摘要:肌肉骨骼系统在人体运动中起着至关重要的作用,这个系统的疾病通常会导致严重的长期残疾,是影响人类健康和活动能力的关键因素。计算机辅助骨科手术机器人系统已成为临床骨科中最重要和最具挑战性的系统之一,因为它们能够使用现代临床导航系统和机器人系统精确治疗肌肉骨骼疾病,具有有效降低辐射、减少医生体力等优势,成为解决传统骨科疾病的最佳选择之一。通过对机器人在骨科手术中的应用分析,重点介绍了骨科机器人的机构设计、导航技术、机器人控制、交互技术以及骨-机器人连接技术。在导航技术中,利用CT扫描设备获取图像和光学跟踪装置进行导航已成为主流。在机器人控制和交互技术中,既有遥操作,也有自动控制。借助文献梳理,进一步讨论了目前计算机辅助骨科手术机器人系统存在的问题及其未来发展。

摘要:针对航天发射场智能化快速测发的建设需求,提出了一种应用第五代移动通信技术进行无线测发网络建设的方案,主要解决发射场箭地无线通信覆盖及与公共5G移动通信网的便捷融合,可满足测试数据不小于100Mbps的传输速率,测发指令传输时延小于2ms,传输可靠性小于10^-6,同时支持远程测发及便携式测发的潜在应用需求。无线测发网络采用接入网+承载网+核心网的架构,打造5G-SA独立组网模式的工业现场无线总线,接入网用于航天发射场前后端的无线信号覆盖,承载网及核心网实现数据传输及网络管理,采用网络切片的形式将大带宽传输及测发指令传输的应用需求结合起来。提出了应用无线测发网进行无线测发应用的方案,并开展了性能分析。

摘要:针对滑油中磨粒形状复杂且尺寸大小不一,传统滑油磨粒检测方法存在时效性差、检测尺度小、精度低、非铁磁性磨粒不能检测等缺点。本文设计了一种基于深度学习的航空发动机滑油磨粒检测方法。基于连续流微流控芯片的滑油图像采样方法,构建滑油图像采样系统；设计图像增强方法,进行图像数据增强消融试验研究,针对YOLOv3模型和Faster RCNN模型进行精度测试,结果表明消融试验后的YOLOv3模型检测能力明显优于Faster RCNN模型；为减少消融后YOLOv3模型的误检率,提出SER算法以优化该模型的推理置信度阈值。研究结果表明滑油磨粒检测方法可解决传统测试中存在的问题,且在0.35的置信度阈值下, YOLOv3模型的检测结果能够达到94.2%的召回率和95.9%的精确度。

摘要:现场可编程门阵列(FPGA)内部资源众多,其中互连资源出现故障的概率远远高于片内其他资源,而在以往许多互连测试研究中,所生成的测试配置存在无法覆盖反馈桥接故障的难题,所以较难有测试配置实现故障列表的100%覆盖。因此通过约束桥接故障只发生在单个查找表(LUT)内的信号线上,并结合单项函数,对反馈桥接故障模型进行优化改进,从根本上解决难题；然后对优化后的反馈桥接故障设置相应的约束条件,再使用布尔可满足性理论(SAT)生成满足约束条件的测试配置。采用优化后的故障模型对ISCAS"89基准电路进行了测试配置生成实验,结果表明生成的测试向量解决了反馈桥接故障的覆盖难题,并且在实现故障列表的100%覆盖下,优化后的故障模型所需要的测试配置数最少。

摘要:工业品表面缺陷检测是工业产品质量评估的关键环节,实现快速、准确、高效的检测对提升工业产能具有重要意义。本文针对传统神经网络提取特征尺度单一、参数量大,网络训练效率低等问题,提出了一种基于残差网络的多尺度特征融合与RBN结合的残差网络模型。首先该模型通过多尺度卷积特征融合模块提取不同尺度的特征信息；然后,通过引入RBN层,使特征分布更加均匀；最后,采用全局平均池化代替传统的全连接层来减少模型的参数量,实现输出通道与特征类别的直接映射。本文提出的网络模型在公开数据集NEU-DET上进行实验,识别率达到100%,在天池人工智能大赛铝型材缺陷数据集上的识别率达到98.8%,模型性能较为优异,可以很好的完成工业品表面缺陷检测任务。

摘要:多周期路径是将复杂电路运算拆分在多个时钟周期完成，从而提高电路总体运行频率的一种方法。在设计和验证中，多周期路径约束错误会导致设计迭代反复和验证误报。本文对多周期路径的产生机理和设计验证中常见的问题进行分类分析，提出一种用静态时序分析和形式验证结合来查找设计中的多周期路径的方法，首先通过静态时序分析，查找出时序违例的路径，针对这些路径，插入设计的检测电路，检测电路主要通过检测目的触发器采样控制信号有效时间，来判断该路径是否为多周期路径。采用基于断言的形式验证，用自动化的手段检测多周期路径。实践结果表明，该方法针对两种时钟下的多周期路径，能够100%准确的检测出违例的多周期路径，避免多周期路径错误约束，省略人工分析和动态仿真确认多周期路径环节。

