摘要:ATML标准族为自动测试系统提供了一种新的面向信号技术标准。分析了STD、ATML、SIMICA和AI-ESTATE自动测试领域四大国际标准，系统阐述了自主开发的面向信号软件平台CATS的设计与开发。首先介绍了CATS软件系统的功能组成和工作原理；然后重点分析了TPS开发平台、系统管理平台和TPS运行平台的工作原理和功能模块；最后详细介绍了面向信号仪器驱动程序的设计。工程应用表明CATS软件平台符合ATML标准族，能够有效满足航空电子设备的内场测试和诊断需求，采用开放式体系结构，易于系统扩展，具有较好的应用前景。

摘要:无人机在进行搜索救援等高级任务的时候，往往需要确定自己的位置和环境信息。仿照于人类通过视觉感知环境信息，视觉SLAM(visual simultaneous localization and mapping, VSLAM)是计算机视觉领域里面通过视觉传感器感知环境的信息并快速跟踪自身的位置和建立环境地图的一种前沿技术。本文首先阐述了VSLAM的重要组成部分：前端处理（特征点法和直接法）、数据关联、后端优化算法（滤波方法和优化方法）和建图；然后总结了一些在无人机上成功应用的典型VSLAM算法，以及在VSLAM发展的30多年的时间里涌现出许多出色的方案和研究机构；接着论述了当前用于无人机VSLAM发展的几个重点问题，多无人机协同的C-SLAM、深度学习和语义分割在SLAM中的应用、以视觉惯导为代表的多传感器融合SLAM；最后，对VSLAM方法进行总结，给出了未来的发展方向，希望对后续研究提供指导和帮助。

摘要:针对复杂电子设备在使用过程中多故障诊断难的问题,以相关性模型为基础,提出了一种多故障诊断的设计方法。首先,根据相关性模型确定测试D矩阵,并获得组成单元与测试次数的关系矩阵；其次,根据每次实际测试的结果构建测试结果矩阵,并计算获得测试故障单元矩阵；最后,通过综合测试故障单元矩阵与测试次数关系矩阵的数据,确定故障单元的概率,根据故障概率定位出故障单元。通过实例验算表明：多故障诊断方法可准确定位故障单元,大幅降低误修率。

摘要:针对装备大规模集成电路测试性验证与评估需求，突破传统方式的故障注入难、耗资耗时等限制，开展半侵入式装备激光探针故障注入技术研究及应用。首先，研究了装备传统物理故障注入技术，分析了脉冲激光瞬态故障注入方式的可行性及作用机理；然后，建立了脉冲激光瞬态故障注入的能量传输模型，提出了基于单光子吸收机制的脉冲激光等效LET计算方法；最后进行了试验验证。试验表明，该方法成功实现了典型故障模式的准确复现，可精确定位芯片内薄弱部位以指导装备优化设计。

摘要:针对民用飞机航电系统集成测试中多通道故障并行注入的问题,研究ARINC429总线故障注入方法并实现功能设计。首先,分析航电中继系统的数据交互方式,设计基于航电中继系统的故障注入架构,研究基于反射内存通信网络的多通道并行故障注入方法；然后,分析ARINC429总线在协议层和应用层的故障类型和对应的注入方式,并完成故障注入功能的逻辑设计；最后,基于航电中继系统搭建故障注入实验平台,进行故障注入实验。实验结果表明,所研究的故障注入方法能够有效完成多设备、多通道航电总线在协议层和应用层的低延时故障注入,满足航电系统集成测试的要求。

摘要:为提高船舶吃水检测精度,研制了基于STC8A8K+MS5837的高精度船舶吃水监测系统。该系统利用压力传感器MS5837高精度的特点并结合液体压强与深度的关系解决船舶吃水测量精度低的问题,同时单片机STC8A8K将吃水数据发送给上位机,在液晶屏上可以显示实时数据,并且可以保存数据以供后续研究。现场实验表明,该系统具有安装方便、实时性高的优点,其测量精度可达0.1mm。

摘要:目前人们对噪声污染越来越重视，送检的声级计日益增多，传统的手动检定方式的效率已经很难应付，因此提出设计一款基于LabVIEW软件平台的声级计自动检定系统,以实现声级计的自动检定。系统依据JJG188-2017《声级计检定规程》设计，通过控制标准信号源 (KeySight33520B)和程控精密衰减器生成标准检点信号传输到声级计电信号输入端，声级计响应以后将检定结果返回给系统，文章介绍了系统的设计方案。经过实验，系统可测量声级计频率范围10 Hz～20 KHz，声压级动态范围110 dB；在实际应用中能很好的完成仪器自动控制、数据采集、数据分析处理、检定原始数据记录报告生成等自动化检定工作，提高了声级计检定的工作效率、减少人为误差确保了检定结果的准确可靠。

