摘要:电池故障预测和健康管理(Prediction and Health Management, PHM)评价的主要方法是确定电池的健康状态和剩余使用寿命(Remaining Useful Life, RUL),以此保证锂离子电池安全可靠地工作和实现寿命优化。锂电池RUL预测不仅是PHM中的热点问题和挑战问题,其预测方法的准确性也会直接影响电池管理系统(Battery Management System, BMS)的整体性能。介绍了单体电芯测评标准,对影响锂电池循环寿命的主要因素进行详细分析。简述电池日历寿命和循环寿命。概括和总结了近几年锂离子电池剩余寿命预测方法,比较不同方法的优缺点。提出了当前实际应用中预测锂电池RUL仍存在的关键问题并进行探讨。

摘要:针对海洋溶菌酶（Marine Lysozyme,ML）发酵过程菌体浓度在线检测难以实现，离线测量不能反映发酵过程当前变化等问题，提出了一种基于改进磷虾群—自适应模糊神经网络软测量（HLKH-ANFIS）建模方法。首先利用自适应莱维飞行策略对传统KH进行改进，从而提升算法的全局搜索能力；同时利用跳变技术（HOT）对KH算法位置更新公式进行改进，提高算法的局部寻优能力，然后利用改进的KH算法对自适应模糊神经网络反馈进行优化，改善其过度修正和计算量大的问题；最后建立基于HLKH-ANFIS的海洋溶菌酶发酵过程菌体浓度软测量预测模型，仿真分析表明：相较于KH-ANFIS预测模型，HLKH-ANFIS模型的误差较小，具有更好的预测能力，能够满足ML发酵关键参量的在线预测需要。

摘要:本文针对实际过程中可能存在的无人机GPS欺骗情况，提出了基于多传感器数据融合的GPS欺骗检测方法。该方法通过比较多传感器惯性导航系统加上Elman神经网络修正得到的位置信息与GPS输出位置信息，从而判断无人机GPS是否受到欺骗。该方法有两个创新点，第一个是使用Elman神经网络，在不增加传感器成本的基础上其有助于提高惯导系统输出位置信息的精度；第二个创新点是使用带延迟的扩展卡尔曼滤波器，用于解决多传感器数据不同步的问题。实验结果表明，本文提出的方法能有效的检测出GPS欺骗，从而保证无人机的安全飞行。

摘要:针对舰炮系统在任务执行过程中出现性能退化甚至故障,严重制约装备效能发挥,对维修保障带来极大困难的问题,提出并设计了一种基于边缘计算的舰炮故障预测系统。其在Compact RIO数据采集平台的基础上,以Labview为软件开发环境搭建而成,通过系统引入边缘计算技术架构,在Compact RIO完成数据处理,将数据处理结果上传至上位机,减少了数据传输量,降低了网络带宽的要求,有利于监测系统的集成。该系统设计可以实现舰炮系统状态信号的实时采集、传输、存储、状态监测与故障预测,减少舰炮系统计划外维修次数,降低检维修成本等,显著提高舰炮系统的自主式维修保障能力。

摘要:滤袋开口的检测与定位在滤袋智能生产过程中占据着至关重要的地位。但由于滤袋具有柔性的特点,常规检测方法很难有效进行,且定位精度也不能满足生产要求。本文提出一种结合可变形卷积与掩码信息的多尺度目标检测器,该检测器使用可变形卷积改进主干网络高层中的固定卷积,结合特征金字塔技术实现多尺度信息融合。然后将所得多尺度信息通过区域提议网络生成候选区域,采用改进的Soft-NMS方法进行筛选,最终送入检测头进行识别与分割。本文在滤袋图像数据集上进行了实验。结果表明,提出的算法实现了滤袋开口的准确识别与高精度定位。

摘要:随着工业化程度的提高，设备的故障预测的重要性日趋提高。提出了一种基于循环神经网络（RNN）的故障预测算法，通过数据训练，充分发掘了RNN对时间序列数据的拟合能力。RNN故障预测模型由数据处理模块和神经网络识别模块组成。在数据处理模块中，采用数学函数分配的方法建立了RNN 模型的训练样本和测试样本。在神经网络识别模块中，针对当前故障预测技术中异常点难以确定的问题，应用了一种逐步逼近的神经网络训练方法。最后利用气体绝缘开关(GIS)故障数据对该算法进行了验证，结果表明，该方法可以在故障发生前检测到故障发生趋势，进而实现故障预测，并且能在逐步训练中确定异常点的位置。

摘要:使用?CCD成像元件系统和基于动态扫描检测系统受到噪声影响，导致轮廓检测不完整，为解决这一问题，提出了基于无人机遥感影像的建筑物轮廓目标检测系统设计。依据系统总体架构可确定系统分为数据采集模块和处理模块。选择TLC2543A/D转换芯片，使控制字从数据输入终端连续输入。使用半导体激光传感器测量位置信息，在雪崩光电二极管上成像。采用MCS-51单片机内部数据存储器，将正常运行程序传送到高层，以便?CPU读取程序。选择371-4615型号CPU板，协调控制整机。设计轮廓目标检测流程，采用激光三角法测量方法计算待测建筑物轮廓目标距离，避免检测背景噪声影响。提取建筑物斑块，拐角点定位，完成建筑物轮廓目标检测。由实验结果可知，该系统不会受到噪声影响，能够确定建筑物轮廓和拐角，对建筑物轮廓目标识别具有一定参考意义。

