摘要:针对当前航天器通信信号设备故障检测系统受到噪声影响，导致系统通信设备故障信号检测精准度低，检测时间长的问题，设计基于CPCI总线的航天器通信信号设备故障检测系统。CPCI故障模拟模块利用RS232串行线控制注入机，采用故障注入器执行故障注入CPCI总线，接收控制系统参数和指令，使用时钟分配芯片传输时钟信号，通过CPCI检测板卡模块，配合FPGA实现接口控制，完成系统硬件结构设计，利用任务间相互依赖关系，实现任务间相互检测，通过终端网工作站定期发送多路通信网相关信息，返回无疵点检测结果，采用二次相关算法，提取多通道通信故障信号详细信息，准确估算通信信号时延，排除多通道网络噪声影响造成的通信故障，完成系统软件部分设计。实验结果表明，本文设计的系统通信设备故障信号检测精准度较高，能够有效缩短通信设备故障信号检测时间。

摘要:针对直流接地故障检测系统检测结果误差大问题，提出了基于MapReduce并行处理的机电特种设备故障诊断系统设计。根据系统总体架构，将硬件结构分为故障检测显示单元和数据处理及传输单元。整流电流，使用二极管整流装置设计集流故障检测指示电路。采用多层差分电路获取脉冲信号，以低电平电压位置的故障检测器作为检测点，设计电流突变检测模块。使用DH08型号开关状态检测模块，具有8路交流输入，由此检测设备断电故障。选配6AU1410-0AB00-0AA0型西门子报警模块，对故障点进行报警处理。设计MapReduce执行流程，分析4个 MapReduce作业训练过程，计算数据属性特征词在每个故障类中的频率值，由此完成故障诊断。以轴承故障为例，进行实验验证分析。由实验测试结果可知，该系统与实际波形差别较小，其对A相、B相C相电流短路故障诊断的时间点波形变化与实际曲线基本一致，在0A附近波动，说明该方法具有精准检测结果，能够为机电特种设备广泛应用提供设备支持。

摘要:针对目前大型精密零件自动化测量和自动化装配的迫切需求，提出一种精密零件轮廓自动化测量方法。首先利用激光跟踪仪建立全局坐标系，基于世界统一法对多个相机坐标系进行全局标定；采用像素点聚类的方式、漫水填充法等图像处理方法对存在重影以及环境光的激光光条中心进行精确提取，利用统计滤波方法对三维数据点云进行杂点的去除，结合粗匹配和精细匹配方法对多组相机下的激光光条进行三维空间点云融合，移动产品，对精密零件进行全产品扫描，最后，借助于射线法对精密零件轮廓进行超差预警。实验表明，该方法对大型零部件产品的测量误差标准差为0.25mm，15分钟可以完成20米长大型零部件产品的测量与分析，足够满足现有大型精密复杂产品的装配需求，突破了现有技术瓶颈，可以对精密零件轮廓进行快速精确三维重构，并且可以计算精密零件产品的结构化参数。

摘要:液化天然气（Liquefied Natural Gas,简称LNG）是目前公认的一种清洁能源，以LNG为燃料的汽车已投入使用。LNG车载气瓶是LNGV车载燃料汽车动力系统的核心部分，为保证车载气瓶使用过程中的安全性，需实时监控LNG气瓶液位参数，故设计一种基于无线通信的LNG气瓶液位监测系统。系统利用电容式液位传感器对液位对象进行测量，通过无线通信技术将数据进行传输，选用STM32单片机作为中央处理单元，完成对数据的处理与判读，达到LNG车载气瓶液位监测工作要求。经反复验证，系统运行可靠且测量误差不超过1.5%，完全满足LNG气瓶液位监测要求。

摘要:针对疫情下医护人员对病人身体各种参数监测不变和工作效率低下等问题，本文提出了一种基于GPRS和Zigbee的无线心电信号监测系统。系统利用脉搏传感器作为检测终端可同时监测多个病人的生理状况数据，检测终端对数据进行汇总分析、存储和显示同时在紧急情况下进行呼救等功能，同时系统可将不同终端得到的生理参数通过ZigBee组网传输给GPRS组网的协调器，协调器可以将数据接入互联网上传至服务器和系统设计的上位机。通过对系统一个终端的软硬件设计测试，系统能准确测量不同病人的生理信息。通过数据对比精确度可达到2%。可以证明该系统有很好的医学应用前景。

摘要:目前提出的无人机遥感影像多尺度检测技术平均图像灰度较差，导致检测结果清晰度较低。为了解决上述问题，基于局部加权拟合算法研究了一种新的无人机遥感影像多尺度检测技术，选用最小二乘法进行多次循环计算，确定周围区域重复率，通过抽稀处理提高数据精度。根据高斯金字塔得到n阶的影像序列，利用高斯金字塔和差分尺度划分完成遥感影像的特征提取。引入加权拟合算法，构建有效影像数据集，确定影像网络模型，从而完成合并，实现影像数据的检测。实验结果表明，基于局部加权拟合算法的无人机遥感影像多尺度检测技术能够有效提高平均图像清晰度，增强检测结果的清晰度。

