摘要:故障诊断与健康管理(Prognostic Health Management,PHM)利用装备产生的数据,经过数据处理等手段,能够实现对复杂装备的健康状态进行监测、故障诊断、预测和智能决策的一项技术。在PHM的整个阶段会产生大量的数据,目前已有部分国内外机构针对PHM数据体系进行了研究与构建,然而大部分的数据仅仅是针对PHM数据的管理维护方面做了探讨,并不能清晰地、深入地梳理出现役装备的设计数据、使用数据、验证数据之间的逻辑关系,所以构建一套完整的PHM数据体系架构成为当前极为重要的工作。本文以装备PHM技术为背景,贯穿装备生产制造全寿命周期时间线,基于PHM系统的设备级、区域级、平台级数据的构建、融合为主线,补全PHM数据管理维护数据,形成一套具有装备特色的PHM数据体系架构,完善PHM不同数据要素之间的逻辑关系。

摘要:针对某装备产品的快速检测、通用性以及可扩展性需求，设计并研制了一套硬件基于龙芯3A3000平台，操作系统基于中标麒麟的无源检测装置。本装置根据配置文件自动进行测试，有效解决了人工测试的效率低、测试结果误差大等问题。该装置在CPCI机箱中内置CPCI矩阵开关卡以及数字万用表卡，零槽控制器采用龙芯CPU板，安装中标麒麟操作系统，消除了进口产品带来的安全隐患，实现了计算机安全性以及关键技术的自主可控。本装置的电阻检测范围为0-30M?，经过试验表明，2分钟内完成50个测试点的测试，并且测量误差在1%以内，所以该无源检测装置能够快速地实现某装备产品的无源测试，满足设计需求，具有良好的可靠性、通用性和经济价值。

摘要:为实现电磁环境快速和高精度监测，采用先进的E3238S仪器，增配相应的硬件，设计开发了系统软件，形成了一套完整的电磁环境监测系统，实现了电磁信号分选、识别、测频、测向等功能，频率范围达到1GHz～18GHz, 扫描速度达到10GHz/s，测频精度优于0.1MHz，测向精度优于3°（r.m.s）。实际使用结果表明：该系统充分利用了E3238S仪器的优势，弥补了其存在的不足，能够实现电磁信号的高速搜索、分析捕获、测向、测量数据长时间存储、数据回放等功能，满足了电磁环境监测的需要。

摘要:当前多数医院在进行空气质量检测时存在检测方法单一、操作流程复杂以及检测结果误差较大等问题，本文依据模块化、标准化和可用性原则，设计了一种基于ARM和Lora技术的医院空气质量实时检测系统。该系统给出了嵌入式医院空气质量实时检测系统的基本功能单元和具体操作流程，上位机以Linux操作系统为数据处理通道，并采用Lora无线技术作为通信支撑，设计了主控模块、采集模块和通信模块，实现医院空气质量实时检测。系统测试结果验证了医院空气质量实时检测系统的有效性，获得了较好的目标检测结果，能够有效提高空气质量检测效率，为改善医院空气质量提供了一种高效、精准的监测工具。

摘要:高压开关是电力系统中实现电路分合控制的重要电力装备，对高压开关进行在线监测可以实时监测其运行状态，进而为故障诊断、预测、电寿命、绝缘等分析提供数据来源，可以提高高压开关整体运行可靠性和减少故障时间。数据采集与监测装置是实现这种在线监测功能的核心装置，基于FPGA+STM32双处理器架构的高速数据采集系统，利用FPGA灵活的可编程特性实现高速并行数据采集，利用STM32微控制器强大的处理能力和丰富的外围接口实现数据处理、控制和传输，FPGA和STM32之间通过FSMC接口实现快速数据交换。装置采集了高压开关设备多个传感器数据,通过工业串口液晶屏作为本地人机交互界面，同时以太网接口通过TCP协议上传数据给远端，实现了高压开关运行状态的在线监测。

摘要:设计了一种航空发动机高速振动智能检测监控系统，系统采用CPCI和模块化架构实现。针对航空发动机高速振动信号的特征，设计了基于DSP的信号采集与处理模块，实现同步采集多路振动信号并进行数据处理。利用FPGA和PowerPC设计信号智能检测与数据记录模块；通过多线程DSP软件实现振动数据的智能检测和监控。试验测试和验证结果表明，系统满足飞行安全实时检测监控工程应用的需求。