摘要:为实现高效的模拟电路故障诊断，提出了基于小波包能量熵(Wavelet Packet Energy Entropy, WPEE)和随机森林（Random Forest, RF）的模拟电路故障诊断方法。选择合适的测试激励信号，监测电路收集数据，对模拟电路监测数据进行5层小波包分解，计算多频带WPEE向量表征故障特征，由RF分类器实现故障诊断。仿真实验结果表明，该方法在双二次滤波电路、Sallen-key滤波电路容差故障诊断以及对数放大器综合故障诊断中体现出良好的性能，故障诊断准确率达99%以上，且该方法具有参数鲁棒性，RF模型训练时间短。较支持向量机和BP网络方法相比，表现出更好的综合性能，更能贴近工程实践应用。

摘要:目前研究的分拣机器人故障检测系统检测准确性较低，导致检测结果误差较大、实时性较差。为此，基于物联网设计一种新的分拣机器人故障检测系统，并分别对系统的硬件和软件进行设计。选用滑轮式机器人载体设定分拣机器人，硬件部分采用Zigbee压力传感器完成机器人故障信息采集，利用XBEE模块负责数据之间的传输，协调分拣中控机接收各个传感器采集的信息，通过STMP3550芯片将采集到的发送到上位机中，实现控制器设计。通过信息标定、信息采集、特征提取、故障识别实现软件工作流程，应用非极大值最大类间方差法来筛选出最优的高低阈值解，得到连续但含有假边缘的故障信息图像边缘。将提取到的图像特征向量映射到类型空间之中，获得识别分类结果，确定故障原因，完成故障识别。实验结果表明，基于物联网的分拣机器人故障检测系统能够有效提高检测准确性，加强检测结果的实时性。

摘要:鉴于现有的火灾检测手段大多依赖于感温探测器和感烟探测器,但感温探测器和感烟探测器的探测具有一定的滞后性,无法实时准确的检测出初期火灾的问题,因此,构建了一个大规模多场景的火灾图像数据集,同时对图像数据集进行了火焰和烟雾目标标注,并提出了一种具有注意力机制的火灾检测算法,采用颜色分析的方法检测出图像中火焰和烟雾的疑似区域,再对火焰和烟雾目标的疑似区域进行关注,通过结合深度网络的特征提取能力,得到火灾目标的检测模型；实验结果表明,此方法在检测火灾任务上取得了更优的效果,相比于基于YOLOv3的火灾检测模型，mAP(mean average precision)提高了5.9%,同时满足了实时检测的需求。

摘要:锂电池荷电状态(SOC)的预测是电动汽车锂电池管理系统中最为关键的技术之一。为实现对SOC的高精度的预测，提出了一种基于布谷鸟搜索算法（CS）优化的误差反向传播（BP）神经网络的锂电池SOC预测方法，该方法的核心也是难点之一，在于优化BP神经网络的初始权值和阈值，从而可以改善易陷入局部最优的情况，减小算法对初始值的依赖。MATLAB仿真结果表明，CS-BP神经网络算法的均方根误差值比BP算法的均方根误差值平均降低了0.0106，CS-BP算法具有更高的预测精度和极强的泛化性能。

摘要:为实现某无人机平台管理系统的功能逻辑测试,开发了一套通用化的测试设备和测试用例编辑工具。通过总结被控系统的静态及动态特征，用编辑工具生成的测试用例模拟了各系统，建立了系统模型。测试过程中，测试设备的激励信号按条件或时序自动发送，测试用例与平台管理系统完全自主交互，实现了平台管理系统功能逻辑的自动测试。该自动测试方法可以将现有的多个测试用例组合，方便地编辑复杂自动测试用例。通过复杂的测试用例实现了多通道并行自动测试、多被控系统的全任务流程自动测试。该自动测试方法减轻了测试人员负担，使得测试效率提高了四倍，节省了约80%的测试时间。

摘要:涡流无损检测技术是以电磁理论为基础的非接触式的检测技术，具有结构简单、不受介质影响、抗干扰能力强等优点。本文设计了一种基于Zynq-7020平台的可变频的检测系统。Zynq-7020为片上系统，该平台既能发挥FPGA并行运算的优势，同时具备了处理系统的灵活性，能够实现对数据的高速采集和实时处理。通过上位机可以改变激励信号的频率，适应不同厚度金属的检测。该系统从数字信号处理角度实现阻抗分解，能够显著的提取缺陷信号。并通过实验验证了系统的可行性。

摘要:针对传统通信网络入侵检测系统负载不均而导致检测精准度低的问题，提出了基于负载预测的通信网络入侵检测系统设计。设计系统硬件结构，使用T-KOKO型监听器及带有监听面板AP-9812M的语音信息监听工具，使用HDMI分配器传输监听信号，选择JY211-QTQ-04型号光缆探测器，其内部含有发射机和接收机，用于发射和接收数据，采用TCP继电器控制器用于改变指令正常执行的顺序。确定负载指标，动态调整负载预测策略，保证负载均衡，并通过hash函数获取网络攻击行初始判别概率向量，实现通信网络入侵检测。由实验结果可知，该系统的运行时间平均值为86.3s，吞吐率平均为74Mbps，网络入侵检测准确率平均值为95%，能够为通信网络的安全运行提供系统支持。

