摘要:为了贯彻落实总体国家安全观，开展了低空安全天网工程的跨学科综合研究。对低空安全天网工程的总体构架进行了探索，阐述了低空安全天网工程相关的卫星互联网服务技术、北斗导航与地基增强定位系统、低空通信网络保障技术、低空飞行器设计与适航管理、低空空域环境保护以及低空安全管理的法律法规需求，分析了低空飞行器在飞行前、飞行过程中和飞行结束等三类飞行状态中的飞行流量监测方法，设计了低空安全走廊与航路网规划方案，研究了低空空域的飞行器管理目标、管理方法以及低空安全管理系统的总体架构，讨论了低空飞行事故征候与处置方法，提出了低空安全天网的原型试验场建设思路，明确了试验场的软硬件平台、运营与管理系统部署、通信数据安全等方面的建设需求，制定了低空安全天网工程的验收程序和考核指标，剖析了低空安全教育与加强低空人才培养的重要性，对于保障低空产业链的安全有序发展具有积极的现实意义。

摘要:随着1553B总线在航空系统和地面车辆系统中分布式从属设备连接方式的广泛应用,提高武器装备保障体系中的测试设备的设计灵活性、可靠性以及可确定性显得尤为重要；因此,提出了一种基于1553B总线架构思想的PXI总线测试设备的设计方法与实现方式,经过工程实际应用表明,能够满足装备的测试需求,具有良好的可扩展性、实时性和可靠性等特点,对武器装备测试领域的设备研制有一定的参考价值。

摘要:为加强目标系统网络的安全等级,验证目标存在的威胁与漏洞,本研究设计出基于机器学习的自动化渗透测试系统,利用多种入侵方法对目标进行自动化渗透测试。针对目标系统的各个网路节点的脆弱性和连接关系生成全局攻击图,计算对攻击目标的攻击路径的攻击价值,自动化生成最优攻击路径。采用多阶段渗透攻击的方法,建立渗透攻击的动态划分模型,利用网络中的漏洞不断接近并攻击目标。模拟企业网络架构进行渗透测试,实验结果显示本研究系统发起渗透攻击的成功率较高,最高达到95.4%,攻击目标主机能够生成最优的攻击路径,攻击价值最高达到27.3。

摘要:随着工业4.0和物联网时代的来临,基于经验和手册的设备维修方式已不能满足复杂设备维修的要求。而传统的设备诊断系统往往只注重从物理传感器采集数据,缺少引入人的经验,难以拥有自学习能力。本文以ZB45烟草包装机为例,提出一种具有自学习能力的人机共融新型故障诊断系统。系统采用贝叶斯网络,实现对传感器数据的自动推理。通过自然语言处理模块与用户交互,学习用户的维修经验,并用来改进诊断效果。提出了基于凸优化的标签选择方法,根据观察到的现象推荐合适的标签,以快速确定最可能的故障,实现快速找到报警号码对应的故障源。生产现场的实测数据表明,本系统可以有效降低万箱故障次数,有效提高故障诊断精度,降低故障排查时间。

摘要:针对海底管道受水中污垢、海水腐蚀、运行磨损等影响而产生缺陷和损伤问题,设计了一种基于光视觉技术的自主巡检机器人系统并制作样机进行实验验证。应用光视觉技术,设计运动控制器,实现以前端摄像头为运动圆心的寻迹偏角和位移偏差校正,保证了摄像头视野的全程有效性；基于YOLOv4-tiny模型,提出了一种异常综合评估算法,以动态评估运动过程的图像数据,有效避免了由于模型精度有限造成的误识别、数据利用不充分、同步性差等问题。经连续多次水下实验,表明自主巡检机器人能够在水平方向、竖直方向准确地沿水下管道进行循迹运动,运动准确率达100%；能够准确识别水下管道吸附物的位置和形状,识别准确度达到96%。

摘要:飞机装配是航空制造中相当重要的一个环节,其工作量大,装配周期长,在很大程度上决定了飞机的整体质量。针对在装配过程中,由于操作及工艺等方面的原因从而使得装配体产生局部应变影响飞机稳定工作的问题。提出了一种基于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg grating ,FBG)的飞机装配应变检测方法,对FBG进行封装标定,标定灵敏度为0.35 pm/με ,拟合方程线性度高于0.99；将封装后的FBG布设于装配体关键部位,利用FBG解调系统得出其中心波长在装配过程中的变化；设计了一种基于集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD)与奇异谱分析(Singular Spectrum Analysis, SSA)的改进算法,对装配信号中的噪声与振动信号进行剥除,提取有效的应变信号,最终实现了飞机装配中局部应变的检测。