摘要:微钻的生产制造过程中，检测是一个至关重要的环节。面对市场对于特种头型微钻日益增长的需求，提出一种针对特种头型微钻的视觉检测方法。该方法通过拟合直线和拟合圆对刃面直径和芯厚的尺寸进行了测量，同时通过一种改进的直线拟合方法和NURBS样条曲线拟合方法，拟合出了刃面的标准轮廓，从而实现对微钻缺陷有无判断以及大小的计算，最后设计了可视化的软件进行实验。实验结果表明：各种头型微钻的尺寸参数测量重复误差在0.02%以内，缺陷参数测量重复误差在2%以内；提出的方法具有可行，可靠，精确的特点，能快速且有效的满足特种头型微钻的视觉检测。

摘要:为了满足设备线缆维修快速性和准确性的需求，减少设备资源和人力的浪费，分析了线缆的故障模式，总结了目前常用的线缆故障检测方法，主要分为传统的故障检测方法和基于反射法的故障检测方法，其中传统的故障检测方法包括电桥法、音频感应法和行波法，基于反射法的故障检测基本方法包括时域反射法和频域反射法，详细描述了传统的故障检测方法、基于反射法的故障检测方法的原理和这些方法在线缆检测过程中存在的问题，并总结了目前基于时域反射法和频域反射法与其他的信号处理方法结合的线缆故障检测，方便了设备线缆维修时的方法的选择。最后根据线缆故障检测方法的发展现状，总结了目前线缆故障检测技术存在的问题，为今后的研究提供了新的方向。

摘要:针对目前提出的车间机械手智能防碰撞监测系统监测精准度低，防碰撞效果较差的问题，提出基于压力反馈控制的车间机械手智能防碰撞监测系统。硬件系统引入自动调心装置，在机械手内部加入两个避碰开关，将避碰开关与报警器相连接，如果出现碰撞，则发出警报，引用JCQ1工作监测器与机械手串联，确定机械手的工作状态和动作次数。软件部分依据机械臂运动的特点，设置机械手双动式液压缸和臂架单活塞杆双动式液压缸，通过压力反馈计算活塞直径得到液压缸直径，判断最大流量，将判断结果与阈值进行对比，完成防碰撞软件监测。实验结果表明，基于压力反馈控制的车间机械手智能防碰撞监测系统能够更加精准地控制机械手智能防碰撞监测数据，防碰撞控制精度较高，说明所设计系统能够有效实现间机械手智能防碰撞。

摘要:针对传统两轮平衡检测系统易受噪声等环境因素影响，导致测量产生误差的现象，提出基于卡尔曼滤波的两轮平衡系统设计。选择SCA610-CA1H1G型号姿态传感器，以MEMS技术为基础设计姿态传感器结构，具备可选择的多种数据输出模式。选取36V电源将3个12V12AH的铅酸电池利用串联在一起，为系统提供充足电源。设计主控芯片Pentium II/III/4系列CPU，将它的状态信息描述和对外输出。设计基于卡尔曼滤波的去噪流程，构建误差修正模型，通过四元数转旋转矩阵转移到当前设备坐标系上处理，由此获取姿态矩阵从本体坐标系旋转到另一个坐标系的过程，对测量数值进行归一化处理，可得到无量纲标量。使用定时采样三阶逼近法，更新四元数，完成姿态检测。由实验结果可知，无论是在0-15dB噪声环境，还是15-30dB噪声环境下，系统监测精准度最高为92%，为汽车、航天领域提供设备支持。

摘要:目前设计的发动机叶片裂纹检测系统存在裂纹感应电压能力差的问题，导致缺陷信号峰值检测结果误差较大，为此提出基于Harris-SUSAN算法设计一种新的发动机叶片裂纹检测系统。利用传感器中高灵敏度的二轴霍尼韦尔各向异性磁阻(AMR)元件，分析水平与垂直方向范围内的磁场分布与变化情况，设计传感器，选择旋转电磁激励台实现激励台的旋转磁化。引用Harris-SUSAN算法设定检测程序，计算兴趣值确定最优点，比较磁场强度，检测发动机叶片裂纹。实验结果表明，基于Harris-SUSAN算法的发动机叶片裂纹检测系统能够有效提高裂纹感应电压能力，增强缺陷信号峰值检测结果检测准确率。

摘要:针对供氧面罩防窒息活门性能检测，及其对人体呼吸模式影响的研究需求，研制了多参数采集、分析及统计一体的供氧面罩防窒息活门测试系统。该系统基于CompactDAQ平台，以面罩压、通气流量信号采集为基础，采用LabVIEW软件开发，可对开启压力、吸气阻力、通气流量峰值、潮气量、呼吸频率等参数进行分析统计。通过实验验证，该系统具备了对防窒息活门主要性能检测，及人体呼吸参数分析统计的能力。该系统便于携带，扩展性强，人机界面友好，运行可靠，较好的满足了防窒息活门检测、研究的需求，同时该系统的设计方法为供氧面罩其他性能参数的检测的提供了一种思路