摘要:为了在风洞系统发生故障时实现快速准确的诊断与定位,提出了基于多信号流图模型的风洞测试性建模方法。针对风洞结构复杂、解析建模困难等特点,首先通过分析系统组成与设备的功能结构对风洞进行了层次性划分,并根据实际运行中出现的故障情况得到了风洞关键设备的FMEA结果, 而后以FD-12亚跨超声速风洞为研究对象建立了系统的多信号流图模型,利用故障模式与测点对应关系建立了相关性矩阵,最后采用TEAMS-RT算法对系统的测试性水平进行了分析和评估,验证结果表明该方法对于风洞系统的测试性建模与故障诊断是有效的,为风洞系统健康管理相关研究提供了参考。

摘要:为了实时监控小型油动无人机的发动机工作温度，设计开发了基于K型热电偶的4路温度监控系统。该系统采用模拟开关CD4052作通道切换，选通的热电偶信号经放大调理，由STM32F103控制器片上A/D采集，经DS18B20数字温度传感器作冷端补偿，最终以Modbus RTU协议将温度值发送到485总线上。经调试校准，该温度监控系统在蚊子直升机MZ202型发动机正常工作温度范围内与原机温度仪表相差±3℃，数据刷新率大于2Hz，且工作稳定抗干扰能力较强，为发动机调校提供了可靠的依据，有效地保障了发动机安全稳定运行。该温度监控系统也可用于Rotax582，Rotax912/914等小型活塞航空发动机缸头及排气温度的采集与监控。

摘要:大部分模糊控制器不具有适应控制对象变化的能力，基于此设计一种自调整因子模糊控制器，并针对机械臂长时间重复操作导致运动精确度下降这一类问题，结合迭代学习控制方法，提出一种自调整因子模糊PD迭代学习控制方法。以双关节机械臂为研究对象，利用Fuzzy工具箱编写模糊控制规则，通过系统产生的误差以及误差的变化率作为模糊控制器的输入量调整模糊系统中的量化因子和比例因子，实现模糊规则的更新和对迭代学习控制中的PD参数的实时调整，系统的自适应性得到提高，并在SIMULINK中进行机械臂的运动控制实验，仿真结果表明，所提控制方法最终产生的误差可以精确到0.0001rad，同时在进行第2次迭代时关节角度和角速度误差收敛基本趋于零，整体的控制效果较好。

摘要:针对新生婴儿需要大量人力实时看护的问题，设计了一套智能婴儿监控系统，对婴儿的生理状况进行监测和报警。系统以STM32F103微控制器为控制核心，利用姿态传感检测、温度检测、湿度传感器、脉搏传感器、无线通信、显示电路等外围功能模块，实现对婴儿体温，尿床，脉搏等数据的实时显示和报警。同时,将数据通过ZigBee网络传输至PC机，利用虚拟仪器软件LabVIEW编写服务端功能程序，状态数据可通过Internet远程访问，有效的对婴儿状况进行远程监测。测试结果表明，该系统参数测量精度在2.1%以内，无线传输效果稳定，达到设计预期要求。该设计为婴幼儿智能护理设备设计打下了良好的基础，具有较强的实用性。

摘要:针对Buck型变换器中存在的匹配和非匹配扰动，提出一种基于广义比例积分观测器(GPIO)和增强型变速趋近律的控制方法。首先，设计广义比例积分观测器来估计匹配和非匹配扰动，并将估计值引入控制器中进行前馈补偿；同时，构造了基于双曲正切型函数的变速趋近律，可以缩短系统状态的到达时间，并减小在滑动阶段的抖振现象，并与广义比例积分观测器结合，使系统具有良好的抗干扰性能和跟踪性能；最后，证明了观测器的收敛性和闭环控制系统的稳定性，并通过仿真验证该方法可以有效地抑制扰动带来的影响，提高整个系统的抗干扰性能。

摘要:传统爬壁机器人吸附参量存在同步不对称的问题,导致爬壁机器人吸附控制系统输出控制量精度降低,影响机器人整体控制效果。为了解决爬壁机器人吸附参量不对称问题,提出基于D-H参数的爬壁机器人吸附控制系统设计。利用基于D-H参数设计基于D-H参数的爬壁机器人吸附控制系统。基于D-H参数特点,设计系统总体框架,框架共分为硬件与软件两部分；硬件主要利用动态陀螺仪控制器控制处理指令数据,完成处理模块设计；通过无线控制遥感器KJ-F6000X-T6实现控制模块设计。软件部分采用与D-H参数相关的算法对控制程序进行设计。通过实验对比数据表明：提出设计系统具有同步爬壁机器人吸附参量对称性,提升系统控制量输出精度的效果。