摘要:针对当前基于ARM 和DSP的嵌入式图像处理系统前端采集速度慢和图像处理算法不易加速的缺点,设计了一种基于HDMI接口的全高清(分辨率1920×1080)实时视频采集与图像处理系统。采用500万像素级别CMOS摄像头作为前端数据源,主芯片内部采用ARM+FPGA的异构架构,兼备FPGA的并行处理能力与 ARM处理器任务调度功能。基于AXI协议设计了自定义数据存储传输的IP核,实现了处理速度与带宽最大化。利用HLS工具将图像预处理算法快速打包生成IP核,在FPGA中实现图像算法的硬件加速,完成图像处理系统平台原型机的设计。与传统的PC机和相机的机器视觉平台相比,该系统运行平均耗时在10ms以内,实时检测效果令人满意,有效解决了低功耗与高数据带宽和处理速度之间的矛盾,为后端结果分析和边缘加速提供了良好支持。

摘要:针对当前水文遥感监测系统遥感图像清晰度较低，造成水文遥感监测准确率下降的问题，提出了基于CUAHSI-HIS的水文遥感监测系统。在硬件系统设计上，按照水文特征数据调配审核内容，划分硬件操作模块，选用ARM单片机作为水文遥感监测传感器，采用AT91SAM9X35-CU微处理器芯片，通过CC2530F256RHAR微处理芯片完成信息处理，利用供电电流传导方式特征转换水文信息，设计系统采集模块，集中编写与采集监测流域内部水文特征，根据CUAHSI-HIS对流域水文特征进行水文数据调整，并按照调整后的水文数据对监测系统软件平台进行管理，加强对平台的管理，整理平台改造信息，执行软件平台系统改造指令。实验结果表明，基于CUAHSI-HIS的水文遥感监测系统遥感图像清晰度较高，能够有效提高监测准确率。

摘要:针对当前大气水汽监测系统数据处理时间长，监测准确率低的问题，设计了基于拉曼激光雷达的大气水汽监测系统。采用激光发射器，将纳米棒放置在发射器内部的绝缘硅层上，连接原子级光滑银，产生共振磁场发射激光，确保发射频率稳定性，利用光电接收器，接收发射并折返激光波，监测大气水汽并记录相关数据，运用信号处理器，由分光器件获取并交由光电倍增管缓存实时数据，完成系统硬件设计。通过拉曼激光雷达技术，采集大气水汽信号，探测大气中散射光子数和回波光干数，根据监测数据，计算大气水汽的信噪比，推导出大气中水汽占比，完成系统软件设计，实现大气水汽实时监测。实验结果表明，基于拉曼激光雷达的大气水汽监测系统的监测准确率较高，能够有效缩短数据处理时间。

摘要:矿用电气设备尤其是矿用变频器对井下电网电能质量污染的问题,越来越受研发厂家、安全准入、各工矿企业的重视。简述了矿用变频器的结构、原理,研究其谐波产生机理,阐述了其谐波的危害。设计了一套基于FLUKE1760的带负载性能测试系统,该系统主要由测试样机、陪试变频器、对拖电机、电能质量分析仪、上位机等单元组成。使用该系统对变频器进行了谐波加载性能测试,并对采集到的电压电流数据进行了谐波分析。实测结果证明：被测变频器的电压电流中均含有较大的5次7次谐波及高次谐波。

摘要:雷达目标检测近年来一直是雷达信号处理中的重要任务,在探测监控等安全领域的有非常重要的作用。针对传统恒虚警目标检测方法存在的环境适应能力较弱、复杂地形环境下雷达虚警数量急剧上升等问题,提出一种基于卷积神经网络的雷达目标检测方法。以雷达回波信号数据处理后得到的距离-多普勒图像作为模型的训练集和测试集,设计基于Faster R-CNN结构的雷达目标检测模型,训练模型并将测试结果与传统恒虚警目标检测算法结果相比较,所设计的模型提升了雷达目标检测正确率并较大地减少了虚警数量,这表明将卷积神经网络应用于雷达回波信号的处理任务中是可行的。

摘要:针对微型涡喷发动机ECU控制系统具有时变性和非线性的特点,为改善微型涡喷发动机控制系统的控制性能,将模糊神经网络PID控制方法应用于ECU的转速与推力控制系统中。首先,利用某微型涡喷发动机的试车数据通过系统辨识方法得到其数学模型,其次针对模糊PID无法在线调参的弊端,引入模糊神经网络控制方法对微型涡喷发动机ECU系统进行控制。为模拟发动机在工作过程中遇到的干扰问题,在仿真过程中加入了干扰信号,通过与传统PID、模糊PID的仿真结果对比验证得出,模糊神经网络PID在涡喷发动机控制系统中的表现最好,使系统的稳定速度更快,超调量更小,在有干扰的情况下恢复稳定状态的时间更短。