摘要:针对方面级情感分析方法准确率难以达到实用效果的问题,设计一种融合注意力机制并同时考虑句子句法结构和语料库共现信息的A-LSGCN模型,以便提高预测句子中特定属性情感极性的准确率；首先,联合多头注意力机制和词汇-句法图卷积,对属性的记忆向量和历史上下文内存向量进行叠加与更新,从而获得目标属性词及其上下文之间的关系；其次,为减少冗余对分类干扰,并充分学习通用语法知识,采用句法依存图神经网络提取句法结构信息,直接匹配属性及其情感表达,经网络分类计算最终得到特定属性对应的情感极性；最后在多个SemEval数据集上进行对比试验,其中Laptop14 数据集的MF1分数和准确率分别提升了1.1%、5.5%。

摘要:针对发电机励磁系统中碳刷结构故障检测困难,故障定位不准确的问题,本文根据实际碳刷运行过程建立碳刷结构检测系统。通过建立组件对象模型(Component Object Model COM)动态检测方案将碳刷结构模型化,使系统能够更为精确的检测到故障原因。设计数字式光纤传感器(BF5R)检测电路将碳刷故障过程图像化,缩短系统检测时间。通过改进维格纳威尔分布(Wigner Ville distribution WVD)故障定位算法精准定位碳刷故障位置,采用合理方式进行维修。通过Proteus软件仿真检测系统运行过程,实验表明本设计对碳刷故障检测具有明显效果,在15KW发电机环境中,碳刷故障定位时间为3.5min,信号幅值为13V,结果精确度为96.4%,证实了本设计的可行性；通过仿真对比三种不同系统信号检测幅值电压和检测准确度曲线,由此验证了本研究的优越性。

摘要:为能实现对电厂充油设备和管道的油液渗漏现象快速、准确的检测与识别，通过引入高分辨率网络实现高分辨率特征提取，改进特征融合模块以融合高分辨率特征信息强化特征表达，提出了一种基于改进SSD的油液渗漏图像检测算法。此外，针对油液渗漏现象构建一个电厂设备的油液渗漏数据集并提出了一种随机种子遮挡的数据图像增广策略。经实验测试表明，算法在检测效果上提升明显，相比于基于SSD算法的的漏油检测模型的准确率和召回率分别提高了3.1%和3.7%，满足了工程实际需求，具有较高的实用性。

摘要:功率敏感器是微波射频专业中一种常用的基础仪表，配合功率指示器，用于微波功率的测量。在自动测试成为当代计量主流手段的背景下，提出了功率敏感器自动测试系统的研制。对《小功率座检定规程》及厂家方法进行了总结，得出了功率敏感器校准的通用步骤和硬件平台，并以此为基础讲述了自动测试系统各个模块：仪器管理、测试方案设计、测试过程实现及数据处理模块的设计思路及关键步骤，分析了参数校准因子的测量结果不确定度，通过手动测试与自动测试结果的比对，验证了该系统的可靠性。最后，通过大量实践，证明该软件结构可推广至各种仪表自动测试中，验证了其成为一种仪表自动测试通用结构的可能。

摘要:自动提取布氏压痕轮廓是提高布氏硬度检测效率的关键一步，针对传统机器视觉算法提取布氏压痕轮廓算法的不足，本文通过FasterRCNN模型实现了布氏硬度压痕直径的自动化检测。针对检测布氏硬度压痕圆的特点，提出对FasterRCNN模型的改进。在classification网络中的边框回归损失函数中加入预测检测框的长与宽的方差，在改进的边框回归函数优化目标修改为真实检测框与预测检测框差距最小且预测检测框宽与高之间差距最小，使得基于改进的FasterRCNN模型布氏硬度检测能够提供更加准确的目标预测检测框，取得更精准检测效果。同时引入数据增强的方法扩充有效数据大小。实验结果表明，基于FasterRCNN的布氏硬度模型检测方法适用于锈蚀和光滑金属表面工况。改进的FasterRCNN网络模型准确率为97.08%，较原模型提升0.73%，归一化均方误差（nMSE）为0.001226，较原模型降低40.31%， 改进的效果明显，并弥补机器视觉算法提取压痕轮廓的不足。

摘要:针对指挥控制系统的测试环节多、测试目的难界定、在线测试难实现等问题，从其功能定位、组成架构、应用模式和全寿命周期等方面，对指挥控制系统测试需求进行分析，并从测试目的确定、测试项目设定、测试参数选取、测试方法设计、测试流程设计和测试结果评定等方面，对指挥控制系统测试流程设计和功能实现开展专题研究，提出一套适用于指挥控制系统的通用测试系统和测试流程，并在型号工程中得以实现应用，极大程度上提高了系统的测试覆盖性，为指挥控制系统的在线测试和长期加电值班提供技术指导。