摘要:变制冷剂流量（VRV）空调系统由于其舒适性、环保性和节能性得到了广泛的应用，但是系统具有多变量、非线性、强耦合等特点。对于这个问题，在VRV空调系统房间模型基础上，应用仿真实验以及数学建模的方式建立蒸发器过热度、制冷剂质量流量以及电子膨胀阀的数学关系，通过前馈控制满足了有效抵消各蒸发器之间耦合量的需求；通过模糊PID控制器可以体现不同蒸发器之间的耦合关系，同时通过模糊补偿器还可以提高系统建模的精度。最后经过仿真和实验结果发现，经过模糊PID控制以及前馈控制以后，其他房间由于耦合性对于被控房间所造成的的扰动可以被有效抵消，实现了被控房间的稳定运行的目的。通过设计和实验仿真证明了模糊PID控制器的有效性以及前馈模糊控制器良好的控制性。

摘要:针对具有不确定性与参数时变性的钟摆式喷杆主动悬架系统的运动控制问题，设计出一种基于间接型自适应模糊控制方法的喷杆位姿主动控制器。为一种结构简单、成本低廉且应用广泛的钟摆式喷杆主动悬架系统建立了数学模型，并在此基础上，为了不失一般性，对系统模型进行了输入输出线性化变换。应用间接自适应模糊控制方法克服由于系统不确定性以及外部干扰带来的一些负面影响。此外，应用Lyapunov综合法设计控制器中调整参数的自适应律。仿真结果表明，所提出的控制方法具有快速响应性以及较强的自适应性和鲁棒性。所设计的控制器有利于提高植保机的喷雾均匀性及喷杆的稳定性。

摘要:针对滑跑型无人机回收阶段对下滑角跟踪以及触地时姿态角的高要求，设计了一种无人机滑降着陆控制方式。首先，给出了滑降控制系统结构图，在此基础上分别进行了滑降横侧向控制器和滑降纵向控制器的设计，具体进行了直线航迹和圆航迹的控制方法以及下滑段的高度控制量算法的分析。然后，进行了滑降着陆控制模式设计，将滑降过程分解为降高、平飞、下滑以及拉平四个阶段分别进行设计，并在拉平阶段给出了俯偏航距仰角控制量与离地高度的关键技术公式。仿真结果表明，该无人机滑降着陆控制系统平飞段偏航距小于5m，接地时偏航距约为0m；平飞段高度跟踪误差为0m，下滑段高度跟踪误差2m；落地姿态角为0.4度。具有高度控制误差小、偏航距离短、落地姿态角安全性高的优点，能满足滑跑无人机对滑降阶段的控制要求。

摘要:由于火电厂过热蒸汽温度控制具有大延迟、大惯性、非线性、强时变性的特性,传统PID控制算法难以实现良好的控制效果。为了优化火电厂过热汽温控制，提出了一种基于DMC的改进串级PID控制算法。该算法采用DMC改进主控制器输入参数，预测未来输出值，通过预测值与实际值的差值实现输入参数的校正。仿真结果分析表明，该算法与传统PID控制算法相比降低了过热蒸汽温度的超调量，缩短了汽温控制的过渡过程时间，提高了控制系统的抗扰动能力，使控制系统的动态性能和静态性能有了极大改善。

摘要:针对车辆管理系统在新旧系统衔接过程中出现的问题，以数据中转服务器为基础，构建了用于新旧系统衔接的框架。在该框架中，采用高性能Netty架构实现了大规模并发车辆数据的实时接收与转发；采用协议转换的技术解决了新旧系统通讯协议不一致的问题；采用数据缓存配合延迟入库的方法对大规模车载传感信息的实时接收、动态表达和批量入库进行了实现。实例表明，该方法能够很好的实现新旧系统的衔接，并有效的解决了衔接过程中数据并发、协议转换、批量入库等问题。

摘要:为了克服传统控制器控制四旋翼姿态效果差的问题，提出了基于自抗扰解耦模型的四旋翼姿态控制器设计。硬件结构通过通过 PCIE-PCI 转接卡和运动控制板卡连接计算机，借助运动控制板卡计算四旋翼电机控制量；选用MACH4运动控制板卡有效控制四旋翼姿态加速度；选择JQX-13F型号继电器，在电气输出电路中形成控制量阶跃性改变，借助小电流去操控大电流，有效控制四旋翼姿态角速度；使用MS-S3型号带数显伺服驱动器，可根据负载不同自动调节驱动器输出电流大小。以Cortex- M4内核结构为基础设计微控制器，有效控制四旋翼姿态角。分析四旋翼姿态控制器受力情况，构建自抗扰解耦模型，在滚转角、俯仰角和偏航角支持下，计算螺旋桨中心至机体坐标原点的距离、惯性力矩，借助Visual C++6.0设计控制流程。实验结果表明，以X轴为例，采用所设计控制器得到四旋翼加速度平均值为0.8m/s2、角速度平均值为6.08m/s、姿态角平均值为10.5°，与实际情况相符合，表明该控制器能够实现飞行姿态的稳定控制。

摘要:某机载特种设备悬挂于飞机外部,舱内精密仪器对温度敏感,需要工作在10℃~30℃温度范围内。研究设计了一种适用于某机载特种设备舱的高可靠温度控制系统,系统采用纯硬件电路控制加温通路,通过软件上报温控系统工作状态。为了提高系统可靠性,采取了分区独立控制设计、温度传感器和电加温元件冗余设计、温度控制电路三判二设计等多种措施。测试和试验结果表明,温度采集精度优于0.4℃,加温通路接通的精度优于0.4℃,加温通路断开的精度优于0.2℃,温控系统可以将舱内温度稳定控制在10℃～30℃范围内。