摘要:为了进一步提高机载雷达稳定平台的抗干扰能力，以满足其愈来愈高的精度需求。提出一种基于“先微分，后预报”的机载雷达稳定平台自抗扰控制方案。对比于传统自抗扰控制器，此方案将扩张状态观测器的扰动观测输出通过微分预报之后在补偿系统的扰动，有效的减少了扰动估计滞后的现象，显著提高了对系统扰动补偿的实时性。通过MATLAB仿真实验表明，“先微分，后预报”自抗扰控制方案的超调量仅有1.11%，稳态时间只有0.52s远远小于PID控制，而其对扰动的响应幅值仅为PID控制的12.8%，且与PID控制相比，其对连续扰动的抑制能力更为优秀。

摘要:光照是植物生长和发育的重要环境因子之一，在植物组织培养过程中，为了更好地利用LED光源对组培室内植物进行补光，节约能源和提高补光效率，设计了一种基于STM32的植物补光调控系统。系统采用STM32作为微控制器，设计植物补光总控中心和补光调控节点电路，补光总控中心通过RS485通信模块与安装在组培室内的多个补光调控节点进行指令和数据的通信，补光调控节点根据补光总控中心的任务指令和补光参数，协调补光调控节点的各个电路模块之间相互工作，实现按时、按量对组培室内的植物进行补光。经过实验测试结果表明，该系统环保、易操作且性能稳定可靠，能够实现补光的同时节约能源，进而减少了组培室的育苗成本，为在植物组培室内实现植物的补光提供参考。

摘要:目前研究的航天器目标跟踪控制系统控制有效率低，追踪图像与实际目标不同，准确率低。基于图像轮廓检测设计了一种新的航天器目标跟踪控制系统，根据系统硬件的不同性能与结构进行模块式划分，同时将图像轮廓检测数据准则添加入中心管理系统中，时刻保证数据的检测安全系数处于系统操作允许范围内；调整原有的软件结构状态，采集航天器轮廓图像并提取轮廓信息，选用适当的图像轮廓检测阈值，集中检验跟踪目标的运动方向，调控方向数据，以此降低图像的像素变化程度，得到准确的航天器目标跟踪控制结果。实验结果表明基于图像轮廓检测的航天器目标跟踪控制系统控制有效率得到了84%，跟踪目标更加准确。

摘要:目前四旋翼无人机大部分都采用经典控制方法进行控制律的设计，然而控制参数的选择和对被控对象数学模型的依赖一直是经典控制方法设计中需要克服的问题；针对此问题，采用了一种基于深度强化学习算法Deep Q Network的无人机控制律设计方法，以四旋翼姿态角和姿态角速率作为三层神经网络的输入数据，最终输出动作值函数，再根据贪婪策略进行动作的选取，通过与环境的不断交互，智能体根据奖惩信息来更新神经网络的权值，使得智能体朝着获得累积回报最大值的方向选取动作；仿真结果表明在经过强化学习训练之后，四旋翼姿态角能够快速准确地跟踪上参考指令的变化，证明了基于强化学习的四旋翼无人机控制律的可行性，从而避免了传统控制方法对控制参数的选择与控制模型的依赖。

摘要:为了提高四旋翼无人机对地面目标跟踪的稳定性和跟踪精度，提出了一种结合Tiny-YOLOV3和卡尔曼滤波的跟踪算法。首先分析了Tiny-YOLOV3的原理和网络结构，并基于Tiny-YOLOV3的目标检测结果，结合无人机状态和目标的几何关系建立了目标跟踪系统的数学模型；接着对目标相对运动关系进行分析，建立目标的运动学模型，考虑到目标检测结果受干扰影响较大，应用卡尔曼滤波器实现对目标轨迹的滤波和预测，进而提升目标跟踪的精度；最后根据经过卡尔曼滤波后的目标轨迹信息设计无人机控制律，在轨迹控制的同时引入对无人机偏航角的控制，从而实现无人机对目标的稳定跟踪。仿真结果表明无人机对目标的位置跟踪精度在0.5m以内，速度跟踪误差在0.2m/s以内，偏航角跟踪误差在3度以内，跟踪效果良好，从而论证了所提算法的有效性。

摘要:针对智能家居系统的卧室温湿度调控单元,设计了一种基于多元拟合算法控制的卧室温湿度闭环调控系统。系统以STC89C52微处理器为核心,采用基于最小二乘的多元拟合算法建立调控模型,使用多路传感器进行温湿度参数采集,配合LCD液晶显示、蓝牙通信模块及相关执行器,可实现温湿度信息实时交互、自动闭环调节及故障预警等功能。通过对系统模型的运行测试,系统可实现预定的各项功能,效果较好。