摘要:针对变电设备运行过程中容易出现诸多故障的问题，提出基于大数据技术的变电设备状态评估及其智能检修方法。首先，根据变电设备关键性能的状态评估需求，建立基于大数据技术的变电设备状态监测的架构。其次，基于多元时间序列建立变电设备的关键参数体系，对采集到的原始大数据采用关联模式方法进行数据挖掘。将高维随机矩阵用于变电设备状态大数据的多元统计分析，实现监测状态参量之间的关联模式识别，以及不同类型输变电设备典型故障类型与状态参量之间的对应关系。试验表明，本研究方案误差低，稳定性好，本研究方法提高了变电设备大数据模型的预测精度和可靠性。

摘要:低压直流断路器作为电力系统控制和保护的最重要的开关设备之一，它的可靠运行关系着电力系统的安全稳定性。因此实现低压直流断路故障诊断对于提高电力系统可靠性和稳定性方面具有重要意义。首先搭建了低压直流断路器信号监测与采集平台，然后提取断路器在分合闸过程中的机械振动信号和线圈电流信号的特征量作为训练和识别故障的特征，最后研究了SVM对电流、振动特征向量的故障诊断效果。结果表明：SVM能够实现低压直流断路器故障诊断，并且在融合振动信号和电流信号时的诊断效果更好。

摘要:波高测量是海洋工程模型试验中的一项重要内容，为了能够准确、稳定地实时测量实验水池中的波浪，采用了一种新型的波高测量系统设计方法：首先利用液位高度与波高传感器电容量的线性关系将波高测量问题转化为电容量测量问题；其次利用波高传感器的电容量与其充放电时间的关系将波高传感器的电容量测量问题转化为充放电时间的检测问题；然后运用单片机片内模拟比较器和定时器的输入捕获功能将电容充放电时间转化为计数值；接下来将计数值通过USB接口送到上位机进行数据处理及波形显示。最后进行实验测试，实验结果表明所采用的波高测量方法是有效的，且具有线性度好、灵敏度高、精度高的优点。

摘要:三相异步电机因其结构简单、维护方便、可靠性高等特点被广泛应用到工业生产中，所以保证三相异步电机在生产环境中的安全与稳定运行具有十分重要的意义。传统的三相异步电机故障诊断均采用特征电流法，但在实际应用中由于特征谐波难以分离，从而导致无法判断；采用先进的长短期记忆(LSTM, Long Short-term Memory)神经网络以及最新提出的RAdam优化器，在电机正常运转时对其运行特性进行实时采集，通过双峰谱线插值法以及滑窗法提取谐波之后，对电机输出结果进行时序预测和比对；最后以工程中实际电机数据为例，通过测量其故障运行实际数据，验证了该算法的可行性；经实验测试可得，相比于传统神经网络，该算法具有更好的故障检测能力。

摘要:贝叶斯网络是概率统计学的重要分支,具有强大的不确定性问题处理能力,适用于复杂系统的故障诊断。风力发电机系统维护成本较高,为减少维修成本,需要进行准确的故障定位。文章对基于贝叶斯网络的故障诊断方法进行了研究,介绍了贝叶斯网络故障诊断模型的建立过程,并着重介绍了诊断算法推导和计算过程。利用历史故障统计数据建立了风力发电机系统贝叶斯网络MATLAB模型,主要包括网络结构有向无环图和条件概率分布参数等内容。最后,模拟了两种故障,分别采用贝叶斯网络方法和相关性矩阵方法进行故障诊断,通过对两种方法诊断结果的比较,前者具有更好的故障分辨率,可有力支持复杂系统的维护保障、降低维修成本。

摘要:燃烧试验碳化面积测量是标准要求对于带电作业屏蔽服装耐燃性评估的必检项目。针对传统面积测量方法存在人为误差因素多，测量误差大，效率低等问题，提出基于机器视觉的亚像素面积测量新方法。本研究先进行像素级轮廓提取与面积测量，然后在获得像素级轮廓的前提下，提出一种梯度方向确定方法，采用基于灰度值的反正切函数拟合法获取亚像素轮廓，最后利用格林公式计算面积。采用标准图形块和实际碳化样品进行面积测量试验。结果表明，亚像素级面积测量方法误差可达到2%以下，较像素级方法精度提高4倍；亚像素级重复测量标准差为5.02mm2，为传统方法的1/4；机器视觉测量方法一次测量耗时3.6s，较传统方法效率提高20倍以上。为碳化面积测量提供了一种可满足实际需求的简单、准确、高效的新方法。