摘要:在运载火箭的海上测控任务中,目标特性分析是最重要的工作之一。通常采用人工预先识别任务弧段中火箭遥测天线方向图的增益变化,并手动计算地面测控站接收信号AGC情况。针对上述方法效率低、过程繁琐、人为错误无法避免等问题,讨论了基于STK软件进行运载火箭测控链路电平仿真分析的方法,重点分析如何利用火箭实测天线方向图生成STK格式的天线电磁场辐射图。通过某次运载火箭飞行任务的仿真分析和实际跟踪结果比较,证明该仿真分析方法能够满足任务需求,仿真结果可以作为运载火箭目标特性分析的参考。

摘要:雷达高速数字电路模块(基于VPX总线)的高速数字接口测试过程中,针对出现的高速数字信号质量不理想的问题,分析了该现象出现的原因并最终提出了保证测试过程中高速信号的信号完整性的解决方案：在高速信号连接电路设计中避免出现多个终端输出。实验结果表明,高速信号接口单一输出端的高速信号质量相比多个输出端的信号质量有明显改善,信号误码率优化了e_¹⁰倍；通过眼图测量,信号速率为1.25Gbps时单一输出端的高速信号眼高为8.9uW,眼宽为730ps,多个输出端的信号已经无法形成眼图。验证了高速数字信号测试时为了保证信号完整性应避免出现多个终端输出的正确性。

摘要:功率开关器件是逆变器的核心部件，但其易发生开路故障，故对其进行故障诊断方法研究很有必要。针对中点钳位型（Neutral Point Clamped,NPC）三电平逆变器功率开关管器件的开路故障，提出一种基于总体经验模态分解（Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD）模糊熵和粒子群算法（Particle Swarm Optimization,PSO）优化的核函数极限学习机（Kernal Extreme Learning Machine,KELM）的故障诊断方法。首先采样功率开关器件的桥臂输出端的三相电压作为故障信号以区分各种故障类型，然后利用EEMD模糊熵提取故障特征向量，最后将其划分为训练集和测试集送入PSO-KELM中，识别故障类型并输出诊断结果。经MATLAB平台仿真实验得到该方法的故障诊断率超过98%，通过与其他方法的对比实验分析，该方法的有效性与优势得到验证。

摘要:目标识别是智能安防监控视频处理系统中重要内容,为了满足安防系统小型化实时性等应用需求,本文设计了一种基于FPGA平台的运动目标识别系统。该系统采用 CMOS摄像头作为视频采集器,SDRAM作为视频流缓存及存储介质,FPGA对视频流进行灰度化和帧差法算法处理,并将结果传输至显示器终端,从而实现图像采集和目标识别跟踪和显示。测试结果表明,本系统在一定测距范围内可有效稳定地跟踪运动目标物体,可进一步应用于安防领域中。

摘要:针对Levy噪声背景下数字信号检测效率较低的问题,提出了一种基于自适应级联三稳态随机共振的4FSK信号提取新方法,并与4FSK信号传统调制解调模型作对比。模拟并比较了自适应级联三稳态随机共振系统模型和传统模型的输出信号误码率。数值仿真实验结果表明,与传统调制解调模型相比,4FSK信号在经过自适应级联三稳态随机共振系统模型解调后的输出信号误码率相较于传统调制解调模型要平均降低了4%,且时域图像更为清晰,毛刺明显减少,频谱幅值大幅提升。该实验的成功表明随机共振系统对冲击噪声中的数字信号检测有很强的应用前景。

摘要:塑料制品的产量和种类的飞速增长，给废杂塑料的回收带来极大的挑战；目前仍然依靠大量人工分拣，面对恶劣和高强度的工作环境无疑亟待自动化升级；为解决上述问题，提出了一种改进的FoveaBox目标检测算法；针对废杂塑料分选背景复杂的问题，采用ResNeXt-101作为主干网络替代ResNet-50来提高特征提取能力；针对外形差异大的问题，采用带缩放系数的可变形卷积来提高卷积过程的有效感受野；针对目标间彼此遮挡问题，采用带层级控制因子的软化加权锚点机制来提高紧挨目标的检测精度；结果表明，基于改进FoveaBox的废杂塑料检测算法检测平均精度均值达到85.79%，检测速度为71.4ms，具有较强的实用性。