摘要:为弥补侦查机器人行进灵活性不足的缺陷，降低无故运动碰撞事件的发生几率，提出基于区块链的侦查机器人实时避障与航线控制算法。利用超声信号处理电路，提取可供直接应用的侦查运动节点，联合已完成配置的MoveIt避障程序，实现对侦查机器人的实时避障运动规划。在此基础上，设置LQR控制器，在控制机器人侦查航速的同时，建立必要运动操纵方程，完成对侦查机器人的运动航线控制，提升与运动设备元件相关的行进灵活性。完善P2P网络平台，以待交互的运动数据作为处理支持条件，将所有侦查信息封装至同一区块组织中，完成基于区块链的避障控制原理研究，实现侦查机器人实时避障与航线控制算法的搭建。对比实验结果表明，应用基于区块链的控制算法后，C-Space参数极值超过8.0，RRT灵敏度也提升至75%，实现了对侦查机器人的灵活性行进控制，有效抑制了无故运动碰撞事件的出现

摘要:在固定有向拓扑结构下,研究了具有多个静态或动态领导者的多智能体有限时间包含控制问题。假设领导者之间不存在信息的交互,提出基于快速终端滑模的控制算法,该算法驱使跟随者的运动轨迹在有限时间收敛到由领导者组成的凸包中。进一步,考虑实际应用中跟随者状态不能在线获得的情况,提出基于有限时间观测器的包含控制协议。利用图论和Lyapunov有限时间稳定性理论,给出了有限时间包含控制的充分条件。最后通过仿真实例,验证了算法的有效性。

摘要:本文基于无控火箭，设计了一种低成本多路点火时序控制器。系统以STM8为控制器，采用震动开关完成火箭计时零点的采集，按照既定流程，完成火箭的时序控制。系统设计火工品运输及发射，因此设计了一套完整的电路与软件流程，完成火工品安全保护、火箭时序装订，火工品阻值检测、时序控制器自检及上报、过载检测，火工品点火，故障上报及处理等功能，系统在地面的自检率为85%以上。试验结果表明，控制器可以在-20℃至50℃工作，可应用于增雨防雹火箭、探空火箭以及模拟训练火箭等领域，用户可以根据不同的火箭发动机选择过载检测时间，根据点火头引爆参数，选择不同的容值的电路参数，根据不同流程，装订不同的时序，完成精确的无控火箭时序控制。

摘要:对公安信息网与其他网络间的跨网络与跨信任域的安全数据交换进行了研究,提出了一种数据安全传输控制系统设计方案,底层硬件设计上基于光单向传输特点,保证数据的单向安全传输,实现网络间的物理隔离,上层系统软件通过采用完整性校验、数据加解密、数据重发、病毒扫描、内容过滤等多种技术保证系统传输数据的完整性、保密性、可靠性和内容合规性。整个系统由通道资源调度、通道资源上报、通道任务管理、队列任务管理以及主任务管理等模块组成,可实现设备信息注册、设备状态上报、通道任务管理、安全访问控制、监控与审计等功能,满足不同网络间文件数据、流数据、数据库数据、请求服务数据的安全、高效传输需求。

摘要:为解决现有固体火箭发动机喷管防热结构件粘接自动化程度不高、生产效率低、人为因素影响多、粘接质量不稳定等问题，设计防热结构件智能压粘机控制系统；基于AM5718 DSP+ARM双核处理器开发，搭载综合驱动采集卡，进行系统多轴运动精准控制及信号精确采集，实现系统整体控制；并阐述了设计中的控制难点及解决思路；采用运动控制函数跟踪插补控制技术、压力位移多公差窗口匹配控制技术、比例调节控制技术等，实现涂胶均匀度控制、旋转保压排气控制、成型过程精准稳压控制；经实际应用与原有加工方式相比，加工时间缩短65%、溢胶率减少85%以上、一次粘接合格率提高25%。

摘要:针对非自衡化工过程难以控制及所得控制器参数调节无规律可循的问题,为提高过程控制品质,本文通过设计跟踪给定值控制回路和抑制干扰控制回路来实现非自衡化工过程的控制,利用最优控制理论、Taylor近似,设计得到的跟踪给定值控制器和抑制干扰控制器其PID参数可解析给出,每个控制器只有唯一的调节参数且两个回路的参数调节相互独立,最后定性分析了闭环控制系统的稳定性,仿真结果表明基于该控制系统可有效实现非自衡化工过程的控制。

摘要:目前设计的超声速风洞控制系统软件采集精准度低，软件程序安全性差。基于PMAC开发设计了一种新的超声速风洞控制系统软件，通过Windows XP平台下中的语言编辑器开发与调试程序，选择PMAC运动控制卡操作控制程序，利用XP系统进行程序协调，完成程序内的上位机与通信模型的数据编写，在64种功能函数下计算和提取程序代码，根据三个独立的风动参数进行PID计算，应用集成软件统一配置计算机中的软件资源，确保在程序的控制下其他软件程序可以自行执行相应的工作，以Fame View组态软件作为此程序的运行基础，采用C++语言编写，开发监控程序。实验结果表明，基于PMAC的超声速风洞控制系统软件采集精准度得到了提高，监测范围较大，且监测波动较稳定，有效保证了软件程序的安全性。