摘要:锂电池健康状态(SOH)的预测是电动汽车锂电池管理系统的最重要的关键技术之一。传统的误差逆向传播(BP)神经网络容易使权值和阈值陷入局部最优，从而导致预测结果不精确。结合布谷鸟搜索算法(CS)的全局优化能力，提出一种基于CS算法优化BP神经网络的锂电池SOH预测方法，该方法的核心在于优化BP神经网络的初始权值和阈值，从而减小算法对初始值的依赖。为了验证算法的泛化性，利用美国国家航空航天局开源锂电池数据集6号电池和7号电池进行仿真实验，仿真得到该算法预测SOH的均方根误差(RMSE)分别为0.2658和0.2620，平均绝对百分比误差(MAPE)分别为0.3319%和0.2605%。通过与BP神经网络、粒子群优化的BP神经网络(PSO-BP)、遗传算法优化的BP神经网络(GA-BP)对比，布谷鸟算法优化的BP神经网络(CS-BP)具有更小的预测误差。

摘要:太阳能拥有丰富的资源，而且分布广泛，现已被广泛应用到各种应用中，光伏发电已是一种可靠可行，可扩展的重要可再生能源利用的方式，因此对光伏出力进行精准的预测意义重大。从宁夏市某光伏发电站获得了一年的光伏发电数据与气象等因素，选取四月至五月的数据进行研究预测。针对BP神经网络的收敛时间长，容易陷入局部极小值等缺点。建立单一BP神经网络预测模型，基于遗传算法(GA)优化BP神经网络的GA-BP预测模型与基于狼群算法(WPA)优化的BP神经网络的WPA-BP预测模型。选择平均相对误差作为误差评估指标，结果表明，三种预测模型均能对光伏电站的发电功率进行预测，但是单一的BP神经网络模型误差较大，晴天时，误差为5.1%，经遗传算法改进后的预测误差为4.9%，较单一模型提高了0.2%精度，而WPA-BP预测模型误差为4.4%，预测精度高于前者。同时多云天和雨天的时，均为WPA-BP模型的预测误差小，稳定性高，具有一定的研究价值。

摘要:随着航天型号发射周期越来越短,对供配电以及其它分系统的地面测试设备的通用性、灵活性、可靠性提出了更高的要求。但目前所研制的供配电测试设备定制化程度高、研制周期长,重点关注功能的实现,而通用性、可靠性考虑的较少,出现问题后排查维修耗时久,不易更换维修。基于此,本文介绍了一种基于功能板卡与可配置软件组合设计思路,实现了通用化,配置灵活的高可靠性供配电测试设备的设计。大大缩短了设备研制周期以及平均故障维修时间。经过多个型号的成功使用,取得了较好的效果,该研制思路值得推广与借鉴。

摘要:针对现有火化机质量检测方式落后、检测能力不足等问题,设计了基于面向仪器系统的外围组件互连扩展(Peripheral Component Interconnection extensions for Instrumentation, PXI)平台的通用火化机质量检测系统。系统采用分级管理原则,分为现场检测子系统和车载检测子系统,两者核心设备均采用PXI平台架构。现场检测子系统利用传感器采集火化机各项质量检测所需数据,并传输至车载检测子系统；车载检测子系统接收来自现场检测子系统的数据进行数据处理及分析,并发送至远程数据中心。系统基于PXI平台可具备各种信号类型的传感器数据采集能力,以兼容现有不同型号的火化机,同时可通过扩展升级支持未来火化机的质量检测。比对实验结果表明,系统检测精度和性能满足火化机质量检测要求。

摘要:随着卫星星座的规模越来越大,对卫星研制周期的要求越来越短,对卫星自动化测试的要求也越来越高。传统的桌面电接口测试存在有安全隐患、测试效率较低、数据一致性差等问题,亟需开展桌面电接口的自动化测试研究。针对具备自动化测试能力、具备数据自主分析能力、具备模块化集成能力的要求,对批生产卫星的桌面电接口自动化测试系统进行了详细的方案设计。通过程控接线盒实现了任意待测节点信号的选通控制,利用NI的采集板卡和控制分析软件完成待测项目的分析及自动测试报告的生成。该方法可以避免测试过程中的线缆插拔等操作,而且具备自动数据分析、自动生成报告的能力,同时可完成多颗星的并行测量,可大幅提升桌面电接口的测试效率,具有很强的应用推广价值。

摘要:针对当前采用的DSP+FPGA实时图像处理和控制系统的不足,提出了一种基于SOC架构的智能图像处理和控制系统,该系统硬件上使用SOC架构进行算法电路实现和外设控制,能够对所获取的图像进行跟踪、识别和匹配等图像处理,同时根据软件配置对外部器件进行控制和交互,具有通用性好、可靠性高、处理速度快和控制精准的特点。文中介绍了系统的硬件架构和工作原理。