摘要:针对二自由度分数阶PID控制器设计的参数多，结构复杂等复杂问题，提出了一种基于D分解法和主导极点配置的新型参数整定方法。其基本原理首先基于动态响应指标约束进行主导极点配置，在确保闭环系统的响应特性良好的条件下确定系统超调量和调节时间，由此经过转换得到未知参数之间的函数关系。其次，使用D分解法，将未知参数在不影响的控制性能的条件下由多减少，再由相关参数取得系统性能稳定的参数域中优化，最后以差分进化算法为导向，以两种方法取得的相关约束条件为指标取得最优控制器参数，在确保所选极点的优势下使所设计的控制器达到理想的控制性能。最终，将所设计的控制器通过应用在整数阶和分数阶被控对象上，使用仿真验证新方法的鲁棒性和快速性，同时也表现了新方法的有效性和实用性。

摘要:提出一种基于CAN总线的分布式控制系统设计方案,该总线主要搭载任务控制系统、导航控制系统、运动控制系统、安保系统四个节点。将自主水下航行器的功能分布到不同的控制节点,具有较好的体系结构,且便于维护与升级。不同于集中式控制系统,当系统内需增加其他功能模块时,无需修改硬件部分可直接接入控制系统,便于控制具有很好的实时性与可扩展性。最后通过湖试结果显示,自主水下航行器航行稳定,分布式控制系统运行良好,验证了该设计的可靠性与有效性。

摘要:传统智能监控可疑动态物体定位系统的定位轨迹与实际运行轨迹相差较大，导致运行定位时间过长。为解决上述问题，基于区块链技术设计了一种新的智能监控可疑动态物体定位系统的定位系统。依据区块链技术去中心化和不可篡改性实现数据安全管理，基于此分别优化了系统的硬件和软件。选择s3c2440芯片作为硬件的核心芯片，通过核心处理器、硬盘、天线以及其他元件构成硬件结构，利用SPI与硬盘外围接口连接，使用SOC芯片能够同时支持GPS的频点，实现定位。由驱动软件、通讯协议、驱动监控、系统内核设计μC／OS-II的体系架构，遵循数据存储原则对可疑动态物体运行状态进行判断。实验结果表明，基于区块链技术的智能监控可疑动态物体定位系统与实际运行轨迹吻合度较高，能够在短时间内实现定位。

摘要:目前提出的低轨航天器星间通信链路控制系统控制速率低，导致俯仰角和方位角响应能力差，角速度、角加速度、角度指向的误差较大。针对上述问题，基于GEO设计一种新的低轨航天器星间通信链路控制系统，分析低轨航天器星间通信链路，利用星间信号发射器、信号接收传感器、发射天线、接收天线和高增益天线，确定数据编码，确定数据传输方式。分别设计星地链路协议控制程序和星间链路协议控制程序，实现协议之间的控制。实验结果表明，基于GEO的低轨航天器星间通信链路控制系统控制速率高，具有较强的响应能力，控制参数鲁棒性强，能够有效降低角速度、角加速度、角度指向的误差。

摘要:在异构环境下无线传感大数据受到网络入侵影响，容易出现数据丢包率高且传输效率低的问题，因此设计了异构环境下无线传感大数据跨域传输安全控制系统。根据异构环境下无线传感网络结构，设计由数据采集模块、处理模块和显示模块组成的系统总体结构。选择SY AD 08T型号数据信号采集器，监控现场数据采集显示结果；使用Ryzen 3 2200G型号核心处理器支持自适应动态扩频，执行处理指令；通过控制电路中电压值范围，调节电流强度。软件设计部分利用高维数据空间降维改进算法，借助ELM分类器检测大数据跨域传输入侵情况，利用通信窃听方式添加噪声控制接收端信噪比上限，以此控制跨域传输噪声。融合信道编码纠错与密码流扰乱，限制数据解码时间，阻止非正常渠道窃听。在网络环境和配置清单支持下进行实验验证分析，由实验结果可知，该系统丢包率低于1.5%，大数据传输效率最高为98%，有效增强了大数据跨域传输安全性。

摘要:对两栖装甲车辆水动力学模型的构建以及基于水上航行耐波稳定性的横摇运动进行了探索。首先建立了两栖装甲车辆由陆入水的动力学模型,并进行了仿真分析；而后将模型试验与融入遗传算法的系统辨识思想相结合,构建了对于两栖装甲车辆摇荡运动的辨别模型；最后通过对车辆在水上的横摇运动试验设计及侧体方案布置,对辨别模型的应用效果进行了验证。通过研究发现,水动力学模型能够对两栖装甲车辆由陆入水时的车体稳定性情况进行准确描述,基于遗传算法的系统辨识方法能够分段辨识两栖装甲车辆的横摇运动,为车辆水上航行稳定性的研究提供了借鉴。

摘要:测试性作为装备通用质量特性之一,在舰船装备研制中逐渐受到重视,随着舰船综合电力技术的发展与应用,电力电子设备的作用越来越关键,针对当前舰船电力电子设备未考虑测试性设计的问题,研究了某型舰船逆变器的测试性设计与分析方法。首先分析了舰船逆变器的结构和工作特点,并结合维修保障要求对其进行层次划分；然后对舰船逆变器进行了故障模式、影响及危害性分析,并基于多信号流图模型,利用TEAMS软件建立了测试性模型；最后将测试性定量指标分配至可更换单元,为后续舰船逆变器的诊断设计等工作打下基础,并给同类型设备测试性技术的研究提供一些参考。