摘要:针对机械臂药盒抓取操作中对药盒定位和姿态估计的要求,提出一种基于YOLOv3深度学习算法和EPnP算法相结合的多药盒姿态估计方法,此方法主要分为多药盒定位和姿态估计两部分。首先通过YOLOv3算法实现药盒的快速精确定位,并通过定位框分割出单个药盒。然后进行特征提取和特征匹配并估计单应矩阵。通过对单应矩阵的透视矩阵变换求得药盒平面四个角点的像素坐标并作为EPnP求解所需的2D点,结合药盒先验尺寸信息在相机坐标系下构建药盒对应的3D点坐标以实现药盒姿态求解。通过结合OptiTrack系统设计了药盒姿态精度对比实验,结果表明,本算法充分发挥了YOLOv3算法兼具快速性和准确性的优势,并且具有良好的姿态估计精度,总体算法速度达到15FPS,药盒姿态估计平均误差小于0.5度。

摘要:为了解决无人机群体在复杂战场环境下的编队、避障、避碰问题，提出了一种将基于行为法和虚拟领航者法相结合的混合编队技术。为无人机编队设计了奔向目标、队形保持、避碰、避障四种基本行为，通过对编队无人机的行为权重参数进行调整控制无人机编队的机动，编队无人机的行为权重参数通过自适应粒子群算法进行优化，然后对编队无人机的基本行为进行矢量合成，归一化处理后控制无人机的机动。仿真实验测试证明了该方法能使无人机群体保持期望的队形，实现了编队避障和内部避碰，进而更有效地完成编队任务，提高了多无人机编队的机动性能，促进了多无人机混合技术的发展。

摘要:目前视觉惯性组合导航系统多采用优化紧/松耦合以及滤波紧/松耦合算法，应用误差状态卡尔曼滤波能够将较低频率的视觉位姿信息提升到与惯性信息同步的频率。提出一种基于自适应卡尔曼滤波的视觉惯导组合导航算法，首先考虑到系统建模与传感器测量误差，采用自适应渐消卡尔曼滤波进行导航解算，通过实时计算遗忘因子，以调节历史数据的权重，可抑制建模误差，提高组合导航系统性能，然后针对视觉SLAM解算过程造成的视觉位姿信息滞后于惯导信息的问题，提出一种延时补偿方法。仿真实验表明，采用延时补偿的自适应渐消卡尔曼滤波算法能够有效抑制建模误差，并降低视觉位姿信息滞后带来的影响，提高无人机组合导航的解算精度，姿态、速度、位置解算精度分别达到5°、0.5m/s、0.4m以内。

摘要:通量分裂是在方程组条件下实现迎风特性的主要手段,为了实现典型通量分裂格式在CPU/GPU异构平台的性能分析。在NVIDIA GTX1660super上,使用统一设备计算架构(Compute Unified Device Architecture,CUDA)编程模型实现一维欧拉求解器。以激波管Riemann问题为算例,对矢通量分裂格式van leer、通量差分分裂格式Roe以及混合通量分裂AUSMPW +进行计算分析。数值结果表明,三种格式在异构计算体系能够得到合理且可用的计算结果；Roe格式激波分辨率最高且在CPU/GPU体系加速效果最好；Van Leer激波分辨率较低于Roe和AUSMPW+,计算效率高但其格式构造中存在大量判断分支,影响了加速性能；AUSMPW+格式激波分辨率与Roe相当,加速性能略好于Van Leer。

摘要:在低轨卫星通信系统中,初始同步技术是其至关重要的一步,而由于低轨卫星信道的大多普勒频偏等原因影响了信号的同步性能,为了减少影响,借鉴地面5G初始同步算法,在PSS检测中进行本地PSS整数频偏处理,扩大了频率估计范围,减少了初始同步时间,其正确检测率比传统算法提高了1.5dB；在小数倍频偏估计中,采用分段处理的PSS差分互相关算法,其精确度相较于传统算法,提高了1到2dB。最终通过仿真可知,该算法可以在高动态、低信噪比环境下完成初始接入过程的同步信号检测,可以满足低轨卫星通信系统的下行同步要求。

摘要:摘 要: 针对气动数据高维、量大、来源广泛的特点以及使用单机工具进行数据分析功能单一的问题，在已有飞行器气动数据的基础上，设计并实现了基于MVVM模式的气动数据可视化分析系统。该系统基于气动试验、仿真、处理与分析的领域类数据语义化，通过MVVM框架的动态模板建立了灵活、快速的气动数据分组及聚合机制，并同时适配气动力、热、压的可视化分析需求，动态生成通用的交互与可视化UI组件，通过对系统进行不同参数的选取及条件值设置来进行气动数据的分析、处理与结果的可视化，从而提高研究人员的工作效率。实际应用表明，该系统界面友好，性能稳定，能简单快捷的通过动态生成的数据筛选条件进行分析可视化的操作，满足研究人员的需求。