摘要:随着集成电子等技术逐渐成熟，无人飞行器得到了广泛的关注和应用。其中，由于飞行器在飞行阶段具有高响应速度、耦合动力学和非线性等特点，使其在飞行阶段的姿态控制成为该领域重点研究的方向之一。针对该研究方向，本文提出了一种基于反步法技术的反馈线性化无人飞行器姿态跟踪控制方案来解决其在受到环境干扰的条件下可以精准跟踪姿态角度的问题。在该方法中，设计了反步法技术拆分简化模型和反馈线性化减少调节参数，并利用扩张状态观测器（ESO）来对扰动进行估计和补偿，同时给出了ESO的收敛性和闭环系统的稳定性来证明该方法的可实施性。最后给出了仿真结果，验证了该方法在干扰的环境下仍可以精准控制无人飞行器姿态。

摘要:客舱压力的控制是商用飞机主制造商必须攻克的关键核心技术之一。基于参数固定的传统PID压力控制器难以适应复杂多变的客舱内外环境,严重影响了乘客乘坐的舒适性,也对飞行安全构成了严重威胁。推导并简化客舱和排气阀门的数学模型,设计数字模糊自适应PID控制器。仿真结果表明,当客舱模型参数发生变化时,采用模糊自适应PID控制要比采用传统的PID控制稳定得多。这不仅增加乘客乘坐舒适性,提升乘坐体验,而且避免压力交替对飞机结构造成疲劳损伤,提高飞行安全,增强飞机的市场竞争力。

摘要:目前研究的电气负载监控系统通信纠错率较低，导致逻辑代码编写结果与实际情况不符，造成航天器电气负载监控准确率较差的问题，为了解决该问题，基于STM32设计一种新的航天器电气负载监控系统。分别设计电气负载监控系统的硬件和软件。系统硬件主要设计了嵌入式数据接口以及外接设备、驱动芯片以及监控继电器控制模块，WLAN驱动芯片能够有效降低成本和功耗，提高通信速率。通过电气负载监控执行实现软件功能，建立电力负载管理中心软件，提高监控系统的通信能力，提升负载监控的准确性。实验结果表明，基于STM32的航天器电气负载监控系统能够有效提高通信纠错率，增强逻辑代码编写结果与实际结果，对航天器电气负载监控的准确率较高，具有一定的实际应用性。

摘要:MEMS加速度计在温度环境变化剧烈的情况下，测量精度受到很大影响，产生漂移误差，难以满足高精度导航的需求，因此迫切需要设计一种恒温电路，使加速度计长期工作在稳定的工作环境中，研究了在恒温情况下加速度计工作状态。针对恒温控制这一要求，设计了基于DSP2812的一种恒温控制电路，将传感器由加热电路和保温层包围，减少散热，提出了由DSP和高精度数字温度传感器TMP116相结合的软件控制系统，对PID控制进行深入研究，提出一种新的控制方式。最终输出PWM占空比、控制温度和检测温度数据，经实验测试，-40℃工作环境下，PID控制后系统超调量为1%，在两分钟内温度从57℃升温至70℃并稳定，稳定后满足温度精确控制在70±0.06℃，能够有效维持系统恒温。

摘要:为了减少飞机着陆阶段的飞行事故,基于某型精密进场雷达设计了飞机着陆航迹纠偏监控设备。通过研究某型雷达的回波数据格式和传输要求,在Windows环境下,采用Microsoft Visual Studio 10.0开发工具,用C#语言开发了着陆航迹纠偏监控软件。该软件能实时、自动监控加入着陆航线的多批次飞机的着陆航迹数据,对超出安全着陆要求的飞机按不同着陆等级设置三类告警门限,在超限事件引发严重事故之前,实时提醒地面人员指挥引导飞机切入安全合适的下滑道进行着陆,解决了某型雷达完全依赖人工监视飞机着陆状态的缺陷。同时,软件可对雷达数据包进行实时采集和误差分析,以作为日常飞行训练质量的辅助分析手段和飞行事故的调查依据。

摘要:可调谐激光器是光纤光栅解调系统中最主要的部件之一，其输出波长和功率的稳定性影响整个解调系统的性能。文中对MG-Y可调谐激光器的调谐原理进行了分析，设计了一种基于FPGA的可调谐激光器控制电路。使用温度控制芯片ADN8834对MG-Y激光器进行温度控制，通过改变电流源的输出电流，控制激光器的输出波长。利用光谱分析仪采集激光器的输出波长，并对激光器的输出波长进行标定，制作“波长-电流”查询表。FPGA通过调用“波长-电流”查询表，实现激光器的波长在1527～1567 nm范围内以20 pm间隔连续线性扫描。同时搭建光纤布拉格光栅解调系统，验证了可调谐激光器解调光纤光栅中心波长的可行性。