摘要:针对陆基武器捷联惯导的快速精确初始对准问题,对车载武器在俯仰机动下的传递对准方法进行了研究。首先,以发射车定位定向系统作为主惯导,根据“速度+姿态阵”匹配传递对准原理,建立了子惯导姿态误差方程和速度误差方程；其次,基于可观测性矩阵奇异值分解的可观测度分析方法,分析了仅有俯仰机动时各状态变量的可观测度；最后,对所提出方法的对准精度进行仿真计算,其结果表明,状态变量的估计效果与可观测度分析一致,对准误差在10s内达到角分级。

摘要:为了解决模型进出试验段安装和拆卸问题，提出在结冰风洞试验段上顶面设计自动开闭顶盖，利用行车吊装模型进出的方法，研制了外形超12m2、重近5t、定位精度1mm的移动顶盖自动开闭装置。在结冰风洞试验段上壁板中心设计与移动顶盖同尺度的开孔，移动顶盖安装在提升机构的下端，通过四轴同步提升机构垂直升降，用于打开或关闭上壁板开孔；平移机构带动提升机构和移动顶盖，沿试验段上框架顶部龙门结构的两侧支撑轨梁的滑轨水平移动，使移动顶盖从风洞上壁面中心移动到过渡扩散段顶部；研制了升降、平移两轴伺服控制系统，实现了大载荷移动顶盖自动升降和平移控制，解决了移动顶盖结构设计、大载荷四轴同步提升时丝杠间相互别劲、高精度定位控制等问题。系统达到设计指标，已经应用到结冰风洞试验中，提高了试验模型更换效率。

摘要:随着头戴式显示设备的发展,基于虚拟现实(Virtual Reality,VR)的教育培训随之流行开来。在基于VR设备的教育培训中,存在用户与设备间进行交互的场景。在这些场景中,VR设备对使用者头部姿态的感知尤为重要。为了保证较高的姿态解算精度,同时降低系统的计算量,设计了四种基于头戴式惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)的姿态解算方法,并对比了这四种算法的姿态解算精度和运算效率。实验结果表明,相比于其他三种算法,使用四元数微分方程的三阶泰勒展开递推式更新四元数,同时利用间接扩展卡尔曼滤波器融合地磁信息进行修正的姿态解算方法保证了较高的解算精度和较少的运算时间。该基于地磁修正+三阶泰勒展开法的头部姿态感知算法计算所得欧拉角与SBG公司生产的IG-500N型号IMU中提供的姿态角具有1.1×10-2度的总体平均偏差，且该算法使用MATLAB R2013a平台计算14000组数据的耗时为5.1秒。

摘要:由于在实装上进行卫星地面测试的日常训练可能会造成设备的严重损耗，不能用真实卫星作为日常训练对象。通过分析大量卫星的供配电特性，设计半实物供配电设备模拟器，用其代替真实部件引入闭环回路，实现卫星内部供配电分系统的实物等效。以计算机为核心实现数据采集及数据处理系统，并可实时接收遥控指令、模拟生成遥测数据，配合地面测试系统响应测试流程。硬件实物仿真设计了数据采集、信号产生等硬件板卡，实现配电等效、指令等效、测量等效的功能。模拟器整体设计以PXI总线为接口，满足了系统的模块化及通用化设计，可方便实现其他模拟器的组合及扩展。经过现场运行表明及用户实际测试表明，该设备可完全替代卫星供配电分系统实现卫星电气性能模拟，有效配合地面测试人员的日常训练。

摘要:针对目前图像视觉领域对输电线路缺销螺丝部件研究较少，且在传统图像处理方法上，螺丝的识别精度不高等问题。文章采用一种基于上下文语义分割信息的缺销螺丝识别方法，在Deeplab v3+网络的基础上，对输电线路数据集进行图像裁剪分块和自适应Gamma校正增强预处理，将缺销螺丝识别的mIoU提升了17%左右；对于普通螺丝误识别，提出了结合上下文语义分割信息的方法，将分割出缺销螺丝区域分别和周围若干部件区域进行拓扑关系分析，根据拓扑关系类别排除误识别到的普通螺丝。通过多组实验结果表明，采用预处理和结合上下文语义信息的缺销螺丝识别方法要优于Deeplab v3+算法。

摘要:针对北斗导航系统对星间网络的测量与数传业务需求,提出一种基于启发式遗传算法的网络拓扑优化设计方法,首先通过理论分析制定了拓扑规划的基本原则,给出一个能满足大部分需求的拓扑框架,以此作为初值,利用遗传算法对拓扑进行了优化,在路由规划中采用了分时以最短时延为原则的路由算法,最后,对星间网络测量指标进行了统计分析,以星间数据传输和星星地数据下传作为星间网络数据传输的典型工况,对星间网络拓扑路由规划的结果进行了逻辑仿真验证,仿真结果表明,该网络拓扑规划能满足导航星座常规业务的基本测量与数传需求,为解决导航星座星间网络的复杂运行管理提供了一种解决问题的思路。

