设备信息采集、设备信息统计处理、设备信息处理结果显示三部分组成。立足于实际,对该系统在电力网络中的适用性进行了分析。为检测系统工作效果,与传统系统进行实验对比,结果表明,设计的系统对电网复杂设备信息的统计范围高达99.26%,耗时很短,具有很高的应用价值。

    • 基于低分辨率的人脸识别方法研究

      2019, 27(3):250-253.

      摘要 (1034) HTML (0) PDF 1.06 M (480) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着我国经济实力的提高,大多公共场所都配备有监控设备[1],用以对出现行人及行为的监控,通过监控识别人脸是其发展的重要方面以后也将进一步发展。为减少视频数据的空间占比[2],目前市场大部分采用低分辨率的存储方式来存放视频数据,这对人脸的识别率带来了极大的影响。人脸识别是完善和加深图像识别在视频监控领域应用的基础,如何能够准确、快速、低成本的完成人脸识别工作,无论在生活领域、信息安全领域和公共安全领域等都有着无限的应用空间。因此,本文在前人所做的基础之上,结合近些年该领域的发展情况,进行了比较有针对性的描述。对一些比较热点的方法进行了详细的理论介绍,希望相关研究工作者能够基于本文所作的相关研究,发挥其更大的价值。

    • 商用航空发动机生产管控的数字孪生模式探索

      2019, 27(3):254-258.

      摘要 (1147) HTML (0) PDF 2.11 M (757) 评论 (0) 收藏

      摘要:【】针对商用航空发动机研制时间周期长、复杂程度高的特点,面向型号研制阶段需求,及规模化批量生产转型的潜在需求,以知识可重用、适航规范质量管理为基础,研究基于数字孪生的生产管控模式,从生产管控的质量、设备、计划、物流等环节,明确物理与信息系统映射模型框架,通过物理环节与信息系统的连接和交互,为型号研制提供更加实时、高效的服务,为规模化批量生产构建生产管理、现场组织技术架构。

    • 基于LoRa的智能图书馆座位管理系统设计与实现

      2019, 27(3):259-263.

      摘要 (1540) HTML (0) PDF 1.63 M (606) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前图书馆在采取传统无人管理座位模式时,出现的座位有效使用率低,占座情况频发等突出问题,提出一种基于LoRa协议的智能图书馆座位管理系统的设计方案。该系统的感知层部署座位管理节点,LoRa网络采用星型拓扑结构,构建低功耗广域物联网智能图书馆座位管理系统。从系统总体设计、系统网络架构设计、系统功能设计、LoRa座位管理节点与LoRa基站软硬件设计以及通信协议设计等方面详细论述设计要点,并且对系统进行了功能及性能两方面的测试,结果表明,基于LoRa的智能图书馆座位管理系统相比传统的无人管理座位模式,座位有效使用率更高,读者寻找座位时间明显缩短,占座情况也得到改善,非常适合在图书馆的座位管理中推广应用。

    • 时间触发以太网确定性调度设计与研究

      2019, 27(3):264-270.

      摘要 (1756) HTML (0) PDF 3.71 M (653) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着航空航天领域电子系统向分布式发展,对机载网络高带宽、低延迟、高可靠性的要求越来越严格。传统的CAN、ARINC429等总线正在逐渐被AFDX、TTP、TTE等新一代航空总线技术代替。针对TTE交换式网络,设计了一种新的兼容时间触发流量和标准的事件触发流量的TTE以太网交换机方案,保证了时间触发流量的延时是可控的,并且固定在一定的范围内。经wireshark、Iperf3等软件测试检验了交换机的交换速率、抖动和丢包率;经modelsim软件仿真,并在FPGA硬件实验板上通过嵌入式逻辑分析仪和示波器检验了时间触发流量传输的可靠性、延迟范围和时间同步精度,根据同步周期的不同使同步精度达到了us级、ns级。

    • 基于Labwinidows/CVI的北斗短报文上位机设计

      2019, 27(3):271-274.

      摘要 (2471) HTML (0) PDF 1.29 M (927) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前,国外大多数采用GPS通信相对比北斗通信精度更加准确,为了能够提高北斗的大大推广与使用,北斗短报文通信在国内展开一系列的应用。北斗在国内的优势主要体现在方方面面。例如,北斗短报文通信在生活中,军用方面等起着不可替代的作用。通信抄表中,海上船员健康监测中,泥石流监测系统中。[1]根据北斗短报文的广泛应用,分析北斗短报文通信的基本性能,设计了基于Labwindows/CVI的上位机北斗短报文通信软件,软件与系统硬件的传输由Visual C++开发的串口通信调用RS232接口驱动程序完成。进行完成北斗短报文的通信,能够完成自检信息和IC地址的检测,根据用户的操作可以每间隔60秒进行一次接收与发送通信。最终通过测试顺利完成了基于Labwindows/CVI的上位机北斗短报文通信。

    • 一种多位置多时刻同步采样系统设计与实现

      2019, 27(3):275-278.