摘要:为了实现智能化生产，采用西门子最新型的PLC和触摸屏做为喷油泵试验台的控制中枢和显示界面，实现了自动控制实验台的主轴转速、喷油计数、燃油温度、燃油压力等等，完成了喷油泵在任意工况下喷油量的测量；采用了数字化称重模块，极大地提高了喷油量的测量精度；优化了人机交互界面，提高了系统安全警报功能。多年来正常运行的结果表明，该系统实现了试验台的自动化和智能化，达到了电机转速范围0到3000rpm，电机转速误差为±2rpm，单次测试喷油泵的时间小于20分钟等指标，完全满足企业的实际生产需要。

摘要:传统飞机飞行姿态滑膜控制系统，存在飞机飞行姿态自适应系数稳定性差的问题，在控制过程中会受到多重因素影响，导致飞行姿态可控误差系数增大，需要辅助控制系统修正才能完成飞行姿态的控制操作。针对上述问题，提出基于AFSMC算法的飞机飞行姿态自适应滑模控制系统。系统硬件基于PID自适应滑模控制器，对飞机飞行姿态控制器进行结构设计；软件部分通过引入自适应滑模控制策略，对PID控制器姿态控制变量进行适配；引入AFSMC算法计算姿态控制器当前时间点下的运动控制方程，得到飞行姿态自适应滑模控制的最优量，完成基于AFSMC算法的飞机飞行姿态自适应滑模控制系统设计。实验结果表明，所设计系统能够在不同飞行工况下，对飞机飞行姿态作出准确控制，系统的整体控制精度范围为90%~97.4%，飞机飞行控制稳定性较好，有效提升了系统对飞机飞行姿态的控制准确度。

摘要:为实现电动汽车无线充电系统中逆变部分的有效控制，比较分析了高频逆变器移相控制和调频控制的特性，确定了移相和调频相结合的方案。提出了实现该方案的DSP+FPGA的控制硬件构架，主要描述了控制构架中FPGA根据DSP指令进行实时移相调频的实现原理，以及FPGA中的硬件语言设计，提出了该原理容易出现的窄脉冲的避免办法。最终在11kW无线充电高效高密度地端功率装置中进行验证，实现了频率和相位更新时PWM波的无缝切换以及逆变器在系统中的有效控制，装置通过调节移相角可以稳定工作在不同功率范围，工作效率均超过国标要求的92.5%，证明了该控制方法的正确性，且满足了实际工程的需求。

摘要:本文提出了一种基于框架技术的开放式机载电子战嵌入式软件设计方法,对机载电子战嵌入式软件的开放式架构设计,软件框架的设计决策、软件构件接口抽象与实现要点进行了重点阐述,并基于软件框架对典型的机载电子战管理控制和信号处理软件进行了示例设计,有效提升了机载电子战软件的设计质量、开放性和复用度。

摘要:为了解决高速磁浮轨道检测数据量大、处理难度大、处理程序不方便一线工人操作的问题，对数据处理类软件的设计方法进行了研究，分析了高速磁浮轨道检测各数据对象在处理工具与处理流程方面的差异性，设计了基于LabVIEW、MATLAB及Python混合编程的高速磁浮轨道检测系统地面处理软件。该软件利用LabVIEW简单快捷的软件交互界面开发，结合MATLAB强大的计算能力和Python在图像处理领域的成熟算法，快速完成工程软件的开发工作，实现大量数据的“一键式处理”，解决实际工程需求。同时将不平顺处理模块、磁场处理模块及图像处理模块单独封装为可执行文件进行调用，极大地提高了代码运行的稳定性和可维护性，便于进行功能扩展。

摘要:介绍了一种高可靠、高精度、低成本的箭载无线定位装置。通过解算北斗系统卫星导航电文,实时获取安装位置的定位数据；利用北斗系统RDSS业务短报文通信功能,将定位数据发送给地面手持终端,从而辅助地面搜寻人员快速找到火箭残骸。在产品设计中,除考虑功能性能指标实现外,还针对设备的可靠性开展了大量工作,从导航信号的自主可控性、上下行通信链路的裕度、设备工作的环境适应性以及重要模块的冗余设计等方面进行了总体方案设计。经飞行试验验证,该无线定位装置水平定位精度优于5m,实现了残骸回收“下车即见”的预定目标。

摘要:针对传统点特征匹配方法计算量大、匹配速度慢的问题,给出了一种基于CenSurE-star和LDB的图像匹配算法,以用于在视觉检测中对被测目标图像进行快速匹配。该算法首先通过调整滤波器尺寸从而快速检测被测目标图像中不同尺度的CenSurE-star特征点,然后采用LDB方法对特征点结合其邻域进行描述,以描述符汉明距离为标准衡量图像特征点间的相似度并进行相应筛选,最终结合RANSAC剔除剩余的误匹配点对,实现了图像间准确匹配。实验研究表明,在关于光照、噪声和模糊变化的三组被测目标图像匹配中相较SIFT、SURF等常见算法,该算法不仅显著提升匹配速度,而且保证了较高的匹配准确率。