摘要:针对在推荐系统领域中常用数据集的数据分布不平衡、稀疏性大和用户评分偏好不同等问题，提出了基于难分样本挖掘的对抗自编码器推荐模型。考虑到用户偏好差异，使用均模型对数据集进行特征提取处理，在保留数据统计学特征的同时，降低了计算复杂度。之后，基于三元组损失算法对经过均模型处理的数据集进行难分样本挖掘。通过对数据集样本进行正负分类，提升了训练样本质量。再将正负样本分类后的数据分别作为对抗自编码器的输入，从重构和对抗两方面共同对评分预测模型进行训练。同时，采用Adam优化算法为不同参数单独计算更新梯度。实验结果表明，该推荐模型显著提升了推荐性能，多项指标优于基线模型。基于难分样本挖掘的推荐自编码器推荐系统具有一定实用价值。

摘要:为了追求节能减排与净利润最大化，建立一种置换流水车间订单接受与调度模型。禁忌搜索是一类启发式全局搜索算法，传统禁忌搜索对初始解依赖较大，没有对考虑能效的置换流水车间调度问题进行更深入的优化。鉴于问题的复杂性，提出了一种节能混合禁忌搜索算法，结合了NEH构造启发式算法的优势，并在该算法中设计了订单接受与拒绝编码方式、能耗调整与交货期配置策略。最后采用大量随机实例对性能进行分析。实验结果表明，通过上述改进，改善了算法的全局搜索能力与解决复杂模型的寻优能力，节能混合禁忌搜索较单一算法而言性能更优，可以有效增加企业总净利润，降低能源消耗。

摘要:针对当前遥操作工程机器人双目视觉定位技术匹配精准度低，导致定位误差过大的问题，提出种基于OpenCV改进的遥操作工程机器人双目视觉定位技术。在分析HSV色彩空间后，建立适合工程机器人的颜色特征识别空间体系，通过分析图像特征及运动坐标确定圆形光点，利用提供的靶点目标，创建模板后通过双目视觉获取具有靶点特征的其他图像，将图像代入OpenCV技术函数库中。在OpenCV技术函数库中通过光流法对图像进行函数匹配，应用将目标的背景模型与图像的处理方式分割开来，提取背景与干扰因素的全部信息，利用二值化阈值处理运动目标的形态，实现无干扰图像显示，确保定位结果的准确性。实验结果表明，基于OpenCV的遥操作工程机器人双目视觉定位技术能够有效提高匹配精度，降低定位误差，具有一定的实际应用价值。

摘要:近几年，目标跟随技术逐渐成为研究的热点。核相关滤波跟踪算法通过循环矩阵构造训练样本，将时域的卷积转换到频域的点乘完成滤波器的训练，降低计算复杂度，跟踪速度较快。卷积神经网络模型深度特征表征能力较强，可以充分利用图像信息，跟踪精度较高。将两种算法优势互补，构造一种卷积神经网络与核相关滤波算法融合型改进算法。即在线下阶段训练模型，分层提取孪生网络的深度特征，然后通过相关滤波器快速计算出最大响应图，预测目标所在位置。因此，改进后的算法在保持核相关滤波跟踪算法实时性的同时，可以大幅提高跟踪精度。

摘要:为提高光幕靶测速精度和弹径适应范围，设计了一种光幕靶用自动调节增益的对数放大电路，扩大信号处理电路的测试动态范围。论文分析矩形探测光幕和扇形探测光幕两类典型光幕靶式光幕工作原理，分析弹丸过幕信号幅值与弹丸直径和过幕位置之间的关系。依据对数放大电路特性设计了基于TL441芯片的电压型对数放大电路和LOG112芯片的电流型对数放大电路，对设计的电路进行对数放大特性和动态范围进行测试。试验结果表明，设计的信号处理电路的输入输出信号幅值具有对数特性，其动态范围可达31dB，提高了光幕靶的测试动态范围，满足各口径弹丸的速度测量。

摘要:网络控制系统是通过实时网络来形成闭环反馈的控制系统。网络的介入会带来许多不确定因素，包括网络诱导时延和数据包丢失以及量化误差，它们会影响系统的稳定性，严重时甚至会导致系统失稳。本文针对短时延网络控制系统，考虑传感器-控制器和控制器-执行器两个通道都存在数据包丢失，在传感器到控制器端设立量化器，将系统建模为一个异步动态系统，利用异步动态系统指数稳定性理论、线性矩阵不等式工具分析了闭环系统稳定性，并基于MATLAB软件的线性矩阵不等式(LMI)工具箱实验仿真进行有效性验证，结果证明了方案的可行性，最后给出控制器参数的设计方法。

摘要:为提高明文图像和密钥在加密算法的敏感性和不可预测性,设计了一种基于混合混沌系统和ECG信号相结合的图像加密算法。ECG信号因人而异且难以模仿和复制。首先利用wolf算法计算出随机性强的ECG信号特征值,以及生成明文图像的SHA-256哈希值,用于计算混合混沌系统和ZigZag变换的初始条件；其次利用改善的ZigZag变换对明文图像进行动态置乱,并进行DNA动态编码；最后对置乱的图像按照一定的方法完成扩散过程。通过理论分析和实验结果表明,该加密算法对明文图像和ECG信号高度敏感,具有密钥空间大的优点,能够有效地抵抗已知明文、选择明文攻击、抗穷举攻击和差分攻击。