      摘要 (971) HTML (0) PDF 1.33 M (442) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于某外场试验同步采集某装甲车内不同时刻多个位置气体样品的现实需求,依据电磁阀通电开阀断电关阀的工作原理和时间继电器的延时控制原理,运用电磁阀控制一定规格的真空负压采样瓶开始与停止采样、时间继电器控制多条采样线路按预设顺序自动开启采样的方法,采用多点分布式布设方式设计了一款气体采样系统。在预试验过程中,分为分系统测试和系统联调联试两个阶段,对系统工作的稳定性、采样的可靠性进行了全面测试。从测试结果来看,该系统工作稳定、采集的样品可信,样品量能够满足仪器分析需求,采样系统引入的试验误差小,试验结果真实可靠,系统完全能够满足在某行进装甲车内多位置多时刻自动同步采集气体样品的试验需求,为试验顺利实施提供了物质条件,有效解决了密闭空间气体多位置多时刻同步采集难题。

    • 一种改进的病理显微图像亚像素快速配准方法

      2019, 27(3):279-283.

      摘要 (1020) HTML (0) PDF 2.11 M (450) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对病理显微图像的快速高精度配准的应用需求,提出了一种改进的亚像素快速配准方法。通过采用对数差值函数对显微图像重叠区域进行信息量评估,由H型对数差值模板配准获取两幅图像像素级的粗定位和有效子图,继而在两幅子图上采用局部上采样相位相关法来获取亚像素级别的配准估计值。该方法利用H型对数差值模板简洁、配准速度快的优点规避了相位相关法计算量随着图像尺寸增大而急剧增长的缺陷,并能够对显微图像进行信息量评估以避免空白图像造成的误配。经实验表明,改进的显微图像配准方法配准精度可达0.01像素,速度为相位相关法的3.7倍(图像大小为2448×2048),更适合应用于病理显微图像的快速高精度配准。

    • >试验与评价技术
    • 间歇性风电并网能源调度综合模糊评价系统设计

      2019, 27(3):284-287.

      摘要 (1049) HTML (0) PDF 1.46 M (439) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统风电并网能源调度评价系统设计评估准确率低、系统响应时间慢的不足,提出基于综合模糊理论的能源调度评价系统设计。给出了模糊评价系统的硬件架构与软件实现流程,依托于数据输入管理模块、编辑查询模块、模糊评价模块与数据输入模块构建了可变模糊评价模型,并分别确定出两级的指标评价体系、权重指标和模糊隶属度矩阵;基于模糊算子和模型参数确定出综合评价向量矩阵,实现对并网能源调度方案的精确评价。算例分析结果表明,提出评价系统的平均偏差率可以控制到0.131%,显著优于传统能源调度评价系统。

    • >智能仪器与传感技术
    • 基于PWM的红外理疗仪器实时温度控制系统设计

      2019, 27(3):288-292.

      摘要 (972) HTML (0) PDF 1.58 M (468) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统电控理疗仪器在温度控制精度方面的不足,提出一种基于PWM的红外理疗仪器实时温度控制系统设计。在分析PWM红外温控技术原理的基础上设计了系统的硬件构成,主要包括单片机微处理器、加热模块、温度控制器、直流稳压电源、数码显示器等部分;与硬件结构相匹配给出了理疗仪器实时温控系统的软件工作流程,系统基于PWM技术进行红外信号采样和脉冲宽度调节,实现对红外理疗仪器温度的精准控制。实验结果表明,提出温控系统设计的温度控制偏差低于1.36%,红外信号幅值的输出也更为稳定。

    • 面向智慧农业的无线传感器路由协议和节点定位算法研究

      2019, 27(3):293-297.

      摘要 (927) HTML (0) PDF 2.53 M (569) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着人类社会的的进步,物联网技术,云计算,区块链,大数据等先进的技术给人类社会的各个方面带来了翻天复地的改变,为了实现农业生产状态的智慧化,无人化管理,基于无线传感器网络技术的农业无线监控系统研究将从无线监控系统的路由协议算法和节点定位算法两方面进行探讨研究。在路由协议算法方面提出了基于划分四边形网格分簇的拓扑控制算法,并从网络拓扑结构,节点死亡、能量消耗三方面和LEACH算法进行对比,从仿真结果可以看出,基于划分四边形网络分簇的算法比LEACH算法性能更优。节点定位算法方面提出基于临时锚节点逐步定位算法,对节点定位算法从不同节点的邻居节点图和节点误差两方面做对比,仿真对比的结果表明农田面积为1000m*1000m,锚节点为50,传感器的数量为200时,网络连通性最大,节点定位误差最小,构建的无线监控系统适合于农田,温室大棚等农业应用。

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