摘要:针对Retinex算法处理低照度彩色图像出现色彩失真,边缘保持性差等问题,提出一种基于融合策略的改进Retinex低照度图像增强算法。该算法首先在YIQ颜色空间提取亮度分量Y,对其进行MSR算法增强；然后采用高斯-拉普拉斯算子对彩色图像的RGB三个分量进行边缘检测,将其叠加合成后转换成灰度图；最后使用小波变换将两幅图像融合得到新的亮度分量,将其与I、Q分量融合后转回RGB颜色空间,从而获得色彩保真度高,细节清晰的图像。实验结果表明,该方法有效提高了图像边缘细节信息,避免了色彩失真,具有很好的视觉效果。

摘要:对挖掘机行走机构和工作装置进行高精度定位，能够实现挖掘机自动跟踪和引导，提高作业效率、优化作业效果、降低工作损耗。以北斗高精度接收机和定位天线为主，配合角度传感器和车载计算机，组成一种高精度定位系统，可实现挖掘机自动跟踪和引导。同时，通过对方法运行过程进行流程化概括和讨论，介绍设备总体定位、运动姿态分析、坐标转换等详细算法，并在软件程序中予以实现。系统在某矿山挖掘机进行测试并于传统方法对比，证明本方法在挖掘机行走机构和工作装置高精度定位中的效力和适用性。

摘要:为解决健康数据采集、传输、管理过程中存在的系统效率滞后、数据隐私泄漏问题，本文依据实用性和安全性原则，设计了一种基于ZigBee的个人健康信息管理与隐私保护系统。该系统分为感知层，传输层和应用层，包括数据采集、数据传输及数据处理分析等模块，在实现对个人体征数据的实时监测与分析管理的同时，使用ZigBee无线传输技术，有效保障数据的隐私安全。此外，系统设计中采用RSA加密算法和分布式存储技术保证了数据传输和存储安全。实验结果表明，该系统对个人健康信息的管理具有实时性与便捷性，实现了对个人健康信息的实时监测功能，且为有效保护用户数据隐私安全提供思路。

摘要:针对传统通信技术存在经济需求高、易被外界干扰、功率损耗高等问题,本文设计了一套非常适用的解决方案,该方案基于LoRa自组网无线传输技术,与A/D用电信息采集系统结合,组成一套很好的方案。通过LoRa扩频技术和低功耗技术来解决远距离无线通信易受到干扰和功率损耗高的问题,利用A/D用电信息采集系统解决大数据环境下传统采集方法准确率低的问题。经过仿真实验结果表明,该方案LoRa无线传输技术的远距离通信和低功耗能够实现,在大数据环境下A/D用电信息采集系统的准确率比WEB自动采集程序高达3%。

摘要:天线控制单元(Antenna Control Unit, 简称ACU)作为船载天线伺服系统的主要组成部分,已实现ACU双机热备份,但在天线跟踪目标过程中进行切换会产生较大阶跃,可能造成跟踪目标的丢失,削弱了热备份的功能实现。针对该情况,阐述了跟踪环和主备机切换的工作原理,分析了产生阶跃的原因,提出一种实现动态跟踪条件下ACU双机平稳切换的方法,此方法采用记忆跟踪的方式进行过渡,实现切换周期内天线的速度指令不发生突变,使天线稳定跟踪,实验结果表明,最大误差电压不超过0.08V,有效提高了设备的可靠性。

摘要:交流灯丝转换继电器的可靠性对铁路色灯信号机的安全运行至关重要，转换时间为反映其可靠性的重要参数。针对目前交流灯丝转换继电器转换时间测量不准确的问题，文章提出了基于最小二乘法和改进交流峰值快速计算法的转换时间提取方法。以某型号交流灯丝转换继电器为研究对象，搭建参数测试系统对线圈电流和触点电压进行采集，通过最小二乘法对线圈电流进行拟合，求取最优参数，建立线圈断电模型，得出缓放时间，然后利用改进的交流峰值快速计算方法对触点电压进行变换求出触点弹跳时间。最后通过多次实验，结合高速相机拍摄触点运动图像序列分析，结果表明测量精度在1%以内，达到了转换时间检测系统的设计要求。