摘要:搭建了一套全场非接触应变测量系统,对变截面舵面结构受随机载荷激励作用下的变形及振动特性进行实验研究。实验以2A12铝合金材料制成的变截面舵面结构为试验对象,采用高分辨率的相机记录舵面结构全场清晰的散斑图像,然后利用三维数字图像相关方法对其结构表面的连续变形进行直接测量,同时利用傅里叶变换对采集到的散斑图像进行振动特性分析,获得变截面舵面结构的模态频率和模态振型。为验证非接触测量得到的振动特性结果的准确性,用小质量加速度传感器得到的振动响应信号进行对比。试验结果表明,在0~500Hz的测试频段内,三维数字图像相关方法辨识变截面舵面结构前三阶模态参数与加速度传感器测量结果非常吻合,前三阶固有频率误差在2%以内,阻尼比误差在6%以内,前二阶模态振型均为弯曲模式,第三阶模态振型为弯曲扭转耦合模式,验证了三维数字图像相关的全场振动测量技术的有效性,为高温环境及非线性变截面舵面结构非接触振动测试提供依据。

摘要:为了对不易拆除的列车车窗胶粘结构进行脱粘检测，利用超声检测方法探伤快、灵敏度高的优点，提出了超声脉冲回波量化检测的方法。采用仿真与实验相结合的手段，通过建立车窗胶接结构仿真模型，详细分析了超声波在粘胶材料中的传播过程以及探头不同参数对超声信号的影响，设计了一款专门针对车窗胶粘的一款双晶探头；最后搭建超声检测实验系统，验证了该仿真模型以及探头检测的正确性和可靠性，为车窗胶接结构脱粘检测定量分析提供了参考模型和理论依据。

摘要:三相逆变系统在新能源发电、电动汽车等诸多领域都得到了广泛的应用，对三相逆变系统的控制器进行持续的优化改进具有重要意义。针对传统三相双闭环逆变控制系统输出电能质量较低和鲁棒性不强的问题，提出了基于改进差分进化算法的分数阶PI三相逆变控制策略(IDE-FOPI)。该策略将分数阶微积分理论引入到双闭环三相逆变控制系统，并基于此对双闭环分数阶PI控制的三相逆变系统进行数学建模。考虑到三相逆变系统是一个复杂的非线性时变网络，其双闭环PI控制器参数整定复杂，传统的参数整定方法整定效果不佳，该策略将三相逆变系统双闭环分数阶PI控制器参数优化问题转换为一个典型的约束优化问题，引入一种基于自适应多变异操作和参数自调节策略的改进差分进化算法对控制器参数优化问题进行求解。仿真测试表明，相对于遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)、传统差分进化算法(DE)，本文提出基于改进差分进化的分数阶PI策略所输出的电压谐波畸变率低，动态性能好，抗干扰能力强。

摘要:针对传统水质监测方法存在的取样效率低、覆盖率差、耗时费力等问题，设计开发了一种自动水质监测无人艇及其岸基控制系统，以实现目标水域内的多点及区域自动、连续采样任务。结合水环境监测的任务要求和无人系统的组成架构，设计并搭建了监测无人艇测试平台及岸基控制系统；开展了无人艇多任务路径规划算法的研究，提出了基于安全性考虑的出入港路径规划方法（SIA*）和开阔水域下的区域遍历巡航路径规划算法；在算法设计的基础上，结合水质监测的自动化需求开展了无人艇监测任务流程的设计。试验结果表明，出入港路径规划在安全性上提升了约1.82倍，区域巡航规划实现了对任务水域的100%全覆盖，能够满足水质监测无人艇的实际采样要求。

摘要:针对化学实验机械臂控制编程门槛高且技能获取准确率低等发展制约因素，设计一种基于音视信息融合算法的桌面型实验机械臂的控制系统，实验员通过边做边说的示教方式教给机械臂运动技能，进而代替实验员完成一些繁琐、具有危险性的实验工作。系统分为技能获取以及运动控制两部分。其技能获取部分使用改进的双流卷积网络实现动作检测；使用语音AI和正则表达式实现语音提取；再通过音视动作信息融合算法将动作检测和语音部分的识别信息相融合得出高重合度的运动技能，技能获取准确度可达81%以上。运动控制部分使用电机控制和抓取位姿识别，可实现更精细的控制和抓取。系统可用于具有特定流程化学实验的示教控制工作，在代替实验员来完成化学实验工作的同时大大降低了编程门槛，提高了效率。

摘要:新一代天气雷达站的建设普遍采取局站分离的方式,不利于雷达的日常维护和机外定标,在极端天气情况下,由于技术保障人员无法到达雷达站,严重影响雷达保障的时效性。天气雷达远程定标控制器能够有效解决雷达远程机外测量与定标的问题,其由硬件子系统和软件子系统两大部分组成。硬件系统单片机STM32F107为核心控制电路,软件系统采用C/S的架构。在某新一代天气雷达站经过为期一年实际应用,远程机外主要输出参数实时监测和在线检查功、实现了对雷达发射机、实现了对雷达发射机、接收机等主要系统机外和机内的远程在线定标并自动生成定标测试报表,达到了系统设计的目标。有效提高了保障人员的工作下来,提高了新一代天气雷达的业务可用性,效益良好。