摘要:针对基于TSC695F处理器的星载计算机模拟在轨飞行测试中CPU板异常复位问题进行研究。通过使用逻辑分析仪捕捉过程数据,定位问题发生部位,发现导致星载计算机复位的根本原因是数据装载出错。结合芯片驱动能力限度参数分析,发现CPU板实际驱动负载的数量是决定TSC695F处理器是否复位的重要因素,负载一旦超过芯片驱动能力上限,即会容易造成数据装载出错,从而造成复位发生。最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性,并提出了改进方案。

摘要:针对传统Canny边缘检测算法对噪声图像的去噪效果不佳，以及双阈值需要预先设定的问题，提出了一种基于改进Canny算法的噪声图像的边缘检测。首先构建自适应高斯滤波器对曲度算子进行改进，得到优化的二值边缘图；然后基于最大类间方差法构建了灰度梯度映射函数，确定最佳的双阈值；最后对二值边缘图进行双阈值检测以及边缘连接。实验结果表明，改进算法与现有Canny算法相比，在不同类型噪声和不同浓度噪声的环境下，改进算法提高了对噪声图像边缘检测的性能，其中PSNR值平均提高了1.9%，MSE值平均降低了1.6%，且具有自适应性强、运行效率高的优点。

摘要:电磁层析成像逆问题根据灵敏场的边界测量值，通过合适的图像重建算法重建出物场区域内具有电导率或者磁导率的物体的分布情况，是电磁层析成像技术的核心。在逆问题求解的过程中，存在严重的不适定性，导致求解结果不准确，这主要是由于在图像重建过程中灵敏度矩阵的病态性所导致的。为了改善灵敏度矩阵的病态程度，提高成像质量，文章提出将人群搜索算法引入到电磁层析成像图像重建中，利用人群搜索算法对灵敏度矩阵进行优化，降低其条件数，改善病态程度，然后采用Landweber迭代算法进行图像重建验证效果。仿真结果表明，人群搜索算法能够明显降低灵敏度矩阵的条件数，从而有效提高图像重建结果。

摘要:为了解决SRAM型FPGA和配置存储器中存在的单粒子反转现象导致的FPGA工作异常和配置失败问题，同时满足FPGA类产品在总装后可以通过和地面通信接口实现远程更新的需求，提出了三种基于Xilinx FPGA的软件重构方法。对于7 系列以下FPGA，采用ASIC在线重构技术，通过JTAG和SPI接口控制配置存储器读写实现在线重构，该方法简单，适用于多板卡应用场景；对于7系列FPGA，采用MultiBoot多镜像技术实现多镜像启动，通过直接更新M镜像的方式实现在线重构功能，该方法不需要外部控制芯片，电路简单，设计方便，适用于单芯片控制场合；针对ZYNQ类芯片，利用其内部的BootROM和FSBL功能，在配置存储器中通过多镜像方式实现在线重构设计，适用于高性能应用场景。三种方法保证了FPGA可靠启动，同时具备在线更新功能，可以保证在更新失败的情况下，依然可以运行旧版本或可以重新对其进行配置，增强了系统的安全性和可靠性。

摘要:通过资源调度优化提升云计算的效率并降低数据中心能耗是云计算领域的主要研究内容之一。粒子群算法常用于解决资源调度问题，然而粒子群算法在云计算资源调度应用中算法初期收敛速度快，后期收敛速度缓慢，易陷入局部寻优。本文提出了一种自适应改进的粒子群算法用于云计算资源调度问题的研究，该算法通过自适应改进粒子的个体学习因子和社会学习因子，以提高算法的全局探索能力，使得粒子逼近更优解。实验结果表明：本文提出的自适应粒子群算法不仅具备良好的收敛性和全局寻优能力，同时能够大幅度降低云资源调度中任务队列的总完成时间。

摘要:作为新技术和新生产力水平基础上涌现出来的产物，以全新设计理念研制的现代小卫星相较于传统大卫星在功能密度上有了显著提升，得到了广泛的应用。针对目前现代小卫星技术面临的设计复杂度提高和研发周期缩短的双重压力，提出了一种基于虚拟原型（Virtual Platform, VP）技术来构建星载智能计算机的虚拟原型机的设计，利用SystemVerilog的直接编程接口（Direct Programming Interface, DPI）技术在仿真验证平台上对C语言的调用，实现不同硬件平台间的通信，模拟星载计算机在轨运行的数据流向。该设计能缩短卫星的研发周期，降低卫星研制的成本。通过工程实例中虚拟原型机中的构建流程展示，结果证明，基于VP技术构建的虚拟原型机能够模拟星载计算机的部分工作流程，实现星载计算机的功能仿真，满足了商业小卫星快速迭代的研发需求，为小卫星的研制提供新的思路。

摘要:根据柔性作业车间调度问题的特点,针对不同生产效率的并行设备,以完工时间最小化为目标建立优化模型,提出了混合果蝇优化算法和遗传算法的两阶段组合算法(FOA-GA). 在嗅觉阶段,通过局部路径搜索技术进行生产路径寻优；在视觉阶段,结合遗传算法的交叉和竞争机制,进行个体间的信息交换,利用寻优变异算子和常规变异算子进行两部分变异,再引入自适应动态转移算子进行调整以加快收敛速度. 在生产实例中,将FOA-GA算法与果蝇优化算法和遗传算法的结果进行比较,证明了其可行性和有效性.