摘要:装备在使用、运输、贮存等条件下，所处环境对其状态和寿命具有明显影响；为实现对装备的使用、运输、贮存环境参数的连续、长时监测，以为其全寿命周期健康管理提供原始数据，设计了一种超低功耗自守时环境监测模块；给出了环境监测模块的系统架构以及基本功能单元，主要包括存储电路、主控电路、授时电路、传感器电路和电源电路；环境监测模块实现-40~60℃温度、0~100%湿度、0.3~1.1bar压力以及-16~+16g振动等环境监测数据的采集，并进行本地数据缓存，数据采集周期可灵活设置，采集后存储在本地的数据通过网络接口对外传输，传输速率可达100MB/s；环境监测模块可通过北斗系统进行授时，并在本地实时时钟支持下自主守时；系统上包括网口在内的外设电路可在主控电路的控制下实现上电和下电操作；在低功耗模式下，主控电路可通过定时唤醒和加速度传感器的外部中断唤醒。

摘要:核电站运行期间需要对一回路系统进行硼浓度在线监测,以便及时发现硼稀释事故,确保反应堆安全。为保证监测结果的准确性,需要对硼浓度监测系统进行定期标定。为了提高定期标定的效率,提出了一种新型自动标定方法,分别从控制参数自动获取和标定系数自动获取两方面开展研究；控制参数自动获取通过远程数字调节技术自动调节工作高压和甄别阈；标定系数自动获取利用基于数据统计涨落的方法来自动记录中子计数率。应用效果表明：硼浓度监测系统的控制参数实现了坪阈曲线自动绘制,标定试验实现了标定系数的自动计算,测量结果的最大误差满足系统技术要求。该标定方法适用于硼浓度监测系统的标定,满足该系统定期标定的准确性和效率性要求。

摘要:目前研究的移动机器人运动跟踪控制系统控制过程易受到外界扰动影响，导致控制稳定性较差，运动跟踪准确性较差，为此，基于大数据聚类算法设计了一种新的移动机器人运动跟踪控制系统。硬件部分主控制器负责远程无线通讯，图像采集的数据传输和舵机驱动连接，驱动控制器为机器人行走提供动能保证；远程控制模块负责数据，图像和指令的传输；舵机控制模块机器人的行走、转向；软件部分首先通过大数据聚类的方法分析机器人移动步态，根据运动超声波传感器原理判定障碍物位置，考虑移动机器人运行状态与足端轨迹，构建机器人行走控制模型。通过髋关节调节机器人姿态，消除外部扰动对机器人姿态和运动速度的影响，得到抗扰动控制模型。实验结果表明，所设计系统在对机器人运动控制的稳定性及对抗外界扰动方法具有较好的性能，能够实现对移动机器人运动的准确跟踪。

摘要:针对四舵轮式全向重载自动引导小车(Automated Guided Vehicle,AGV)的多电机伺服控制系统，转向时在外界负载的影响下，4个转向电机易出现不协同的现象。为实现4个转向电机高效协同，通过分析转向工况下，四舵轮式AGV中各个舵轮实时的转角关系，建立协同的四个转向电机数学模型；采用天牛须搜索算法(Beetle Antennae search algorithm, BAS)与PID控制器融合方法，对单电机PID控制器寻求最优PID参数；运用交叉耦合控制策略，分别设计4台转向电机的位置补偿器；最后通过Simulink仿真验证运动控制算法的可行性。实验结果表明，该运动控制算法的同步稳定性高，收敛速度快，抗干扰能力强，扩大了全向重载AGV的应用范围，因而具有较高的应用价值。

摘要:目前研究的巡检机器人目标跟踪控制系统存在目标位置误差大、目标跟踪控制效果差、采集的图像模糊等问题。为了解决上述问题，基于窄带物联网的巡检机器人目标跟踪控制系统。系统硬件以窄带物联网无线通信模块为基础，优化设计了Zigbee压力采集器、中央控制器和STM32主控电路，实现了巡检机器人目标跟踪控制系统的数据信息集中调度。Zigbee压力采集器主要由XBee控制模块、压力传感器两部分组成，同时设计了供电电路、晶振电路和复位电路，通过系统硬件，实现了对巡检机器人的跟踪、控制和监控，为系统提供了硬件支持。软件方面给出了系统的控制流程，设计了Zigee组网程序、嵌入式视觉处理程序和巡检机器人自主导航程序。实验结果表明，基于窄带物联网的巡检机器人目标跟踪控制系统目标位置误差较小、控制效果较好、图像更加清晰。