摘要:随着物联网技术的不断发展，智能家居如今已经开始深入到人们生活。针对智能家居中的智能生态康养环境监控问题，对物联网智能生态康养环境监控系统进行了研究，包括系统模型的构建，系统软件的设计，通信指令的智能化调度等。通过研制控制电路板，集成负氧离子、温度、湿度、甲醛、PM2.5、语音等传感器，采集室内各种环境参数信息，采用智能控制方式，通过无线Wi-Fi节点，对室内负氧离子发生器、水暖、电暖、加湿器、空气净化器等设备进行控制，从而调节室内环境参数，达到优质的居住环境和良好的疗养要求。通过研究探索一种物联网智能生态康养环境监控系统的设计方法，经过实验表明该设计是可行的。

摘要:为了解决基于DDS的分布式协同仿真平台多节点、多模型条件下飞机机电系统复杂关联参数的实时监控问题,结合组态监控技术提出一种基于DDS的飞机机电系统协同仿真组态监控方法,设计了组态监控平台与分布式仿真平台的数据交互接口,实现飞机机电系统模型的实时过程监控以及监控界面的图形化显示。集成测试结果表明,该组态监控方法实现了对飞机机电系统复杂关联参数的读写、存储以及监控界面的图形化显示,提高了飞机机电系统的协同仿真验证效率,降低了分布式协同仿真监控系统的开发难度。

摘要:目前研究的四旋翼无人机航迹跟踪控制系统跟踪过程不稳定，导致跟踪结果不准确。为了解决上述问题，基于MPC设计了一种新的四旋翼无人机航迹跟踪控制系统。通过空中飞行控制器、地面控制器和人工干预器实现了无人机航线的跟踪控制。空中飞行控制器主要功能为确保无人机按既定航线飞行，涉及硬件主要有GPS导航定位模块、姿态评估模块（MTI）、飞行控制系统计算机，显示模块等。地面控制器主要功能为对周围飞行环境进行探测，规避这些障碍物规划出安全航线，传输至空中自主飞行控制系统，涉及硬件包括无线通讯的数据连接电路和地面终端控制模块。人工干预模块能对飞行过程中发生的意外情况进行人工干预以避免突发情况造成危险，主要硬件有Futaba控制器和配套的 RS5803 接收机器。以VS2010为开发环境，利用C++软件设计软件流程。实验结果表明，基于MPC的四旋翼无人机航迹跟踪控制系统能够有效提确保跟踪控制过程的稳定性，提高控制结果准确性。

摘要:为促进四旋翼无人机的飞行自主性，增强无人监管情况下飞行器主机所具备的避障行进能力，设计基于RFID技术的四旋翼无人机轨迹跟踪控制系统。在RFID工作频段中，调制处理既定控制信号，利用标签识别协议，在RFID标签识别技术的支持下，连接微型四旋翼轨迹控制器与内环姿态控制器，通过数据通信链路，提取轨迹跟踪控制所需的传输应用电子，完成轨迹跟踪控制系统硬件设计。利用动力系统中的参数辨识策略，确定与轨迹姿态控制相关的物理规律标注，实现基于RFID技术的四旋翼无人机轨迹跟踪控制系统设计。实验结果表明，与机器视觉型控制系统相比，基于RFID技术的控制系统的SSI避障行进指标数值相对较高，全局最大值达到了79%，四旋翼无人机滚转角平均值为85°，能够有效抑制四旋翼无人机滚转角的数值上升趋势，增强无人监管情况下飞行器主机避障行进能力。

摘要:低轨卫星移动通信信息存在复用保护间隔，为实现对传输数据信息的精准定位，设计基于正交频分复用的低轨卫星移动通信同步控制系统。设置电源管理模块，初步协调BDG-MF-OS型卫星终端与ZIGBEE无线数据传输模块，将卫星通信信息反馈至网络与显示模块，实现低轨卫星移动通信同步控制系统的硬件设计。建立同步信号模型，通过信号调制解调的方式，完善待处理通信信息的复用保护间隔与循环前缀，实现正交频分复用处理的关键技术研究。分包处理通信数据，借助已知的短报文通信模式，连接同步通信协议，完成低轨卫星移动通信同步控制。与北斗型通信控制系统相比，正交频分复用技术作用下，低轨卫星的移动通信能力得到强化，较好满足精准定位传输数据信息的实际应用需求。