摘要:针对人机交互领域中基于视觉的传统动态手势识别方法准确率不高、易受不同强度光照影响等问题，对动态手势识别方法进行了研究。首先利用Kinect传感器采集的深度图像对手势进行分割，并基于矩和链码进行手势质心与手势轨迹特征的计算，再利用动态时间规整算法进行手势轨迹特征识别。最后将识别结果传输给六足机器人进行人机交互实验，实现了动态手势对六足机器人的控制。实验结果证明：该方法识别准确率最高可达97%且不易受光照影响，具有较强的鲁棒性，同时也满足了人机交互需求。

摘要:Web代理服务器缓存能够在一定程度上解决用户访问延迟和网络拥塞问题,Web代理缓存的缓存替换策略直接影响缓存的命中率,从而影响网络请求响应的效果。为此,使用一种通过固定大小的循环滑动窗口提取Web日志数据的多项特征,并使用高斯混合模型对Web日志数据进行聚类分析,预测在窗口时间内可能再次访问到Web对象, 结合最近最少使用(LRU)算法, 提出一种新的基于高斯混合模型的Web代理服务器缓存替换策略。实验结果表明,与传统的缓存替换策略LRU、LFU、FIFO、GDSF相比,该策略有效提高了Web代理缓存的请求命中率和字节命中率。

摘要:云爆弹是内装高能燃料的高效毁伤弹药，需在特定的高度引爆，才能发挥最大杀伤效能，为此提出了一种适用于低速投放高着速的云爆弹定高引信。该引信系统以FPGA作为主控制器，通过判定GPS提供的高度信息，控制配电器使弹丸在特定高度执行相应的动作，并通过无线传输模块与外部进行通信，接收配置命令或将定高过程产生的数据发送给上位机。针对GPS定位数据更新速率低导致弹丸实际动作高度与目标高度相差大的问题，特提出了一种高度补偿算法，该算法通过在GPS连续两次测定的高度之间插入10个高度判定点，在提高高度信息采样率的同时提升了定高精度。最后用卫星导航信号模拟器对该系统进行了试验测试，结果表明该引信系统定高精度误差不超过1%，系统功耗约为1.5W，满足实际应用需求。

摘要:随着互联网数据的快速增长,原始的Kmeans算法已经不足以应对大规模数据的聚类需求。为此,提出一种改进的Canopy-Kmeans聚类算法。首先面对Canopy算法中心点随机选取的不足,引入“最大最小原则”优化Canopy中心点的选取；接着借助三角不等式定理对Kmeans算法进行优化,减少冗余的距离计算,加快算法的收敛速度；最后结合MapReduce框架并行化实现改进的Canopy-Kmeans算法。基于构建的微博数据集,对优化后的Canopy-Kmeans算法进行测试。试验结果表明：对不同数据规模的微博数据集,优化后算法的准确率较Kmeans算法提高了约15%,较原始的Canopy-Kmeans算法提高了约7%,算法的执行效率和扩展性也有较大提升。

摘要:为了获取炮弹落地前后的动作信息，同时为了克服手动预触发高速摄像机的不稳定性及存在的延时和记录完整性问题，以及内触发丢失信息的缺点，设计了基于UWB模块的无线触发系统。该系统以FPGA作为UWB模块的核心控制器，射频芯片DW1000为UWB模块核心，在炮弹与地面站分别放置UWB模块作为标签，通过TOA测距算法精确计算出两点距离，当小于给定距离时给出触发信号，实现高速摄像机的提前触发。对测距系统进行静态误差测量与靶场试验，静态误差在20cm~40cm，靶场试验时给定距离300米，测试结果分别为291.34m，288.48m，293.27m。实验结果表明，该触发系统可以完成预触发，满足炮弹记录实验的预触发需求。

摘要:针对鲸鱼优化算法（WOA）存在的收敛速度慢、收敛精度低和易陷入局部最优等问题，提出了采用非线性收敛因子、协同a的惯性权重、时变独立搜索概率和免疫记忆改进的鲸鱼优化算法（Immune memory-a Weight-Time varying search factor Improved Whale Optimization Algorithm，IWTWOA）。应用非线性收敛因子、协同a的惯性权重和时变独立搜索概率改进WOA迭代模型，平衡了算法的全局搜索和局部搜索能力，有效避免了陷入局部最优的问题；引入免疫算法的免疫记忆机制，提高了算法收敛速度；选取了15个基准测试函数进行性能测试，结果表明IWTWOA算法在稳定性、计算精度和收敛速度上均有所提高；最终将其应用在路径规划问题中，获得了较好的结果。

摘要:随着商业航天的发展,为了能以更低成本将宇航计算单元得到应用,需要结合设计成本、预期寿命、实时性和系统复杂度等因素,对不同计算单元冗余架构的可靠性进行评估。目前在基于高性能商用货架(Commercial Off-The-Shelf,COTS)器件的宇航计算单元研究多满足于工程应用,缺乏关于对不同架构可靠性的对比。首先,针对几种不同冗余计算单元冗余架构,简单介绍具体的拓扑结构和工作方式；其次,根据工作方式给出了他们的故障状态转移图；第三,根据上述几种架构,运用马尔可夫模型理论,对这些计算单元结构进行可靠性建模可靠性模型,在考虑失效率和维修率两个参数对系统可靠性影响的情况下,并以一个虚拟的长时期任务为背景对各结构的可靠性指标进行了评价。仿真结果为更低成本基于COST器件制造宇航计算单元提供了设计支撑。