摘要:针对自主研发的程控双轴姿态转台伺服控制系统，阐述了其运动控制系统的基本工作原理；针对传统转台转速慢、精度差、系统动态性能和稳定性不佳等问题，设计了基于位置环、速度环和电流环三闭环控制的数字控制器；完成了控制系统控制算法的软件实现，利用LabWindows CVI交互式编程平台研发了转台控制软件，可以对串口设置、PID设置、驱动器设置等参数进行任意更改，使系统操作简便、可移植性强；最后对系统开展位置和速度跟踪性测试，测试结果表明系统性能达到预期，具有超调小、响应快、跟踪精度高和鲁棒性好等特点，满足系统设计要求，具有良好的应用价值。

摘要:为提高传统快递分拣系统的分拣效率与分拣准确性，设计了一套摆轮式快递分拣机控制系统。该系统根据前端扫码系统扫描的单号信息，获取包裹单号地址所对应的分拣口信息，采用队列的方式对分拣线上的包裹进行管理，分拣机通过红外对管检测分拣线上的货物位置，按照计数值获取对应包裹存储在队列中的信息，根据分拣信息确定包裹出口。实验结果表明，采用队列方式、双重红外检测、变速双摆角的控制模式分拣准确率、分拣效率较高，每小时可达6000多件。摆轮式快递分拣系统可以显著提高包裹分拣效率和准确率，对降低包裹处理时间，节约物流成本具有重要意义。

摘要:提出了一种基于深度确定性策略梯度（Deep Deterministic Policy Gradient , DDPG）的行人安全智能交通信号控制算法。通过对交叉口数据的实时观测，综合考虑行人安全与车辆通行效率，智能地调控交通信号周期时长，相位顺序以及相位持续时间，实现交叉路口安全高效的智能控制。同时，采用优先经验回放提高采样效率，加速了算法收敛。由于行人安全与车辆通行效率存在相互矛盾，研究中通过精确地设计强化学习的奖励函数，折中考虑行人违规引起的与车辆的冲突量和车辆通行的速度，引导交通信号灯学习路口行人的行为，学习最佳的配时方案。仿真结果表明在动态环境下，该算法在行人与车辆冲突量，车辆的平均速度、等待时间和队列长度均优于现有的固定配时方案和其他的智能配时方案。

摘要:仿生机器鱼的运动控制是仿生机器鱼推广应用的基础；然而，仿鲹科机器鱼的推进一般采用鱼体波数据，很少采用真实鱼类游动数据；为了深入探究仿鲹科机器鱼运动控制方法，采用了计算流体力学方法，通过标定流体介质、来流速度、鱼体几何形状等措施，利用Fluent软件进行了建模，然后针对鱼体波数据和真实金枪鱼游动采样数据两种不同推进数据对仿生机器鱼进行了仿真和实验；结果表明对于多关节仿生机器鱼推进方面，真实金枪鱼游动采样数据相较于常见的鱼体波产生的推进数据，在躯干进行大幅值摆动的情况下效果更好；这一仿真和实验对比为仿鲹科机器鱼的高效运动控制提供了一种新思路。

摘要:目前，应用重介旋流器分选过程智能控制策略、极群组破碎分离水力旋流器参数化方法局限于单参数优化，难以控制微小尺寸变形，基于该问题，设计了基于fluent的旋流器分级控制系统。使用开关型交流稳压电源，为系统提供可靠电能。利用Q941F电动调节球阀，执行对应区间动作。使用BST6800系列压力变送器，实现底流流量控制。采用上装式气动阀门开关结构，增强阀门可靠性。通过人机交互模块，显示执行任务。根据基于fluent的数值模拟原理，计算进入旋流器的颗粒直径。结合Gambit模型和网格划分方法，仿真模拟分析切向速度、横向速度和径向速度三个方向分量分布情况。使用两套控制输出量调节旋流器进料速度，获取最佳分级尺寸，保证旋流器分级过程的稳定性。由实验结果可知，该系统最高分级效率为98%，最低为90%，具有高效分级效果。

摘要:针对地效飞行器因地面效应对纵向系统稳定性的影响，从系统稳定性定义和状态空间稳定判据两个方面，分析了地效飞行器的静稳定性判定条件，利用劳斯维茨判据分析了系统纵向模态的动稳定性，针对纵向动稳定性不足和高度稳定控制的问题，基于飞行包线内典型状态点处的线性模型，采用线性二次型调节器设计了系统的纵向增稳控制律，采用自抗扰控制设计了高度控制律。仿真结果表明，所设计的增稳控制律可以使系统稳定，且具有较强的鲁棒性，所设计的高度控制律使系统具有较强的动态性能，能够准确达到预定飞行高度并保持稳定，响应时间不超过15s。