摘要:长输天然气管道压缩机多机启动时，单靠人工完成一系列操作，耗时时间长，检查判断不准确、多机并行运行能耗较大。为了提高压缩机多机启动效率和启机一次成功率，自动识别启机不满足项，快速投用负荷分配使机组做功效率最大化。利用数据采集与监视控制（SCADA）系统，对多台压缩机设定启动优先级、启动台数和负荷分配自动控制，优化逻辑控制器（PLC）与压缩机组控制系统（UCS）通信。创新实现了多机组一键顺序启机和启机后多机组负荷分配自动并网。经实际应用满足了中俄东线天然气管道黑河首站4台压缩机多机启动要求，降低了人力和能耗，提高了生产运行效率。为多行业多种输送介质的大型机械设备联合自动控制提供了丰富的参考价值，对UCS与SCADA的控制整合具有一定的指导意义。

摘要:比例阀是呼吸机吸气模块中负责流量控制的重要组件，为了研究比例阀的特性和提高呼吸机吸气模块的流量跟踪效果，推导了比例阀阀芯位移与流量之间的关系，构建了比例阀的被控对象模型并采用S-函数在Simulink中实现了该模型。对模型进行简单的输入控制可以获得比例阀的瞬态特征和稳态特征，对模型输入采用PID控制和模糊PID控制方法均能够提高比例阀的响应速度。在两种控制方法中采用一致参数，分别在Simulink仿真和实验条件下对比两种方法的流量跟踪效果，可以验证相较于固定参数的PID控制方法，模糊PID控制方法更能有效降低流量的超调量从而保持气路中流量的稳定。

摘要:针对芯片智能分拣生产线中,工业机器人夹具与芯片相对位置具有不确定性且芯片下料、芯片传输、相机检测以及工作机器人分拣等节拍不一致的问题。以ABB IRB360并联工业机器人为控制核心,构建了一个基于RobotStudio的芯片智能分拣仿真生产线。首先利用Solidworks建模软件建立了工作站相关模型；然后利用RobotStudio软件的Smart组件、机械装置等功能实现芯片下料、芯片传输、相机检测等过程；最后编写工业机器人控制程序,设置工作站逻辑,实现芯片的智能分拣。仿真结果表明,工业机器人能够根据相机的引导正确且高效地分拣芯片。该工作站可直接下载至实际工业机器人控制器,能够优化生产,节约开发时间。

摘要:针对当前机器人运动控制系统对于运动数据的调节力度较小，无法实现精准控制，导致运动轨迹误差较大，运动控制效率较低的问题，设计基于大数据聚类的智能探测机器人运动控制系统。采用TMS320LF2407A主控芯片，集成650V功率管，在电感电流断续模式下工作，提供系统驱动能量，设置光电耦合器，处理控制信号发射，调整控制电路内部电流关系。选用6ES7214-1AG40-0XB0控制器以及信号和通信模块扩展，控制机器人运动轨迹，结合内部驱动装置，整合运动数据信息进行存储，实现运动控制系统硬件结构设计。通过调节程序开始数据，结合内部脉冲数据，构建软件平台管理模块，获取机器人运动轨迹数据。采用大数据聚类技术，建立控制系统大数据分布结构模型，模拟非线性时变LFM控制信号，特征提取和聚类运动轨迹数据，获取精准运动轨迹数据，减少运动轨迹偏差程度，完成运动控制系统软件设计。实验结果表明，基于大数据聚类的运动控制系统的运动轨迹误差较小，能够有效实现精准控制，提高运动控制效率。

摘要:随着光纤激光器广泛应用与快速发展，市场竞争与成本控制不断加强，其光电系统的控制与保护成为光纤激光应用的关键。为实现激光器的智能化控制和预报警保护，降低生产和维护成本，详细介绍了激光器监控系统的软、硬件设计及其测试结果。通过Visual Basic编写USB转RS232的串口通讯软件，以STM32F407ZG单片机为核心设计了激光器功率驱动、故障保护、数据采集等硬件电路，完成PC端上位机软件对光纤激光器功率的控制（0～100%），实现对光纤激光器泵源温度、工作电流、工作状态等数据的实时采集和监测。根据对300W光纤激光器输出功率进行测试，可得到系统光光转换效率高达70.53%。同时经过72h整机老化后，根据测试结果可得到激光器功率输出稳定度高达96.6%。设计已广泛应用于切割、焊接、精密打孔、3D雕刻等工业加工领域的实际生产中。

摘要:以数传电台为核心器件设计了一型适用于靶弹的测控系统。该测控系统由弹载数传设备和数传地面站组成，可以下传靶弹飞行状态信息同时上传用于控制靶弹自毁的安控指令。对弹载数传设备结构及采编器软件和硬件，数传地面站电气结构，收发控制器软件流程进行了详细设计。数传地面站采用时分多址的通信模式进