摘要:为了提高阀门智能控制的工作效率与阀门的智能化、数字化,本文对阀门智能控制进行了研究,设计了基于信息技术的阀门智能控制系统,包括CAN通信接口、单元控制器和阀门智能控制器节点三大部分,采用微控制器技术,实现了智能阀门的数字控制和智能控制；利用CAN总线技术,构建两级总线智能阀门控制系统,实现智能阀门的集中控制；设计了阀门远程控制的软件系统,利用了PLC中央处理器及远程控制模块的方式,实现了阀门的远程操作,最后利用自适应控制算法,实现阀门参数的自整定,在此基础上依据系统的响应,进而实现阀门参数的自校正。实验表明,本文研究的系统在进行阀门位置定位测试时,定位误差均低于0.2dm,并且在进行智能阀门远程控制响应时间测试时,在系统迭代次数为900次时,响应时间为60s,相对较低,可见本文研究的系统定位精度较高,响应速度较快,性能较好。

摘要:针对传统PID参数整定存在的问题，结合混沌乌燕鸥优化算法（Chaos Sooty Tern Optimization Algorithm, CSTOA）良好的搜索性能，提出了一种基于混沌乌燕鸥优化算法的航空发动机参数自整定PID控制方法（CSTOA-PID）。首先通过引入混沌映射的思路，改进了乌燕鸥优化算法（Sooty Tern Optimization Algorithm, STOA）。接着设计了性能指标加权的适应度函数，用来避免发动机供油量极大超调与急剧供油现象。最后对某型涡扇发动机的数学模型进行仿真验证，结果表明：在地面状态下，经CSTOA-PID控制器优化后的PID参数分别为4.31878、14、0.214426。CSTOA-PID控制器的参数整定效果都好于STOA-PID控制器和PID控制器，转速阶跃响应反应迅速，同时供油量出现的超调最小，证明了该方法的有效性和可行性。

摘要:为实现远程控制野外靶场所有靶机设备的同时，实时显示靶机的状态与射击成绩，开发基于NI-VISA的野外靶场设备远程控制系统。根据所选取的开发平台和语言，划分上位机工作模式，再借助三层控制架构，规范数据库表的连接形式，从而干预通讯模块的实时连接形式，完成远程控制系统的上位机软件设计。在此基础上，定义串口字节的数量级水平，通过配置远程串口方式，处理已导入的数据信息，联合程序框图体系，实现基于NI-VISA的远程控制程序设计，结合关键的上位机应用结构，完成野外靶场设备远程控制系统软件的开发与设计。实验结果表明，基于NI-VISA的应用软件提供了多种工作模式，能够同时控制所有靶机设备，使其显示出真实射击成绩，可以较好适应多种不同的射击训练需求。

摘要:摘要: 为了提高移动机器人在作业过程中获得现场环境地图的效率，提出了利用BIM技术建立导航地图的方式，获取IFC信息映射到二维栅格，从而快速构建地图。对于室内移动机器人在移动过程中能更快更好的到达目标点的问题，首先对传统A*算法做改进，将原有的8邻域搜索扩展为48邻域搜索，增加了搜索方向，优化了搜索角度。同时考虑了机器人的安全性，对规划路径进行了改进，使得规划的路径与障碍物保持了一定距离。其次，为了避开场地出现的动态障碍物，采用将改进的A*算法与动态窗口法融合，在保证全局路径最优的基础上，实现避障效果。通过实验仿真，表明了改进的A*算法比传统A*的算法在运行时间上快了2倍以上，路径转折点的角度差比原来减少了28%以上，路径长度上更短且不再紧贴障碍物。而融合算法比改进的A*算法在路径平滑性上有所提高，能及时避开随机障碍物，更加适用于环境变化的室内场景。

摘要:为了解决部分高性能深度学习神经网络因存在复杂度高及计算量大等缺陷在嵌入式设备中应用效果不理想的问题；以小型化集成智能无线电设备AIR-T为平台实现了基于深度学习的OFDM信道补偿技术；在FPGA芯片上不仅实现了OFDM信号传输系统模块,也实现了传统信道估计与均衡模块,模块对数据进行预处理减轻神经网络工作量以完成神经网络信道补偿技术模块在Jetson TX2平台GPU上的高效实现；由实验记录神经网络训练过程中的计算复杂度和参数拟合速度得知,传统信道估计与均衡模块有效降低了网络训练时的运算次数；由测试性能方面可知,经过神经网络信道补偿后的数据误码率比之前传统信道估计与均衡后的误码率有明显降低；