摘要:为研究炮射导弹系统效能，提高炮射导弹的综合质量特性，基于ADC（availability dependability capability）方法对炮射导弹系统效能进行建模。首先针对炮射导弹系统较为复杂的特点，将总炮射导弹系统分为四个分功能系统，通过系统正常与故障状态建立了可用性模型；其次构建了系统状态转移路径，将炮射导弹系统可信性分为发射可靠性、飞行可靠性与作用可靠性，依次建立可信性模型；接着针对ADC方法的不足，对系统固有能力进行拓展，增加了导弹质心参数、导弹射程参数、导弹制导控制力矩参数和导弹破甲深度参数指标，建立固有能力模型，改进了以往效能评估的局限性；最后确定炮射导弹系统效能；通过实验算例的验证表明了该方法模型可用、适用、准确。

摘要:为满足卫星多功能可重构的应用需求，提出了一种适合于星载应用的多功能可重构终端设计方案。可重构终端方案与常规方案相比，采用了可重构的天线单元，可根据任务需求进行在轨极化重构；数字基带采用双FPGA设计，可根据需求对基带功能进行在轨动态重构；对射频系统进行了优化，将部分天线功能集成至射频前端中。基于以上三点设计，可重构终端实现了极化、方向图、功率分配、调制方式等功能的在轨重构。通过重构，终端可支持测控、通信、电子侦察等多种应用场景。对终端的原理样机设计、在轨重构流程进行了介绍，并阐述了硬件实现和实际测试结果。经实测，极化重构后的交叉极化隔离度达19dB以上；终端可适配8kbps的低速测控通信和2Mbps的高速数传通信；发射功率动态分配范围达3dB以上。实现和测试结果表明，产品功能实现正确，性能良好，终端架构简单，系统设计灵活，可扩展性强，具有较强的工程参考价值。

摘要:时间同步是海洋石油地震勘探中各系统协同工作的前提，同步精度直接影响着地震数据的精度。设计了一套基于嵌入式实时操作系统VxWorks和FPGA的授时系统，精度优于50us。该系统采用工控VME机箱作为各模块载体，基于GPS时间源和FPGA三级计时器进行精准时钟守护；软件基于VxWorks设计，详细介绍了基于SNTP协议的网络时间服务编程方法；同时基于GPIO设计了一套通讯协议实现软件模块和FPGA模块的通讯。该系统在中国海洋石油物探船上实际应用结果表明：授时精度满足海洋石油勘探的时间同步精度要求，长时间且稳定的提供时间服务满足可靠性要求。在不失实时性和精度的前提下，该系统采用了模块块化设计，良好的扩展能力，使之易于扩展出具有时间标定或时间服务的应用系统。

摘要:目前设计的工控数据安全传输系统加密速率较低，导致加密过程稳定性较差。为了解决上述问题，基于区块链技术设计了一种新的工控数据安全传输系统。系统硬件采用嵌入式的麒麟990处理器，处理器由单片机、内存器以及扩展电路组成，采用双频JJSH-9传输器代替传统的传输器。传输器两端设置双频的GPS接收天线，完成工控数据的发送和接收工作，配置PLC多路导轨式控制器。利用非对称加密算法，对需要传输的工控数据进行加密，保证数据的安全性。非对称加密算法由数据加密和解密两部分组成，算法通过密钥空间序列自动生成密钥对，可以生成解密密钥，完成解密。实验结果表明，设计的基于区块链技术的工控数据安全传输系统利用工控数据安全传输的加密速率和数据传输的稳定性，达到预期设定的目标，可以投入使用。

摘要:基于长度比较法,校验和值以及基于行为的检测算法是三种经典的病毒检测算法,本文将这三种算法相互结合而提出一种新的病毒算法,该算法的思路是：首先通过相应的算法检测某个程序的校验值与该程序的长度是否发生了变化。如果发生了变化,则采用计算机病毒权值计算公式,判断该宿主程序是否被病毒感染了。如果某个程序成为了病毒的宿主,则通过夹角余弦公式对寄生于宿主体内的病毒进行检测,判断该病毒属于那个种类的病毒,从而达到对计算机病毒检测的目的。

摘要:传统的机器人导航系统在复杂的地形环境中常常无法引导机器人躲避突然出现的障碍物，无法精准采集数据。为此提出一种改进RBPF算法的轮式机器人SLAM导航系统，对系统硬件和软件进行设计。系统硬件主要由导航功能模块、底盘驱动模块、控制模块组成，利用RPLIDAR A1型激光测距雷达设计导航功能模块，并设计底盘驱动模块和控制模块。软件设计中，以改进RBPF算法为基础，设计了轮式机器人SLAM导航系统的实现程序，应用算法代入的方式加强了普通轮式机器人导航算法对粒子计算与卡尔曼滤波的敏感程度。实验结果表明，改进RBPF算法在避障和计算误差方面的优势，证明了该系统相比传统避障后的路径选择更便捷，导航错误出现率降低了30%左右。