摘要:针对旋转弹用磁测系统在飞行过程中，存在由机械安装误差以及固定磁干扰带来的测量系下三轴磁矢量与弹体系不平行问题，提出一种磁测系统与弹体之间等效安装误差角的在线标定补偿法。通过分析磁测系统实时输出的三轴地磁矢量信息，建立测量信息与误差的误差模型，利用类正弦信号特征值求取误差角，进而补偿磁测信息中的误差项，最终提高磁测系统解算输出的滚转角精度。实验结果表明，当弹体仅做滚转运动时，经过该方法补偿后磁测系统解算的滚转角比补偿前解算的滚转角精度可提高6倍以上，滚转角解算误差保持在2°以内，可以满足制导弹药对滚转角的精度需求。

摘要:大数据时代信息技术的快速发展，依托于各类硬件防护设备的网络体系架构的异构数据量每天以指数级的量级递增，基于传统的网络安全防护技术无法有效的适用于具有海量数据的特征网络安全和分析预测等工作，因此海量数据的保存、使用、以及分析等信息挖掘和数据分析预测逐步成为社会各界重视和当前的研究趋势。本文以海量的异构数据为研究对象，识别网络安全大数据的典型特征，结合情报预测的主要方法，创新性的提出了大数据特征下的网络安全预测分析技术，提高网络安全风险识别和预测、俞静能力，有效的改善网络防护效果。

摘要:针对隧道施工环境,设计了一款隧道安全预警机器人,并重点研究其导航系统实现。机器人搭载检测仪器与分析主机,集数据采集、分析、预警于一体,实现隧道巡检的自动化和智能化。分别利用Cartographer算法和自适应蒙特卡洛算法(AMCL)融合雷达、里程计、IMU的数据,实现环境地图的创建与机器人实时定位。采用A*算法和DWA算法实现机器人的全局和局部路径规划,并结合ROS操作系统对其进行实验验证。实验结果表明：在导航定位时,机器人位置误差和航向误差分别小于20 cm和5.5°,能满足实际工程需要,完成自动巡检任务。

摘要:自主水下航行器(AUV)在海洋资源勘探与开发中发挥着重要作用,安全性作为其研究的重要内容与关键技术之一,关乎着水下任务能否顺利完成并安全返回。为进一步加强AUV在水下应对故障及危险的能力,依托实体AUV,设计一套安全抛载系统。该系统基于ARM Cortex-M4处理器,搭建AUV安全抛载电路,使其不仅能够响应程序预先设定的抛载指令,还能根据一些突发或紧急情况,自动触发抛载动作,如：系统掉电、死机或漏水等。最后通过岸上模拟实验与水下实验,验证了该系统的可行性与可靠性,可有效保障AUV水下航行安全。

摘要:针对传统PSO算法容易陷入局部最优的问题，提出一种基于竞争学习的粒子群优化算法(competitive learning-based PSO, CLPSO)。在CLPSO中，首先通过动态计算粒子的适应度值将种群分成优选、合理和疏离三个子群；其次，根据三个子群中粒子的进化特性，为三个子群分别设计了不同的更新变异方式。然后，利用12个基准测试函数对算法的性能进行了验证。实验结果表明，所提的竞争学习策略能够有效克服经典PSO算法在处理复杂多峰问题时容易陷入局部最优的缺陷。最后，利用CLPSO算法优化模糊神经网络的参数设计CLPSO-FNN算法，并利用其建立出水氨氮软测量模型，实验表明，CLPSO-FNN软测量模型能够更精确更实时地测量出水氨氮浓度。

摘要:在基于模型的嵌入式控制系统设计开发中,利用Simulink Coder和Embedded Coder等工具为控制算法、系统模型等自动生成嵌入式代码被证实是一种高效、可靠、便捷的方法。Mathworks为自带的Simulink模块和MTALAB函数的目标代码生成提供了支持,缺乏的是对于嵌入式开发中目标外围功能的直接支持,比如数字、模拟输入/输出,网络通信以及其它微控制器自身功能,而这对于嵌入式系统开发往往是不可缺少的重要部分。针对工业级嵌入式产品领域应用广泛的Cortex-M3内核微控制器这一目标,设计开发了支持常用外围功能的STM32F1XTarget目标系统以及配套的嵌入式控制板,详细阐述了STM32F1XTarget的工作流程和自定义设备驱动模块设计原理。设计的目标系统支持由系统模型到应用程序下载的一键式操作,这将算法设计和产品开发无缝连接到一起,大大加速了嵌入式控制系统的开发流程,降低了成本,最后在倒立摆嵌入式控制系统开发中进行了实验验证,检验了该目标的有效性和可靠性。

摘要:装备软件质量评测自动化需求日益提升。装备软件在质量评测过程要经过多轮迭代修改,修改后代码的影响域分析是软件质量评测中重要的一环。目前修改后代码的影响域分析完全依赖人工。由于装备软件代码规模大,人工分析耗时较长,拉长了装备交付周期。为了提高装备软件质量评测的效率,代码影响域的自动化分析的研究势在必行。针对装备软件代码影响域分析问题,提出一种基于标识符的代码修改特征提取方法,该方法可以快速提取大规模代码的修改特征；提出一种基于标识符检测队列的影响域分析方法,可以实现装备软件影响域的快速自动化分析,准确率达85.7%,该方法可以满足现有装备软件影响域自动化分析的需求。