摘要:针对MEMS惯性测量单元器件特性导致的测量精度低，数据发散和航向角积分漂移等问题，提出一种基于卡尔曼滤波的四元数姿态解算算法。设计了4维卡尔曼滤波器，通过加速度计和磁力计的数据作观测量，对姿态解算过程中的四元数进行线性最优估计，在计算量没有大幅提高的前提下修正了四元数的值，进而完成了对姿态角和姿态矩阵的补偿。通过在无磁转台上进行静态测试以及在测试标定系统上进行动态测试，分析各轴向的补偿效果表明，该方法可以有效增强MIMU的动态跟随性能、明显提升姿态解算精度。

摘要:目前提出的弹药检测虚拟训练系统接收检测信号接收率较低，检测虚拟训练成功率较低。基于3D虚拟现实技术设计一种新的弹药检测虚拟训练系统，硬件由主控操作机、检测总线接口以及资源测试器组成，软件部分在3D虚拟现实技术下构建虚拟空间，在开放式软件结构构建的基础上进行检测指标划分，对用户界面的文件进行整改，按照弹药检测的指标数据提升整改的方向正确性，选用自检公式对检测的信息进行系统自检，依据检测到的问题的发生形式判断下一次问题发生的触发机制，由此避免下一次问题的产生，从而实现软件流程。实验结果表明，基于3D虚拟现实技术的弹药检测虚拟训练系统能有效提高信号接收率，增强虚拟训练接收成功率，具有较强的应用性。

摘要:卫星通信链路建立后,需对链路状态进行确认。依托于目前设备条件,主要依靠岗位人员手动在监控系统中进行参数比对,实地设置频谱仪并观察信号频谱。整个过程对人员岗位经验要求高、确认效率低。针对于此,提出了将卫通链路状态确认自动化的流程,通过对设备指标与频谱数据的采集、运用,实现了链路状态确认流程自动化。该方法运用后,岗位人员仅需一键式操控即可自动完成链路状态确认。另外,当链路发生告警时,系统可自动进行链路状态确认并保存确认结果,便于岗位人员事后分析查询。大幅提高了卫通站工作的效率、准确性,对故障状态的保存更及时,降低了对人员的经验要求。

摘要:随着部队作战任务的需要变化，原有的基于有线网络固定终端的网络终端安全认证机制的性能瓶颈逐渐显现，针对存在有线无线网络终端并存、授权认证节点设备易损毁等近似实战情况下入网终端的安全认证要求无法提供低成本、高可靠性的解决方案。为解决上述问题，基于区块链技术的去中心化、防篡改、自动协商的特性，提出高兼容、自适应、抗损毁的网络终端安全认证方法。利用区块链对终端信息进行分布式存储并记录，通过ASE对区块信息进行加密，防止敏感信息泄漏，并利用终端信息对终端进行基于身份的安全认证的方法，经实际应用满足网络终端的权限认证及安全管理需求。

摘要:设计了一种适用于果蔬等农产品微波干燥的反馈控制系统。详细论述了系统的实现原理及其功能模块,重点介绍了微波干燥单元、温度与功率控制单元、重量检测单元和上位机控制单元的设计思路和实现方法。应用纯净水加热实验对改造后的家用微波炉的输出功率进行标定,基于实验数据建立了微波功率与控制电压间的数学模型。以生姜为样本开展恒温干燥实验,结果表明本系统可实时记录温度、重量等数据,基于温度反馈控制能实现微波功率的连续、无级调节。

摘要:通过遥测信号可以获取飞行器的工作状态和环境数据,为评定性能和故障分析提供依据。本文利用小波包变换能对高频信号分解的优点,针对传统小波包去噪方法的阈值函数在处理既含突变又含平滑信号的情形下,不能在保持良好信号边缘特性与消除恒定偏差的同时,又能避免出现信号原本没有的振荡的问题,提出一种基于动态阈值函数的改进小波包遥测信号去噪方法,通过量化当前处理信号的平滑程度和构造介于硬阈值函数和软阈值函数之间并可切换的动态阈值函数,跟随信号变化进行去噪处理。通过算例仿真分析,验证了本文方法在处理既含突变又含平滑信号时,比传统小波包法具有更好的去噪效果。

摘要:针对工业CT检测技术对小缺陷定量及不确定度评定缺乏有效手段,分析小缺陷尺寸、材料密度对CT图像局部灰度变异系数的影响规律,结果显示变异系数随小缺陷尺寸的增大而增大,其幅值与小缺陷尺寸相关系数达99%以上。建立基于变异系数的小缺陷定量及不确定度评定方法,采用不锈钢材料加工一系列不同尺寸的小缺陷参考试块开展工业CT实验。结果表明：在Ф50mm圆形对比试样上对已知Ф0.7mm的人工通孔缺陷上进行验证,缺陷尺寸实测结果为0.386mm_²±0.073 mm_²。本方法定量精度高、测量过程简便,对金属材料内部小缺陷定量及不确定度评定有一定的参考价值。

摘要:为了提升管制现场运行数据挖掘效率，改善现有空管流量预测系统存在系统结构与算法设计复杂性，提出一种基于空中交通管制自动化系统综合航迹数据和基础飞行数据交换报文处理的，能够实时修正航空器航迹4D剖面预测模型的流量预测算法。主要通过计划航迹和雷达航迹匹配关联算法模型以及利用航向角平面投影匹配算法提高流量预测的精确性。通过与当前主流的优秀算法对比和验证，方法能够全面、真实反映目标航迹当时运动态势和管制区域流量预测信息，工程实现较为简洁，具有一定的工程实践意义。