摘要:六足仿生机器人因其灵活度好、可靠性高、适应性强等特点而得到广泛应用。针对六足仿生巡检机器人，从结构设计、步态规划、系统仿真和实物构建等方面，探索一般意义上系统设计和实现方法。首先设计了六足仿生机器人的多关节机械结构，并给出了此类系统的量化建模方法；然后采用了重心随动的三角步态规划方法，对系统稳定性和典型步态规划进行了量化分析；在此基础上基于标准D-H参数法建立了机器人的运动学模型，并且通过仿真实现了六足机器人向前纵向行走和向右横向行走的直线平稳运动；最后通过六足仿生巡检机器人实物测试，验证了所设计的结构和步态规划方法的可行性和有效性。

摘要:针对配电网中由于谐波等因素影响,导致无功功率增加的问题,提出了新型的无功功率最佳补偿点查找方案。该方案构设出包括设备层、节点层、通信网络层、计算机管理层和远程管理中心的补偿点分析系统,能够以系统化的架构在本地或者远程对电力节点进行分析,并设计出一套谐波控制系统,能够通过在线、实时检测谐波发生点来选择功率补偿点。并在传统的蚁群算法中融合粒子群算法,解决了常规技术中难以实现全局最优解的技术弊端。通过200次的迭代计算,试验表明,本研究的方法在达到预定周期时,能够通过最佳化地更新全局位置搜索到局部的最优解,收敛速度快,收敛时间约为60s, 通过对比试验,本研究的方案具有一定的技术进步性。

摘要:空间在轨服务过程中，当目标航天器周围有若干小卫星环绕时，服务航天器要避开小卫星的安全范围，与目标航天器成功交会并进行在轨服务，航天器的机动轨道规划是其重要前提。在路径规划中，遗传算法应用广泛，但是求解实际问题的时间容易受到染色体基因等算子数目的影响，求解效率未得到保证。提出了一种混合遗传算法，将遗传算法全局搜索能力和模拟退火算法较强的局部搜索能力进行整合，以服务航天器机动轨道的路径安全、任务时间、燃料消耗、总路程等为约束条件，并对算子进行特殊设计，规划出最优机动轨道路径。通过场景假设和仿真实验证明，该混合遗传算法能够规划出符合约束条件的最优机动轨道路径，并且极大提高了求解效率。

摘要:为了在临床中能够获得实时稳定出图且分辨率高的准静态弹性成像，在弹性成像系统设计中加入了帧对构造模块、帧对筛选模块、弹性计算模块以及弹性帧相关处理模块。在帧对构造和帧对筛选模块中设计了帧对预筛选方案及评估方法，能够以较少的计算量实现对错误帧对数据的自动剔除，一方面减少了对操作手法的依赖，另一方面促进为了弹性图像输出稳定；弹性计算模块中采用二维自相关算法进行弹性应变值的计算，可以实现高分辨率弹性成像；弹性帧相关处理模块对多帧弹性图像做帧相关处理，进一步确保弹性图像输出稳定。临床乳腺及甲状腺病变检测结果表明，该系统设计方案可以实现帧率达18帧每秒的实时稳定、高分辨率（1.5mm）弹性成像输出，且能够为临床医生提供有价值的辅助诊断信息。

摘要:针对智能门禁系统实名制管理及安全性问题，设计了一种基于身份证和人脸双重识别技术的智能门禁系统，通过RFID射频识别技术实现了身份证识别，通过宽度学习卷积神经网络算法实现了人脸识别，设计了智能门禁系统的通信指令，提出了一种基于优先级的周期性多任务调度算法，有效的提高实时多任务系统的整体控制性能。经实验结果表明，该智能门禁系统可实现网络化管理以及实名化开锁，可以应用于门禁系统、政府公租房、长短租公寓、民宿网约房、家庭联网门锁、写字楼等多领域。

摘要:文章介绍了一种基于BCI实现轮椅运动控制的新型控制方法,研究了一种便携化的脑机接口范式,搭建了适用于普通轮椅的便携化脑机轮椅控制系统。系统根据脑电信号的自身特点,选用Emotiv公司的EPOC无线便携式脑电仪采集脑电电波信号,由单片机控制,实现脑电电波数据的处理,由集成两个无刷电机的制动器执行命令,选用ZD6716V3作为无刷电机的控制器,且每个电机中,都有一个霍尔传感器,提供来自电机的速度反馈信号,以精确获取每个电机的速度参数,并将电机集成在轮椅后轮上,实现轮椅速度和方向的控制。此外,进行了基于脑电识别率的控制方式实验、基于小车的脑控实验以及基于轮椅的脑控实验。实验结果表明脑电信号的准确率可以达到83%,满足实际使用需求。

