摘要:声学测量作为新一代外场测量系统的重要组成部分，为实现全天候、全地形下目标的有效轨迹测量起到重要作用。现有外场测量系统多依靠光、雷达等手段对目标进行定位追踪，轨迹测量，但光学轨迹测量精度极易受自然光线的影响，而雷达轨迹测量精度易被复杂电磁环境干扰，无法实现所有时段各类目标的轨迹测量。本文所提出的声学轨迹测量方法，对于超音速目标其测量精度优于10m，对于高亚音速目标测量精度优于10m。声学测量手段的出现弥补了外场观测手段的空缺，极大程度丰富了外场的观测维度。

摘要:针对当下发生的交通事故中及大部分是由于驾驶员酒后驾驶、违规驾驶或是突发身体疾病所导致的,设计出一种智能安全驾驶检测系统；系统以树莓派为和核心搭配智能手表、APP、酒精检测模块；系统可以实现监测驾驶员的酒精浓度,驾驶员的违规驾驶行为以及驾驶中的健康状况等功能,并通过移动端APP进行可视化展示；经测验,整个系统能够在驾驶途中稳定的运行,能够满足实时监测驾驶员的驾驶行为以及健康信息的需求。

摘要:针对目前施工现场的安全帽检测方法存在遮挡目标检测难度大、误检漏检率高的问题,提出一种改进YOLOv5的安全帽检测方法；首先,使用K-means++聚类算法重新设计匹配安全帽数据集的先验锚框尺寸；其次,使用Swin Transformer作为YOLOv5的骨干网络来提取特征,基于可移位窗口的多头自注意力机制能建模不同空间位置特征之间的依赖关系,有效地捕获全局上下文信息,具有更好的特征提取能力；再次,提出C3-Ghost模块,基于Ghost Bottleneck对YOLOv5的C3模块进行改进, 旨在通过低成本的操作生成更多有价值的冗余特征图,有效减少模型参数和计算复杂度；最后,基于双向特征金字塔网络跨尺度特征融合的结构优势提出新型跨尺度特征融合模块,更好地适应不同尺度的目标检测任务；实验结果表明,与原始YOLOv5相比,改进的YOLOv5在安全帽检测任务上的mAP@.5:.95指标提升了2.3%,满足复杂施工场景下安全帽佩戴检测的准确率要求。

摘要:为了在线检测织物的纬纱倾斜量，研究了基于机器视觉的纬斜检测算法；首先采用改进后的陷波滤波器对织物图像进行频域滤波预处理，得到纬纱较为凸显的纹理图像描述；计算自相关图像初步提取纹理基元，随后构建大尺寸Sobel边缘检测模板，结合Blob分析提取纬纱纹理；再通过霍夫变换将纹理区域变换到参数空间，根据黑塞矩阵分析参数空间图像后，利用阈值逼近手段获取直线检测的阈值，最后反变换到图像空间中，显示出所有检测到的纬斜角；搭建摄像检测的硬件系统和软件界面，检测多类高密、低密织物，检测出的纬斜角度平均绝对误差小于0.35°，平均检测时间在225.5 ms内，能够满足整纬机的实际工作要求。

摘要:卫星综合测试供电安全贯穿于卫星的整个测试周期，面对众多功能特性不同的单机，避免因低层次问题引起用电设备发生故障，一直是航天质量管控的工作重点。为了实现提升小卫星综合测试供电安全的目的，结合卫星研制过程中遇到的具体问题，对常见的测试关键工序中的制约因素进行了归纳分析，并且需要将这些限定条件落实到操作规范中；对卫星母线电压建立方式和建立时间进行了研究，采用了方阵模拟器外电升电及控制母线建立时间小于300ms，可有效防止设备启动故障；采用了蓄电池包的优化设计和配电器短路故障自检功能设计，彻底解决了带电操作的安全性问题和卫星研制全周期防短路检测问题。经过实际应用所述方法能够大幅度减少卫星在综合测试遇到的供电安全性问题，满足卫星大批量生产和研制的工程应用需求，为卫星供电安全设计提供参考。

摘要:在产品表面缺陷智能检测过程中,存在缺陷样本收集困难、样本不平衡、目标尺寸小和难以定位等问题。针对磁芯表面缺陷检测中存在的问题进行了研究,提出了一种基于深度学习的图像增强和检测方法,首先利用结合高斯混合模型的深度卷积生成对抗网络生成磁芯缺陷图像,然后结合泊松融合方法产生增强的数据集,最后基于YOLO-v3网络,实现了磁芯表面缺陷的智能检测。实验表明,该方法能够生成质量更高、缺陷更明显的图像,检测准确度提升了5.6%。