摘要:随着我国社会老龄化程度加深及各种意外伤害事故频发,下肢运动障碍患者持续增加,各种辅助康复机器人技术迅速发展。为帮助患者改善下肢运动功能,设计了一种基于TI高性能处理器的四自由度下肢外骨骼康复机器人,采用分布式控制系统结构,以组态屏为上位机,各关节驱动采用驱控一体化模块,使用C++语言编写机器人控制程序。通过实物样机实验,康复机器人可辅助患者完成正常步态行走、起立、坐下等基本功能,具有操作简便、结构轻巧、控制精度良好、成本较低等优点。

摘要:多相机视觉运动捕捉系统能通过捕捉标记点的空间坐标从而获得运动物体的运动学参数，本文提出了一种基于多相机运动捕捉系统下的通用物体运动数据捕捉方法。首先根据三个标记点组成固定模型获取物体运动过程中对应标记点的瞬时坐标，然后通过向量法求解出被测物体在运动过程中各采集点对应的物体位姿，然后通过卡尔曼滤波方法消除运动捕捉过程中的系统和环境误差的影响，获得平滑的物体位姿运动轨迹，并根据滤波数据计算出物体在各采集点对应的速度、加速度、角速度、角加速度。最后基于协作机器人进行物体的运动数据捕捉实验，验证了所提出物体运动数据捕捉方法的正确性。

摘要:随着计算机视觉和无人机的蓬勃发展，目标跟踪是当下研究热点之一。但对于该方向，目前存在大量问题，目标的遮挡就是其中之一。因此，为了解决该问题，在此提出了一种无人机抗遮挡目标跟踪算法。该算法基于均值漂移目标跟踪算法。采用动态参数选择策略和双预测机制相结合的方法来解决目标跟踪过程中的目标遮挡问题。为了避免目标丢失，算法中采用目标检测的方法。大量实验表明，在与现有的算法比较过程中，该算法展示出了对遮挡目标跟踪有较好的鲁棒性和实时性。与其他算法相比，其精度提高约了10%，平均目标符合率提高了约15%。

摘要:飞行安全是民航发展的基础,经统计,有40%-50%的飞行事故发生在起飞降落的“黑色十分钟”。为保证恶劣气象条件下飞机的安全率,本文使用直方图优化技术和形态学的权重自适应算法对机场恶劣天气下的监视视频进行去雾降噪处理,之后采用光流法与混合高斯-卡尔曼滤波等机器视觉算法实现同时对多目标的检测、跟踪和预测。最后建立摄像机标定算法完成摄像机视角与机场视角坐标的转换,构建一套完整的机场跑道侵入的预警系统。

摘要:大数据技术成为驱动石油化工服务类企业数字化转型的有效手段,基于大数据技术的石油数字化工作平台建设是石油化工服务类企业的大数据应用实践,该技术整合了企业营销、生产、经营等多个板块的多种业务,串联了企业数据采集、存储、治理、挖掘、分析及应用的整个数据生命周期。本研究从石油化工服务类企业数字化发展现状及遇到的问题出发,结合大数据技术的发展及优势,提出了基于大数据技术的石油化工服务类企业石油数字化工作平台建设方案,通过对大数据故障信息进行提取,应用DBN大数据学习算法模型实现石油全寿命周期管理的数据计算和处理。通过实验,本研究的方法数据处理量大,准确度。

摘要:声目标分类识别是声源识别领域的核心问题。然而，在应用深层神经网络进行声目标分类识别时，从少量样本中学习（样本复杂度较低）是一个具有挑战性的问题。针对此问题，提出了一种基于深度学习的小样本声目标识别方法，该方法将手工设计特征和对数梅尔声谱特征结合到一起，扩充了深度学习模型的可利用特征量，提高了声信号识别效率和精度。在实验验证中，该方法在测试集上实现了87.6％的识别精度；更进一步的，用较少量的训练样本对该方法和其它几种主流的深度学习模型的性能进行了比较验证，结果表明，该方法只需要更少量的数据即可实现同样的识别精度，在声源探测领域具有一定应用价值。

摘要:针对现有基于身份的访问控制系统无法满足用户定制的各种软件组合服务的需求，提出了一种基于动态角色服务权限控制的物联网平台。首先，在物联网平台设计中，通过了解设备的整个生产周期，整合物联网平台的功能模块；然后以动态角色为中心，展开逻辑设计；之后根据RBAC（基于角色访问控制）模型组织用户的权限和组，划分访问Web服务的用户的角色；最后在基于角色的操作级别上对Web服务部分功能提供更细粒度的访问控制。实验表明：基于动态角色服务权限控制后，角色可实现动态化定义，权限访问的范围细粒度可精确到操作级别，优于传统的访问控制系统。该方法实现了简单、灵活地对角色权限进行管理，在实际工程应用中具有重要的指导意义。