摘要:针对工厂环境下叉车型AGV在沿给定参考路径运行时，因避障等问题产生的大幅度偏离参考路径的现象，将三次B样条曲线用于路径规划。规划路径在满足AGV运动学约束、最大曲率约束、起点和终点位姿等约束的条件下，使AGV以最短距离回到原参考路径。算法将路径规划问题转化为参数优化问题，将规划路径距离作为目标函数优化求解参数。算法最后使用Matlab针对直线和圆弧参考路径进行了仿真验证，结果表明本文算法能够在大偏差情况下，规划出一条最短路径，使AGV回到参考路径。

摘要:近年来随着多种小型智能探测设备的出现（如无人机、小型智能车等），给传统雷达目标识别方法带来了巨大挑战。在使用雷达对此类小型目标进行探测时得到的信号回波能量通常较低，导致在复杂环境噪声与杂波影响下难以使用传统恒虚警( Constant False Alarm Rate，CFAR)目标检测方法对其进行识别。针对以上问题，结合深度学习的方法提出一种基于残差连接长短期记忆网络（Long Short-Term Memory，LSTM）的多类别雷达目标识别模型，以同一距离门的相邻时间点的回波序列数据作为样本来设计数据集，使用多层的LSTM网络提取雷达回波样本中的时序信息，并在网络中加入残差连接以避免网络层数增多出现网络退化问题，同时将用于多类别分类问题的CCE（Categorical Cross-Entropy）函数作为网络的损失函数来训练网络，实现对包括无人机、智能车、行人以及噪声在内的4类目标的识别和分类。试验结果表明基于残差连接LSTM网络的多类别雷达目标识别模型相比于传统恒虚警检测方法具有更高的识别准确率和F1值。

摘要:针对消防机器人底盘工作环境不低于300℃的要求,以及对底盘型腔进行多点测温的需求,开发了基于Labview的消防机器人底盘热防护8通道温度采集软硬件系统。实现了基于串口Modbus RTU协议的温度数据采集与传输,系统具有用户注册、串口配置、温度曲线实时显示、超温声光报警、数据显示与保存、历史数据回放、数据表显示与小波降噪等功能。通过该系统对底盘型腔进行了4种工况的热防护温度检测试验,验证了系统的可靠性。此外,针对温度曲线中出现的噪声干扰,引入了小波分析,采用Labview与Matlab混合编程方法,通过小波阈值滤波算法对采集到的数据进行了降噪处理,并与各通道温度原始数据进行了对比,达到了较好的滤波效果。该系统可视化效果好,数据采集实时且准确,对工业现场多点温度的实时检测具有借鉴意义。

摘要:在现有的水文地质测绘方法研究工作中,缺乏三维(3D)定位技术进行优化和改进。为此,本研究首次提出一种基于雷达卫星和大数据平台的信息化水文地质测绘系统,其引入了超连续谱激光高光谱(Super continuum laser hyper spectral,SCLaHS)雷达系统在中高空通过激光扫描水文地质进行成像,其3D定位算法由全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)阴影匹配与3D地图辅助测距的集成,分别单独的计算3D地图测距和阴影匹配位置解,然后使用方向相关加权进行组合。实验结果表明,该算法的定位精度提高了许多,使用基于协方差的加权获得的平均精度值提高10%,保证了测绘点覆盖率更加有效。

摘要:为了解决现有物流调度系统低效缓慢、容错率低的问题，设计了基于自动导引运输车(Automated Guided Vechicle, AGV)和路径规划优化算法的物流智能调度系统。系统搭配了AGV的物流调度硬件，又结合了路径规划理论，开发了基于Petri网络的智能路径规划算法。通过算法性能对比得知，路径规划算法设计了最优调度路径，确保了较高的准确率和工作效率。系统测试结果显示，基于AGVs路径规划的物流智能调度系统能够在各种物流环境或者库房基地完成调度任务，很好地解决了物流企业在忙碌期的繁杂调度问题。基于AGVs路径规划的物流智能调度系统提高了物流调度的自动化程度，保证了物流调度和道路运输的效率，有效推动了商业模式和市场规范的发展。

摘要:BAS系统（机电设备监控系统）主要完成车站内的机电设备如空调机组、新风换气机、送/排风机、风幕机、潜污泵、电/扶梯、风冷热泵等设备的自动监视、控制和管理。为了更好地优化BAS系统的可视化界面设计、提高监控质量，以达到节能、安全、提高管理水平的目的，本设计将NB-IoT技术、 Oceanconnect云平台设计及嵌入式技术综合融入到BAS系统中，实现远程监管各个站内数据并实时控制各站内设备以应对突发情况。本系统采用STM32作为微控制器,设计温湿度及光照总控中心和调控节点电路，总控中心通过NB-IoT无线通信模块组网与各安装在站内的多个调控节点进行指令下发和数据上报的双工通信，将通过各节点的温湿度及光照传感器采集到的数据经STM32单片机处理后，通过NB-IoT无线通信模块上传至根据实际要求设计的Oceanconnect云模型中，实现总控制中心及节点电路的云端数据可视化及数据分析，同时还可以由上位机云端模块直接控制各站内下位机的空调机组，换气机污水泵等设备，以实现实时的监管与控制各站内现场环境。经过实验测试结果表明，系统可视化界面清晰简洁易操作且性能稳定可靠，能够实现实时数据的通信分析与控制，提高车站内现场控制的有效性，能够对突发情况进行快速自动处理。