摘要:当前，科学技术和人工智能的快速发展，为烟叶的自动分离和烟叶质量的自动检测分析提供了有效的方法和手段；针对目前烟叶的分离和分级仍采用传统的人工方式，从而使分级结果的主观性较强，导致分级不具备科学性、客观性等一系列问题的出现，提出对烟叶自动分离及智能分级分拣系统的研究。该系统在设计上以工业计算机为核心，使用Visual Basic编程语言编制软件，应用专家系统结构进行智能控制，采用DCS分布式控制系统，监控各个工段的运行工作，并且详细阐述了该系统实现烟叶的自动分离、智能检测定级、智能分流分拣的过程和系统间各个工段的工作原理。模拟实验测试结果表明，本系统各个工段都运行流畅，烟叶分离效果明显，分级结果的正确率也较高，可以实现对烟叶的有效分离、分级和分拣。

摘要:拆线施工机器人是一种爬线机器人，挂在架空线上沿线行进，代替工人完成拆线施工中索道缆绳的铺设。为满足拆线施工机器人在具有一定垂弧度的架空线上爬线行进的需要，对拆线施工机器人的爬线行进机构进行了分析与设计，提出了一种四轮爬线行进机构。该机构利用顶升装置及张紧轮提供额外的压力，以满足拆线施工机器人爬坡时所需的摩擦力。随后，分析了机器人爬坡时的受力情况，给出了顶升装置所提供压力的条件及计算公式。基于所提机构，进行了施工机器人的顶升装置的选型计算及论证，实际应用表明本文的设计可以满足实际需要。

摘要:为了解决粒子滤波(PF)的无线传感器目标跟踪中样本贫化导致的精度较低的问题,提出了自适应蝙蝠粒子滤波的WSN目标跟踪方法。通过自适应的蝙蝠算法的滤波算法优化粒子重采样过程,结合最新的观测值定义粒子的适应度函数,引导粒子整体上向较高的随机区域移动。同时利用动态自适应惯性权重探索新的粒子位置更新为设计机制,引入动态适应惯性权重值, 有效调整全局探索和局部探索适应能力、改善粒子贫化和局部极值问题,增加粒子群多样化从而提高跟踪性能。实验结果表明,自适应蝙蝠粒子滤波算法重采样方法可以防止粒子的退化,增加粒子的多样性,减少跟踪误差,可以减少算法的运行时间,实时追踪性能大幅提高。与BA-PF算法和PF算法相比较,IBAPF 算法的计算时间是最短的,IBA-PF算法的位置和速度的平均平方根误差最小(位置0.0311、0.0202、速度0.0262、0.0101),PF算法的跟踪精度是最低的,而IBA-PF跟踪精度较高,IBA-PF算法被证明具有良好的跟踪性能。

摘要:航天活动中的许多任务如对目标的绕飞观测和逼近停靠等测控任务，其中的关键技术之一是相对位姿估计，而对非合作目标的相对位姿估计更是其中的重点与难点。针对该难点，提出了一种融合单目相机和激光测距仪的空间非合作目标相对位姿紧耦合估计方法。采用单目相机获取目标序列图像，在初始化时利用激光测距仪解决单目相机尺度模糊性问题，构建真实尺度下的世界坐标系，在后续对非合作目标进行连续位姿估计时，使用紧耦合的形式融合相机与激光测距仪数据来优化估计位姿，并且解决估计漂移问题。最后使用Blender软件生成空间非合作目标序列图像，仿真验证了本文算法能稳健地得到较高精度的空间非合作目标的相对位姿，且拥有较好的实时性。

摘要:开箱验视是邮局快递场景中的一个重要环节,为了防止包裹内存在易燃易爆等危险品,快递打包前工作人员需按照行业要求实施危险品开箱验视。在人体行为识别框架中引入目标检测和关键姿态估计算法,提出了基于深度学习的快递场景人-物交互行为识别算法。首先,通过改进高斯混合(GMM, Gaussian Mixture Model)背景建模方法检测运动目标,提取行为关键帧,采用OpenPose算法进行姿态估计,识别初始行为类别；其次,针对常规行为识别方法丢失物品语义信息的问题,使用YOLOv5算法检测感兴趣物体类别和位置,提出基于拍卖算法(Auction)的多人-多物最优分配算法,构建人-物交互关系特征描述子；最后,将初始行为标签和人-物交互关系描述子进行决策融合得到最终识别结果。以实际快递场景数据对所提方法进行验证分析,实验结果表明,该方法可以对相似目标和多人干扰的复杂环境中的开箱验视行为进行准确识别。