摘要:对隧道中的轴流风机进行健康状态监测时，由于计算能力的限制，故障监测系统无法在本地进行故障类别的判断，需要通过无线传输方式使振动数据在接收端进行时频分析；由于隧道中传输环境复杂导致无线信号传输多径衰落严重，在这种情况下采用LoRa（Long Range Radio，远距离无线电）扩频芯片搭建故障监测系统，其独有的扩频调制技术能使数据在恶劣环境下可靠传输，但是恶劣环境下的数据传输速率较低；针对该问题提出自适应传输机制，信道环境较好时增加采样频率和量化编码位数，传输更多的振动信息细节以提高故障判别的正确率；信道环境变差后减少上传的数据以减轻传输压力，并在不同信道环境下对该自适应传输策略的故障监测系统性能进行分析；最后通过实验分析，相较于普通的4G传输，添加自适应传输策略的LoRa故障监测系统，对于轴流风机的故障诊断可达到更高的正确率，更适合在隧道等恶劣环境下可靠高效传输数据；

摘要:为了有效获取微电网负荷中的隐藏信息和潜藏特征，进一步提升微电网短期负荷预测的精准度与效率，提出一种基于基于互补集成经验模态分解（CEEMD，Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition）和改进蝙蝠算法（IBA，Improvement Bat Algorithm）优化最小二乘支持向量机（LSSVM，Least Squares Support Vector Machine）的微电网短期负荷预测模型，先利用CEEMD对负荷序列进行有效分解，减轻局部信息相互影响；再引入引入反向学习、动态自适应惯性权重与拉格朗日插值法等方法改进蝙蝠的全局搜索与局部寻优能力，克服标准蝙蝠算法易早熟、易陷入局部最优值的问题，并利用IBA对LSSVM参数进行优化；最后通过算例验证CEEMD-IBA-LSSVM短期负荷模型效果，结果表明所提预测模型与其他预测模型相比具有较高的运行效率与预测精度。

摘要:软件缺陷预测技术用于定位软件中可能存在缺陷的代码模块，从而辅助开发人员进行测试与修复。传统的软件缺陷特征为基于软件规模、复杂度和语言特点等人工提取的静态度量元信息。然而，静态度量元特征无法直接捕捉程序上下文中的缺陷信息，从而影响了软件缺陷预测的性能。为了充分利用程序上下文中的语法语义信息，论文提出了一种基于混合注意力机制的软件缺陷预测方法 DP-MHA(Defect Prediction via Mixed Attention Mechanism)。DP-MHA首先从程序模块中提取基于AST树的语法语义序列并进行词嵌入编码和位置编码，然后基于多头注意力机制自学习上下文语法语义信息，最后利用全局注意力机制提取关键的语法语义特征，用于构建软件缺陷预测模型并识别存在潜在缺陷的代码模块。为了验证DP-MHA的有效性，论文选取了六个Apache的开源Java数据集，与经典的基于RF的静态度量元方法、基于RBM+RF、DBN+RF无监督学习方法和基于CNN和RNN深度学习方法进行对比，实验结果表明，DP-MHA在F1值分别提升了16.6%、34.3%、26.4%、7.1%、4.9%。

摘要:随着国内商业航天的快速发展,各种新型飞行器逐渐进入发射场开展飞行试验；为对飞行试验故障进行分析,以通用性和便捷性为目标,使用VC++6.0开发了遥测参数可视化平台；平台实现了同时动态演示飞行过程和动态绘制遥测参数曲线的功能,能够把飞行器弹道姿态与遥测数据直接关联起来；实现了自动标识关键飞行时刻、自动计算极值、矩形放大、全部遥测数据的快速分析显示等功能,提高了故障分析工作的效率；平台能够读取多种飞行器三维模型文件,能够自动设置显示界面,增强了通用性；平台具有遥测参数实时添加功能和坐标轴自动计算等功能,显著减少了准备工作；平台能够独立运行于笔记本电脑,适用于各种新型飞行试验的故障初步分析工作。

摘要:链接预测是确定用户间关系的基本工具。通过相似性度量进行链路预测是一种常见的方法，提出一种基于相似度的链路预测算法，根据网络结构及拓扑特性来确定相似度，引入优化链路预测度量方法，将聚类系数作为网络结构性质。此外，并考虑共享邻域，得到较其他同类链路预测方法更好的性能。实验结果表明，提出的算法性能优于经典算法。结合在Facebook、Twitter与新浪微博等社交网络环境中的实验结果可知，SLP-CNP法较其他算法具有更优精度与效率。在未来的工作中，还可尝试在所提方法的基础上，提升在加权网络、有向网络和二部网络中的适用性。