摘要:随着煤炭产业开采从浅层往深层推进，温度、压力和振动等环境条件都时刻需要检测，防止威胁矿下人员安全和财产安全的现象发生，因此一个实时性，稳定性良好的采集传输系统极为重要。针对这一问题，设计了一种基于FPGA多通道、数模混合的采集与实时发送系统。在系统总体设计的基础上，对系统的硬件电路和软件程序设计进行了相关介绍，通过对程序的仿真，验证了采集传输系统设计的可行性。经实物试验验证，采集传输系统可以正确有效的采集和传输5种传感器输出的信号，各信号精度都满足要求，具有一定的工程实用价值。

摘要:基于区块链的跨域认证利用区块链代替传统的CA机构颁发区块链证书，借助区块链的去中心化和透明性，实现了信任的去中心化。针对现有基于区块链的跨域认证存在着跨域认证效率不高，没有完整的证书管理功能、区块链存储证书开销大的问题，提出了基于区块链和动态累加器的跨域认证方案，设计了区块链证书格式，描述了跨域认证协议，将区块链证书信息映射为累加值，提升了验证效率，通过在智能合约中构建动态累加器，实现证书的注册，撤销和查询功能。实验结果表明，该方案能够有效降低区块链证书存储成本，提升跨域认证效率。

摘要:针对现有心音分类算法普适性差、依赖于对基本心音的精确分割、分类模型结构单一等问题,提出采用大量未经过精确分割的心音二维特征图训练深度卷积神经网络(Convolutional neural networks, CNN)的方法。首先采用滑动窗口方法和梅尔频率系数对心音信号进行预处理,得到大量未经过精确分割的心音特征图；然后利用深度CNN模型对心音特征图进行训练和测试。根据卷积层间连接方式的不同,设计了三种深度CNN模型：基于单一连接的卷积神经网络、基于跳跃连接的卷积神经网络、基于密集连接的卷积神经网络。实验结果表明基于密集连接的卷积神经网络比其他两种网络具备更大的潜力。与其他心音分类算法相比,该算法不依赖于对基本心音的精确分割且在分类准确率、敏感性和特异性方面均有提升。

摘要:远探测方位反射声波成像测井仪（BAR）是新一代成像测井仪，其测井数据存储于内部大容量存储模块中。为了实现在测井现场快速读取和回放测井数据，设计了一种基于USB总线的数据读取接口。数据读取接口通过USB总线与PC通讯，通过自定义高速串行总线与下井仪数据存储模块通讯。高速串行总线为基于M-LVDS的差分总线，设计的工作频率为80MHz，采用8B/10B编码。数据读取接口电路采用FPGA作为主控芯片，高速总线协议和传输控制均在FGPA中实现。所设计数据读取接口已实现8口井的现场测井数据读取，数据读取速度达到57Mbps。该设计实现了测井数据的现场快速读取和回放，保证了测井数据检验的时效及测井施工的效率。

摘要:时钟同步是分布式网络内各节点设备协同工作的重要前提，网络内许多任务的完成都需以时钟同步作为基础。为了实现分布式系统中高精度的时钟同步，本文在现有的时钟同步技术的基础上，设计了一种分布式时钟同步技术，以北斗卫星授时技术作为主同步机制，单向时钟同步技术作为辅助同步机制。即在正常情况下网络中的节点设备利用北斗卫星进行授时，而在无法顺利接收北斗授时信号的少数情况下，节点设备之间利用单向时钟同步技术完成时钟同步，两者结合共同实现不同情况下高精度的时钟同步。在LabVIEW编程环境下设计仿真程序对方案进行验证，结果表明，该方案可以实现分布式系统中的时钟同步，方案的可行性可以得到验证，然后通过进一步的误差分析可知，误差处在一个可接受的范围内。

摘要:为解决金属波纹管的高温振动特性测试技术难题,研制了一套低成本、温度连续可调的金属波纹管高温振动试验系统；该试验系统以弧形石英灯阵为辐射加热装置并采用LabVIEW对波纹管进行精确温度控制,通过电磁激振器对金属波纹管施加轴向和径向的外部激励,由动态加速度传感器获取振动响应信号,经数据采集器进行实时采集存储,以获得波纹管振动响应；以DN108不锈钢波纹管为试验样件,测试其在不同温度的频响曲线,试验证明,该系统可稳定可靠地获取波纹管高温振动特性。