摘要:为实现碳钢石墨化的智能化评级,基于卷积神经网络与迁移学习的方法构建了碳钢金相图像的自动分类模型。首先通过几何变换和像素调整的数据增强方法建立了碳钢石墨化图像数据集。然后采用统一扩展网络宽度、深度和分辨率方式来协调精度与效率的轻量级EfficientNet网络作为主干特征提取网络,构建碳钢石墨化图像评级模型,并在训练阶段利用迁移学习与参数微调的方法来提高模型的训练效率。最后使用测试数据集对模型的分类精度与复杂度进行了验证实验,结果表明该模型能快速准确的对碳钢石墨化程度进行自动评级,在仅需12MB内存的情况下,便可实现97.01%的评级准确率,单幅金相图像的平均检测时间也仅需10.27ms,满足现场检测的精度与实时性要求。

摘要:当今社会,焊接技术广泛应用于工业设备的制作,焊接质量的好坏对设备的使用安全造成巨大的影响。超声检测是如今无损检测的重要手段之一,它能有效对接头的焊接情况进行检测,从而判断内部是否存在缺陷,检测结果是焊缝质量评价的重要依据。本文对多块坡口形状为“U”型、“X”型、“V”型的焊接试样中的裂纹、夹杂、未熔合等典型缺陷进行CIVA仿真模拟以及超声相控阵检测。首先通过仿真确定了检测工艺,扫查方式、扫查角度以获得更好的信噪比和缺陷可检测性。其次对比16块对焊接试板中多种不同典型缺陷的多次试验检测结果,分析各类典型缺陷的漏判及误判情况。最后对常规超声、相控阵超声、射线检测缺陷的测长结果进行了统计比较,分析影响相控阵超声测长结果的几个因素,从而为超声相控阵在实际焊缝检测中提供更大的可行性及可靠性。

摘要:脉搏测量是医疗护理基本监测工作之一,传统脉搏传感器多采用的是比如指脉、耳脉等方式,但也具有难以有效维护、数据不精确等弊端。为有效解决上述问题,设计了一款基于STC89C52单片机的指脉测量仪,运用红外对管传感器以及光电转换,感知手指的微弱波动实现信号接收。本设计采用STC89C52单片机作为控制器核心,通过心率传感器来输出方波,当单片机收到相应脉冲波,数码管即可进行计数向接收端发送信号,达到脉搏测量仪计数和监控功能。仿真结果显示,通过相关的调试使用,该脉搏测量仪成功实现了设计时的相应功能,具有潜在应用推广价值。

摘要:为了提高多传感器一致性数据融合的效果，在进行多传感器测量数据融之前，必须要对各传感器的测量数据是否具有一致性进行判定处理。针对现有各种多传感器一致性数据融合方法存在的不足，文章运用统计学中的假设检验理论、聚类分析和正态分布的优良性质，提出了一种在线迭代聚类的多传感器一致性数据融合方法，用Matlab进行大量仿真实验的结果表明，本文给出方法优于现有的多传感器一致性数据融合方法。

摘要:设计制作了一种集成信号调理电路的高温压阻式压力传感器，包含倒装式的压敏敏片、无源电阻温度补偿电路和信号调理电路组成。压敏芯片的制作采用SOI材料和MEMS标准工艺，温度补偿和信号调理电路采用高温电子元件。试验表明，无源电阻温度补偿具有显著的效果。此外，采用了高温信号调理电路来提高传感器的输出灵敏度，通过温度补偿来降低输出灵敏度。与传统的经验算法相比，所提出的无源电阻温度补偿技术具有更小的温度漂移，在220℃条件下传感器输出灵敏度为4.93mV/100KPa，传感器灵敏度为总体测量精度为±2%FS。此外，由于柔性传感器的输出电压可调，因此不需要使用一般的电压转换器随动压力变送器，这大大降低了测试系统的成本，有望在恶劣环境下的压力测量中得到高度应用。

摘要:无线传感网络节点功耗直接决定了无线网络的生存周期,为了降低节点能耗,在对多种微处理器芯片和射频芯片性能分析比较的基础上,选择了MSP430F2618处理器芯片和射频芯片CC2520射频芯片,采用微处理器与无线模块独立架构,设计了一种性能灵活无线网络节点。提出了微处理器、射频芯片在工作模式与多种低功耗模式之间切换,以及微处理器时钟的控制等节能策略,在此基础上设计了网络路由节点和端节点软件系统。实验证明：在发射功率为0dBm,数据传输速率为1MHz时,设计的节点运行电流和休眠电流(26.1mA,1.57μA)与传统的Imote节点(35.1mA,3.6μA)、Mica2节点(56.2mA,21μA)相比,明显低于传统节点。当节点电池容量为2*700mAh,工作周期为10分钟时,其生存周期为7.2个月。设计的节点的寿命达到预期目标。