摘要:在高频涡流检测系统往复式扫描检测过程中，由于存在奇偶行间错位而引起图像模糊现象，针对这一问题，在C扫描高频涡流检测系统基础上，分析了往复式涡流扫描行间错位的成因，设计了一种自适应维纳滤波的图像复原校正算法；该算法可有效地处理复原带电线缆狭缝裂纹以及碳纤维复合材料编织纹理的扫描图像，解决了高频往复式扫描的奇偶行间错位而引起的图像模糊失真问题，通过实验比较了不同图像，分别运用包括自适应维纳滤波复原校正等四种算法，复原处理图像的PSNR计算值分别是24.918dB、22.9326dB、23.7126dB和24.8218dB，实验结果表明所设计的算法对峰值信噪比处理性能有较大提升，验证了其可行性与可靠性；该算法既融合了单程隔行扫描的涡流成像结果准确性，又具备往复式逐行扫描成像速度快效率高的特点；上述检测方法亦在项目制教学中得到的推广和应用。

摘要:特征点提取是图像处理领域的一个重要方向，在视觉导航、图像匹配、三维重建等领域具有广泛的应用价值。基于卷积神经网络的特征点提取方法是目前的主流方法，但由于传统卷积层的感受野大小不变、采样区域的几何结构固定，在尺度、视角和光照变化较大的情况下，特征点提取的精度和鲁棒性较差。为解决以上问题提出了一种结合多尺度与可变形卷积的自监督特征点提取网络。本文以L2-NET为网络骨干，在深层网络中引入多尺度卷积核，增强网络的多尺度特征提取能力，获得细粒度尺度信息的特征图；使用单应矩阵约束的可变形卷积以提取不规则的特征区域，同时降低运算量，并采用归一化约束单应矩阵的求解，均衡不同采样点对结果的影响，配合在网络中增加的卷积注意力机制和坐标注意力机制，提升网络的特征提取能力。文章在HPatches数据集上进行了对比试验和消融实验，与R2D2等7种主流方法进行对比，本文方法的特征点提取效果最好，相比于次优数据，特征点重复度指标（Rep）提升了约1%，匹配分数（M.s.）提升了约1.3%，平均匹配精度（MMA）提高了约0.4%。本文提出的方法充分利用了可变形卷积提供的深层信息，融合了不同尺度的特征，使特征点提取结果更加准确和鲁棒。

摘要:对泛政府行业内网与其他网络间的跨网域的请求服务进行了研究，提出了泛政府行业信息化数据跨域共享服务总线平台的设计方案，底层硬件设计上基于单向光传输方式，实现不同网域间数据的安全隔离传输；上层系统软件通过服务总线（ESB）体系架构和定义统一请求调用接口，实现跨区域、跨网域间服务授权访问、资源授权调用和数据安全转发。整个系统由请求协议转换、安全检控组件、健康度评估、MQ数据服务、节点资源调度、限流熔断管理、通道任务管理、资源监控上报等模块组成，可实现请求服务、设备状态上报、通道任务管理、安全访问控制等功能，并根据不同业务量级设定不同应用模式，可满足跨网域移动警务请求服务数据资源的安全、高效传输需求。

摘要:针对装甲车辆PHM系统性能评估过程中主观性强、评语等级界限分明等问题，采用主客观组合赋权和改进可拓云理论相结合的评估方法，增强了评估结果的客观性和准确性；首先介绍了装甲车辆PHM系统组成及其性能评估指标体系，然后采用基于“AHP-熵值”的组合赋权法确定指标权重系数，采用基于最优云熵的改进可拓云理论确定各指标云关联度值，最后采用模糊综合评判方法计算了4套装甲车辆PHM系统性能。结果表明，改进评估方法在不失准确性的同时，能够有效克服评估主观性和评语等级界限分明性，为装甲车辆PHM系统性能的优化提供了借鉴和参考。