摘要:虚拟现实技术在辅助注意力缺陷伴多动障碍（Attention Deficit Hyperactivity Disorder，ADHD）的客观诊断中取得了一定成效。为了分析ADHD患者与正常儿童在虚拟环境中手部交互的运动差异，需要追踪被试的手部运动并对其进行测量。消费级虚拟现实系统HTC Vive配有手持控制器，具有运动捕捉功能。然而目前临床上还未将手持控制器用于人体手部运动追踪，因此尝试探讨手持控制器用于追踪人体手部运动的可行性，并设计了两个实验。实验一评估HTC Vive系统追踪手持控制器静置时的位置和旋转精度，分析系统的随机误差；实验二评估系统追踪手持控制器的平移和旋转精度。实验一测量得出：手持控制器静置时在X、Y、Z轴的位置抖动误差均小于0.25 mm，旋转抖动误差均小于0.05°；进而采用艾伦方差方法对实测数据进行分析，得到系统量化噪声、零偏不稳定性、速率斜坡等主要误差项系数。实验二测量得出：手持控制器绕X、Y、Z轴的旋转误差均小于0.35°，沿X、Y、Z轴的平移误差均小于3 mm。实验结果表明：HTC Vive系统可用于采集人体的手部运动数据，为辅助ADHD患者的客观诊断提供了可靠的基础支持

摘要:薄膜型热电极作为薄膜热电偶结构的核心部位,其尺寸设计对热电偶功能及性能的实现起着重要作用。文章研究了热电偶电极薄膜的尺寸效应,建立了薄膜热电偶热电及热传导机理数学模型,分析了热电极尺寸对热电偶静态及动态特性的影响,设计并制作了不同尺寸规格热电极的薄膜热电偶,对热电极的尺寸效应物理性能开展了试验研究,试验结果表明热电偶电极薄膜厚度与动态响应时间呈正相关,长度、宽度、面积等尺寸参数对热电偶特性无明显影响,为薄膜热电偶电极尺寸设计提供了理论基础与工程依据。

摘要:针对短时高动态、流固耦合现象严重导致柔性网低空展开过程不确定性问题,提出一种综合运用极差法与方差法的参数评估方法。对影响柔性网空中开网效果的弹体速度、弹射角度、牵引头质量、弹射速度、弹道倾角等5项参数开展灵敏度研究,评估开网参数对开网性能的影响。仿真试验结果表明,柔性网展开面积主要取决于弹射速度、弹射角度及牵引头质量；柔性网滞空时间与牵引头质量、弹射速度、弹射角度均呈负相关关系；柔性网有效拦截面积与牵引头质量、弹射速度、弹射角度均呈正相关关系。该方法能够减少试验运算和数据处理工作量,可有效应用于非线性、高动态的柔性网空中开网过程控制参数灵敏度分析,可为柔性网开网参数设计提供理论支撑。

摘要:针对无人机组与地面控制站之间进行无线通信时的身份认证问题，首先分析无线通信协议的工作流程及其形式化表示，然后对网络系统中的诚实主体和攻击者进行形式化建模，其中推导了协议安全属性的LTL公式，通过建立密钥机制，实现控制站与无人机节点以及各个无人机节点之间的身份认证。运用模型检测工具SPIN验证无线通信协议的一致性，其中提出一种改进的知识项获取方法，加快攻击者需掌握知识集的求取过程。验证结果表明该无人机无线通信协议具有中间人攻击漏洞。

摘要:针对自动检测等应用系统对直流稳压电源的需求,设计了一种数字式可调稳压电源系统。该数字式可调稳压电源系统选择单片机(AT89S51)作为核心控制部件,外围模块电路包括MCP4921构成的AD转换模块、基于集成运放LM324设计的电压电流放大模块与采样电压降压模块、液晶显示模块及基于78系列、79系列集成稳压芯片设计的电源供电模块。系统软件设计采用C语言进行了模块化程序结构设计。测试结果表明：该系统输出可调直流电压范围为0V-12V、输出直流电流为500mA、电压误差小于0.1V,且可以通过键盘电路进行目标电压的设置。具有设计简单、输出电压稳定、性能可靠等特点。

摘要:摘要： 文章主要研究的是关于量子遗传粒子滤波跟踪算法，应用量子遗传算法有效保证粒子组成的多样性，从而减缓了粒子滤波的退化现象，解决了粒子耗尽问题。本文通过引入量子的概念，同时让其并行可以有效地减少算法的运行时间，实时跟踪性能得到了大大提高。通过仿真结果表明该算法具有有效性、可行性。通过仿真：与原算法相比，在大噪声条件下量子遗传粒子滤波算法改善了粒子贫乏问题，提高了跟踪精度。