摘要:雨天作为较常见的一种自然天气情况，会极大地影响户外视觉系统所拍摄到的图像和视频数据的成像质量并制约后续高级计算机视觉任务的性能；针对目前除雨算法存在伪影残留、细节丢失等问题，为了充分提取图像特征，有效去除雨条纹，提高除雨效率，提出一种新颖的单阶段深度学习除雨方法；采用高效卷积和跨尺度自注意力相结合的方式，弥补纯卷积网络无法满足的全局特征建模能力；嵌入多尺度空间特征融合模块，有效增加网络的感受野，增强网络对不同分布的雨条纹特征的学习能力；设计了一种混合损失函数，利用各损失函数的优势来弥补单一损失函数表现出来的缺陷；经过在不同类型数据集上的大量实验证明，该算法不仅能够有效去除雨条纹，充分保留背景细节，而且处理速度也有显著的提升。

摘要:为实现航天员与空间机械臂的脑机交互,针对稳态视觉诱发电位脑机接口(SSVEP-BCI),提出一种基于卷积神经网络的SSVEP信号分类方法。该方法以SSVEP信号经过快速傅立叶变换的特征为输入,经过三层卷积层、全连接等操作实现信号的分类识别。采用清华大学Benchmark数据集对该方法进行测试,在1秒的时间窗口下,平均分类准确率为99.07%,平均信息传输率为149.24b/min,均明显高于采用典型相关分析或滤波器组典型相关分析的方法。实验对比分析表明,该方法针对短时间窗口的SSVEP信号具有较好的目标分类效果。最后,使用分类后的信号作为控制信号,对仿真环境下的空间机械臂进行操作,实现人和空间机械臂的脑机交互。

摘要:为减少分子动力学模拟中短程力计算的时间消耗，设计并实现基于现场可编程门阵列的分子动力学模拟匹配单元。理论上，分析了分子动力学模拟中粒子间作用力的物理规律，提出两种满足短程力计算要求的粒子对的筛选方法：偏序法和平面法。技术上，使用新兴的硬件描述语言SpinalHDL，在Xilinx Virtex UltraScale+ HBM VCU128 FPGA板卡上实现了匹配单元。最后，将硬件测试结果与理论结果进行对比，验证了匹配单元可以有效过滤掉对短程力计算没有贡献的粒子对。同时对使用偏序法、平面法和使用直接计算法两种不同情况下的资源消耗进行对比分析，表明使用偏序法、平面法可以节省系统70%的DSP资源。

摘要:摘要：ECO算法虽然在跟踪效果上有了很大的提升，但是它在复杂场景中表现不好甚至会丢失目标，即鲁棒性不高。对此，文章探讨了怎样在ECO算法中利用深度特征处理深层语义的能力和浅层特征处理纹理颜色信息的能力来提升算法的鲁棒性，同时对比了深度特征和浅层特征在目标跟踪的的不同作用，并因此提出了改进方法，首先在深度网络上选择了具有更深层次的ResNet-101网络；其次修改了适宜此网络的参数。算法在OTB-2015进行的实验也取得了比较良好的结果，在低分辨率，背景杂波，光照变化，尺度变化四个挑战因素的成功率分别领先基准算法ECO为0.135，0.034，0.031，0.024。

摘要:遥感图像去噪一直是遥感领域的重要难题，现有的去噪算法会使图像边缘信息模糊，导致图像中有用信息丢失，为了提高遥感图像的质量，提出了一种改进DnCNN（Denoising Convolutional Neural Network）的遥感图像去噪方法，通过小波变换将原始图像分解成不同子带，采用基于遗传算法的网络结构自动搜索方法对于不同子带搜索出不同结构和参数的DnCNN网络实现去噪，使对噪声成分的提取更加有针对性。实验采用峰值信噪比（PSNR）和结构相似性（SSIM）两项评价指标对实验结果进行量化评判，标准差为20时，较原始的DnCNN方法相比PSNR值平均提高了3.5%，图像细节清晰，能有效地保护遥感图像边缘特征和轮廓结构的完整性。

摘要:作为机器学习的一个分支，高斯过程回归在近年来越来越受到重视，在诸多领域得到了广泛的应用；该方法适用于非线性系统的建模，并可以自动在模型的复杂度和建模精度之间进行权衡；但是由于计算复杂度较高，其难以直接被应用于大数据量的学习任务，因此，很多近似方法被发展出来以降低其计算成本；根据是否将训练数据划分为子集，高斯过程回归的近似方法可以被分为全局近似方法和局部近似方法；文章首先阐述了高斯过程回归的理论基础，接下来对全局和局部这两种近似方法进行了分析，然后介绍了其在实际应用中的情况，特别是在软测量和控制领域，最后进行了总结和对其未来研究方向的展望。