摘要:针对光学测量中操作员依照经验调节相机焦距而导致测量结果歧义这一问题进行研究，解决传统相机聚焦方法在散斑纹理图像上不适用的缺陷，基于灰度共生矩阵的熵、惯性矩和相关性三种特征量，提出一种面向散斑纹理图像的相机自动聚焦算法，辅助操作员调节相机。通过不同实验环境下采集的散斑纹理图像，验证所提算法单峰性和无偏性的特点，且具有一定抗噪能力。相比于传统评价算法，本文所提算法对散斑纹理图像的判断具有更强的针对性和更好的适用性，可为后续的精确测量提供保障。

摘要:现有的存储系统可靠性评估方法难以动态地描述其可靠性特征，也难以反映其与时间的关系；针对此问题，提出了一种结合Z语言、连续时间马尔科夫链以及贝叶斯网络的可靠性评估方法；该方法将存储系统抽象为两级，分为功能单元和存储系统整体两部分；在针对功能单元进行可靠性评估时，建立了一种基于Z语言的可靠性模型，由于其关于时间的状态转移符合Markov链的性质，因此引入连续时间马尔科夫链进行评估；为了更清晰地表达存储系统与各个功能单元之间的多状态关系，构建了功能单元失效率与存储系统整体失效率之间的贝叶斯网络；基于贝叶斯网络计算出存储系统的整体可靠性，并得到其可靠性关键模块；最后，通过实例分析与计算表明，基于提出的可靠性评估方法能够准确描述存储系统的状态转移，可以量化计算存储系统的可靠性，得到其可靠度，具有一定的实用价值。

摘要:为了实现卫星姿轨控地面半物理仿真试验，设计了基于FPGA和PCIe总线的电子星模拟器，图像分辨率支持1024*1024；图像位宽支持12bit。电子星模拟器图像处理卡基于FPGA的硬件结构，与上位机界面软件通过PCIe总线交互数据，采用LVDS(Low Voltage Differential Signaling)信号收发星图数据。地面动力学按照10ms周期将四元数通过以太网发送给电子星模拟器，电子星模拟器将生成的电子星图通过LVDS传输给星敏感器，通过地面实时仿真验证系统验证，电子星模的输出与目标值误差小于0.07%，闭环测试中星敏采集到准确的星图，显示了电子星模拟器的可行性，在卫星姿轨控地面半物理仿真试验中具有良好的推广性。

摘要:变电站是电网运行的重要环节，其运维巡检质量关系变电站的安全稳定，变电设备数量增长和人员相对短缺的矛盾导致人工巡检往智能巡检方式转变。变电站视频设备数量众多，视频数据多通过光纤统一传输到后台服务器分析处理，为了解决传输通道带宽压力大，应用服务端计算性能要求高等问题，提高图像识别效率，基于人工智能与边缘计算技术，研制了变电站多路视频流边缘智能识别设备，分别从总体架构、主控软件、以及算法模型等方面开展了设计与开发，使用变电图像数据库，测试了缺陷智能识别算法的精度，并面向变电站智能运维场景开展试点应用验证，模型精度测试与实际应用结果表明，该设备智能识别精度可满足变电智能巡视业务需求，能够在边缘侧实现变电多路视频流的实时采集、在线智能识别、优化推流等功能，可显著提升变电站智能运维水平。

摘要:为了更加便捷的开展航天器各项大型试验和测试工作，研制了一种电子负载模拟器。电子负载模拟器能够模拟航天器电气系统的压力传感器、电磁阀、自锁阀、温度传感器、火工品等负载的电压和电流信号特性，并完成负载电压的采集和负载通电时间的统计，同时将所有功能模块集成到一个标准机箱中，所有电气信号接口通过若干接插件汇总对外进行连接，各功能模块通过上位机软件进行通信和控制。电子负载模拟器参与了某型号航天器的模飞测试工作，测试数据准确无误且性能稳定，既验证了上游驱动电路的电气匹配特性，又节省了梳理负载电缆和插拔接插件的繁琐性，同时也降低了人员频繁插拔接插件的出错概率。

摘要:摘要：为避免过多传感器的配置在行人导航状态分类时引入冗余信息，提出了一种传感器配置优化方法。根据采集的惯性传感器三轴加速度和角速度信息，基于K均值聚类算法(K-means)、自组织映射算法(SOM)和混合高斯聚类算法(EM-GMM)对行人运动状态进行识别；选取轮廓系数、戴维森堡丁指数、卡林斯基-哈拉巴斯指数三个内部评价指标及执行时间对聚类效果进行综合对比，得出在行人状态识别中K-means聚类方法较优；基于K-means聚类最优模型，对二维、三维、六维不同传感器配置下的轮廓系数进行综合对比，得出二维和三维行人惯性导航系统即可有效实现行人运动状态识别，有效解决了六维特征空间中因多变量复杂相关导致的难以准确建模的难题，为多传感器的行人导航状态识别提供了新途径。