摘要:以卫星试验鉴定工作开展为实际应用需求,针对卫星装备试验鉴定数据多源、多样等特点,为保证试验鉴定数据质量,提出了一种二级数据质量评价技术,重塑试验鉴定数据质量评价流程,并通过初检-数据质量筛选评价对既定卫星装备数据完整性、准确性、一致性、冗余性、有效性和及时性等阈值性指标进行首轮质量评价及筛选；在此基础上,进一步围绕卫星装备试验鉴定数据实际特性构建数据质量评价指标体系,利用多因素模糊推理下的层次分析法完成数据质量复检。在完成技术研究的基础上,以实际某型号卫星试验鉴定任务数据为例进行分析,分析结果表明所提出的技术方法切实可行,二级数据质量评价能为卫星装备性能试验、作战试验、在役考核等不同阶段的试验鉴定任务开展提供保障。

摘要:太空领域战略博弈和竞争成为未来作战形式的研究热点，航天装备作为新质作战能力的重要组成部分，对未来太空资源的争夺和保护起着不可小觑的作用，而航天装备试验鉴定是检验航天装备作战能力的重要手段和方法。针对现行航天装备试验鉴定与航天装备发展要求之间存在不够匹配、研制周期偏长、试验效率低以及试验成本高等问题，借鉴美国航天装备一体化试验模式和特点，对比我国航天装备发展现状及存在问题，运用“5W1H”的分析方法，构建了“面向需求，基于能力”的一体化试验框架模式，提出了航天装备一体化试验运行机制可行性建议，探索设计出适合我国航天装备的一体化试验流程，为下一步航天装备一体化试验模式的顶层设计、统筹规划、决策建议研究提供技术参考。

摘要:在新冠状病毒还未完全控制的情况下,公共场所必须筛选出发热或者未戴口罩的人员,以防止聚集发病。目前常采用的测温方式大都采用手持测温枪或热成像体温检测仪进行测温。在检测过程中,前者需要人员手持设备进行测温,而后者测温仪受环境温度、光照等条件变化的影响较大。利用点阵式红外成像模块结合树莓派,基于移动目标检测的红外测温算法设计了一种能够自动测量人体温度、受环境影响小的非接触式测温仪。同时配备口罩检测功能,用于室外或室内,针对人员进行测温和口罩检测。在设计过程中,需要考虑到测量距离、环境温度、目标温度等方面对结果的影响,极大程度的保障了测温准确度,提高了测温速度。

摘要:针对水下无线传感器网络锚节点较少、迭代误差大导致的节点定位精度低的问题，提出一种基于改进加权最小二乘支持向量机的水下三维节点定位算法。该算法将水下三维空间分为若干立方体，以锚节点与网格交点的距离向量作为训练集进行训练。并利用改进的多类别模式识别方法进行分类，以未知节点到锚节点的距离向量作为测试集确定节点坐标。通过引入加权的思想和多类别模式识别方法增大机器学习算法的鲁棒性、降低分类次数，从而实现水下三维节点预测定位。仿真结果表明，该算法在锚节点较少、网络区域较大的水下仍能保持较高的定位精度与较好的鲁棒性。

摘要:针对城市轨道交通、农业等应用领域的烟雾测试需要,设计了一种基于MQ-2型传感器的烟雾探测报警器。该烟雾探测报警器遴选单片机小系统(STC89C51)作为主控芯片,使用气体传感器(MQ-2)与温度传感器(DS18B20)实时采集烟雾浓度和温度信号,并通过ADC0809模数转换器来进行模拟信号与数字信号之间的相互转换,然后把转换完成的数字量输入单片机(STC89C51)中,单片机(STC89C51)再将烟雾浓度、温度等数字量输入LCD1602实现实时信号的显示。当环境中可燃气体浓度或温度等超过系统设定的阈值,烟雾探测报警器会通过灯光、声音2种方式进行报警,以实现智能化的预警提示。基于MQ-2型传感器的烟雾探测报警器具有响应时间短、稳定性能好、性价比高、寿命长的特点,可广泛应用于城市轨道交通、农业等领域。

摘要:摘要：基于快速MH（Metropolis-Hastings）变异的遗传粒子滤波跟踪算法，提出在遗传粒子滤波算法上，加入遗传进化思想，利用快速移动粒子交叉次数和变异算子，同时与赌轮选择一起产生了一种新的遗传算法,更快地提取到反映目标概率特征的典型粒子。实验证明，基于快速MH变异的遗传重采样方法可以避免粒子退化，快速提高粒子的多样性，减小跟踪误差，减少算法的运行时间，实时跟踪性能得到了大大提高。全面比较后，MHGAPF算法计算时间最短。跟踪精度用均方根误差表示，与GAPF算法和PF算法相比较，MHGAPF算法位置和算法速度的中均方根误差最低（位置为0.0313，0.0270，速度0.02021，0.0102），其中PF算法的跟踪精度最低，MHGAPF跟踪精度最高，进一步表明MHGAPF算法具有良好的跟踪性能。