摘要:针对传统人工势场算法在解决无人驾驶汽车换道轨迹规划过程中存在的不足,提出一种基于势能重构人工势场 (Potential Energy Reconstruction- Artificial Potential Field, PER-APF) 的无人驾驶汽车换道轨迹规划算法。首先,建立了具有斥力区分的道路边界约束条件和多约束换道轨迹规划模型,通过判断障碍车辆与道路边沿的距离来保证换道过程的安全性与有效性；其次,提出了基于势能重构的改进APF算法,通过构建虚拟区域以及重构物理势能力场,有效的解决了目标不可达以及局部最优问题。仿真结果表明,所设计的PER-APF算法能够快速有效地为无人驾驶汽车规划一条安全合理的换道轨迹。

摘要:时间敏感网络是由IEEE802.1工作组开发的一套确定性实时通信的协议标准,定义了以太网传输的时间敏感机制,适用于机载安全关键系统网络通信；流量调度机制可以有效保证机载时间敏感网络实时可靠通信,时间感知整形器和帧抢占是典型的TSN流量调度算法,目前还没有针对机载业务的传输需求进行性能评估；通过分析TSN系统架构及调度算法的核心特性,基于机载网络拓扑,提出一个机载时间敏感网络的数据流传输时延模型,并进行了数学推导,使用离散仿真工具构建TSN网络仿真平台,对三种典型网络流量调度算法进行验证,得到了流量传输时延性能的上界值,分析了流特性参数对调度算法选择的影响；最后,对机载应用流量调度算法的选择进行了总结。

摘要:深度强化学习(Deep Reinforcement Learning, DRL)是机器学习领域的一个重要分支,用于解决各种序贯决策问题,在自动驾驶、工业物联网等领域具有广泛的应用前景。由于DRL具备计算密集型的特点,导致其难以在计算资源受限且功耗要求苛刻的嵌入式平台上进行部署。针对DRL在嵌入式平台上部署的局限性,采用软硬件协同设计的方法,设计了一种面向DRL的FPGA加速器,提出了一种设计空间探索方法,在ZYNQ7100异构计算平台上完成了对Cartpole应用的在线决策任务。实验结果表明,研究在进行典型DRL算法训练时的计算速度和运行功耗相对于CPU和GPU平台具有明显的优势,相比于CPU实现了12.03的加速比,相比于GPU实现了28.08的加速比,运行功耗仅有7.748W,满足了深度强化学习在嵌入式领域的在线决策任务。

摘要:航天测控网通常由测控中心和测量站(船)组成,测量站是航天测控网的基本组成部分；在几十年的发展进程中,航天测控领域积累了海量的数据；对测量站来讲,数据可主要分为测控数据、通信数据和设备状态数据三大类；测控数据主要用于向上级报送,通信数据主要用于通信状态监视,设备状态数据主要用于设备状态的监测；当前测量站数据存在着存储零散、不成体系、相对隔离的问题；基于此提出了一种测量站数据池建设方法,能够实现数据集中控制,减少数据的冗余度,提高数据一致性和可维护性,提高数据的利用率；最后从多个方面对数据的应用前景进行了展望；测量站数据池的建设将使提升测控工作的自动化与智能化程度成为可能。

摘要:传统星载计算机通常采用价格昂贵的高质量等级CPU和存储器芯片,用于保证系统的可靠性；因制造成本和研制周期等方面的限制,商业卫星计算机更倾向于采用商业现货器件(COTS),但其可靠性和安全性会随之降低；采用工业级SmartFusion2处理器芯片,提出一种低成本的星载计算机最小系统架构,并通过工业级存储器异构备份的方式,显著提高系统可靠性；在星载计算机软件设计中,应用软件会采用三模冗余的方式提高可靠性,但引导软件往往只有单份；为了避免引导软件的单节点故障效应,针对SmartFusio2星载计算机架构,提出一种基于多TMR副本的片外启动方法,此启动方法可进一步提高工业级星载计算机的可靠性和安全性,并成功用于多个型号商业卫星。

摘要:精确的光伏发电短期预测在微电网智能能源管理系统中起着至关重要的作用；文章提出一种基于注意力机制的CNN-BiGRU短期光伏发电功率预测模型；其核心思想是通过CNN提取光伏数据的空间特征,把CNN提取的这些空间特征送入到BiGRU神经网络中,利用BiGRU模型捕捉光伏时序数据集的双向信息流,学习光伏特征的动态变化规律,引入Attention机制为CNN-BiGRU的隐藏层输出赋予权重,减少因时序过长造成的信息丢失,并且突出强相关特征的影响,减少弱相关特征的影响。在美国俄勒冈州本德市公开数据集上做了验证,并与BP神经网络、GRU、BiGRU、基于Attention机制的BiLSTM以及基于Attention机制的BiGRU进行对比,实验结果表明所提模型在预测精度上更有优越性。

摘要:车间调度对于制造企业提高生产效率、降低生产成本具有重要的作用,针对单一优化算法在解决调度优化问题时存在的不足,探索求解速度和求解质量的均衡,提出了一种多尺度协同变异的萤火虫粒子群混合算法；引入动态自适应策略把种群分为两组,对两组族群平行进化,在保持种群多样性的同时提高求解速度；引入多尺度协同变异算子,利用不同大小方差的自适应高斯变异机制使种群以尽量分散的变异尺度来搜索解空间,通过混沌初始化种群进一步提高算法的局部检索能力；将提出的算法应用于函数优化和流水车间调度问题求解,实验结果显示,算法在求解效率、精度方面优于对比算法,具有较好的性能和应用价值。

摘要:为了求解炼钢-连铸动态调度问题，提出了一种将拉格朗日插值算法与差分进化算法相融合得到的改进的差分进化算法。改进后的差分进化算法通过自适应调整进化参数，动态的调整差分进化的方向，并结合拉格朗日插值来优化差分进化算法的局部搜索能力,引入权重系数对全局搜索和局部搜索加以平衡。针对国内某大型钢厂的实际生产数据建立实验模型，以最小化总完工时间、最小化总断浇时间、最小化炉次间总等待时间和最小化总偏差量时间为目标，将改进的差分进化算法应用于求解炼钢-连铸转炉出现故障的动态扰动事件调度问题，实验结果表明，改进的差分进化算法应用在炼钢-连铸动态调度问题上，有效的缩短了炉次加工总完工时间、炉次间总等待时间和总断浇时间，在合理范围内，有效控制了新生产的调度计划与原始调度计划的时间偏差量，避免了因扰动事件的发生而引起连铸机断浇。

摘要:无线定位技术在实际的应用获得了越来越多的社会关注，各项科研人员都对室内定位技术的广泛运用产生了强烈的兴趣；RFID有着非常多的优点，包括了非视距、精度高、费用低以及传输范围广；从当前的发展来看，RFID二维定位方法正在逐步向完善性与成熟性演变，然而以三维空间为分析对象的研究进展依旧不能符合当前发展与行业应用条件；通过3D-LANDMARC定位分析模型和相关技术的分析为基础，要保持同样的系统设备工作运转情况下，提升了实际定位过程中优化实现系统定位的性能

摘要:目前的云制造服务组合方法单纯从某个角度研究服务组合问题,对基于多目标事务的云制造服务组合的考虑不足,服务组合质量不高。为实现敏捷、智能、平稳的云制造服务组合,基于开展多目标事务的云模式通用解析、多目标事务模糊关联特征的云模式通用表示、云制造服务组合多目标事务模糊关联聚类算法等方面研究,改进反向学习算法、可替换服务推荐算法、三角模糊函数、非支配排序遗传公式,设计一种敏捷、智能、平稳的云制造服务组合算法。最后,实施实验验证,与传统算法进行性能对比分析。实验结果表明,相比传统算法,该算法组合响应时间短、误差小,且收敛性、敏捷性、智能性、动态演化性、平稳性高。因此,该算法实现了基于多目标事务模糊关联聚类的云制造服务的有效组合,具有较高的应用价值。

摘要:针对认知无线电技术对射频微波滤波器的新要求，提出了一种基于枝节加载多模谐振器的电调微波滤波器。该电调微波滤波器由一个枝节加载微带多模谐振器和变容二极管组成，实现了滤波器的小型化。在分析枝节加载微带多模谐振器的基础上，通过在微带谐振器两端和加载枝节上加载变容二极管的方法，设计了枝节加载的电调多模微带谐振器，并提出了复杂微带谐振器谐振特性的分析方法。采用源和负载耦合的方法在通带右边引入一传输零点。通过在源和负载端放置耦合线的方法，提高了滤波器的通带选择性。针对滤波器带外衰减小的问题，引入一种新型的频变馈电结构，改善了滤波器的带外衰减特性。通过优化仿真确定了电调滤波器的尺寸参数。仿真验证了该滤波器的特性，当变容二极管的可调范围为2pf-10pf时，滤波器的频率可调范围为2.10GHz-2.40GHz,频率变化范围为300MHz。

摘要:为较好地评价雷达质量状况，针对雷达系统的功能特性和评估需求，区分监测数据、履历数据和环境数据，构建了雷达质量评估的三层指标体系。为反映监测数据因素的客观性，采用熵权法确定测试数据指标权重。为避免单一隶属函数可能会出现隶属度突变的问题，运用组合隶属函数的方法进行评价。该方法首先计算各指标在不同隶属函数条件下的评价信息，而后对每种隶属函数的评判情况进行组合优化，以增加评估结果的可信度。通过定性分析和定量计算，对某型雷达的质量状态进行了模糊综合评判，验证了该评估算法的有效性，对雷达系统操作应用和维修保障具有一定的参考价值。