摘要:针对实验室设计的高空间分辨率且价格低廉的液漏传感器,为了实现远程通信,在原有传感系统的基础上,加入了MQTT协议进行数据的远程推送与交互,同时基于Qt的跨平台特性开发了PC端和移动端均可使用的监测软件,系统管理员可通过PC端将控制指令下发给液漏传感系统,对液漏现场进行远程操控与数据实时监测,系统维修员可通过移动端查看维修通知单及告警信息,维修完成后提交维修订单。该系统实现了对液漏监测系统的实时采集和远程监测,有较好的应用前景。

摘要:当前国内自动测试系统存在实时性差、测试资源冗余、成本高等问题，针对以上问题，提出了基于FPGA部分动态重构技术的自动测试系统，该系统基于FPGA动态可重构技术并结合嵌入式操作系统实现测试资源的动态管理，并开发了用于测试过程的硬件自动测试任务编程模型，提出了一种用于重构任务加载的ICAP控制器；该系统实现测试过程的并发执行，从而增强自动测试系统测试的实时性，进而提高测试的准确性与覆盖性。在验证试验中，将动态重构测试系统应用于自动测试实例中，试验结果表明硬件重构测试任务加载正常，各测试资源功能执行正确

摘要:为使预警软件能够准确识别轨道电路分路的不良故障行为，设计基于模糊熵的轨道电路分路不良故障自动预警系统。设置电源电路，借助RS485转RS232接口模块，将电源回路与微处理器元件、显示及报警模块相连，完成轨道电路分路不良故障自动预警系统硬件设计。根据熵性质定义条件，求解模糊熵参数，以此为基础，分析故障信号的模糊特征，完成模糊熵算法的预警原理研究。完善编码器-解码器结构模型，根据预警指标取值结果，界定警限区域范围，实现轨道电路分路不良故障预警体系的建立，完成基于模糊熵的轨道电路分路不良故障自动预警系统软件设计。对比实验表明，应用基于模糊熵自动预警系统，可将非故障电压与故障电压之间的差值水平控制在0.05kV之内，在提升系统主机对于轨道电路分路不良故障行为的预警能力方面具有突出应用价值。

摘要:边缘检测是计算机视觉中非常重要且实用的图像处理方法，被应用在各个领域。然而在图像采集或传输过程中，由于外界环境的干扰，容易出现结果边缘检测率较低或者伪边缘现象，学者们为此提出了很多改进方法。但是通用的边缘检测方法确很少，现有的算法都是以处理特定场景或特定情况下的问题为目的。Kirsch联合高低双阈值的RGB图像边缘检测算法正是针对上述问题提出的。首先，提取原图RGB色彩空间下的不同分量图，对每个分量图利用改进的Kirsch算子求取边缘强度；然后利用高低双阈值划分图像的边缘点和背景点，得到不同色彩空间的边缘结果；最后对不同分量的边缘检测结果进行融合，得到最终的边缘结果。利用基准数据集BSDS500数据集中的200张测试图像对算法进行验证评估，实验结果表明，本文算法相比于其他算法检测到的边缘更加清晰，细节更加完整，边缘连贯性更好，检测率更高，适用范围更广。

摘要:为确定残骸落区的具体范围并保证足够精度，建立了基于蒙特卡洛法的落点范围预测模型。首先通过解析法和代入法分析了分离点参数误差对残骸落点可能造成的影响，进一步分析推进剂、动基座、制导系统、分离力、高空风和残骸不定状态对分离点参数的影响或是直接作用于残骸运动过程的影响，并采用直接模拟方法在实例的基础上进行了单项的蒙特卡洛落点范围预测。确定各影响因素的形式、程度和概率分布后，进行了综合因素影响分析，将任务单位可能实际遇到的情况分为基于实测分离点参数和基于标准分离点参数的蒙特卡洛落点范围预测，根据使用场景的变化把六个单项因素适当运用到上述两种综合因素影响分析中，并给出了实例图示。

摘要:天基物联网（Space-Based Internet of things）为全球用户提供了广覆盖、全天候、大容量等物联网服务[1]，是未来6G物联网的重要部分。 然而当前天基物联网下的稀疏码多址接入技术(Sparse Code Multiple Access, SCMA)[2]的多用户检测算法面临诸多问题，也存在一些技术挑战。 例如各个用户距离基站及卫星距离较远而产生的时间延迟，异步多用户检测算法的计算复杂度较大且收敛性能较差等等；为了解决以上天基物联场景下多用户检测出现的问题，文中对SCMA多用户检测算法进行了研究；首先设计了免授权[3]信息传输框架，并利用盲检测识别出发送端活跃用户的用户数据；然后采用异步置信传播检测算法（Belief Propagation Message Passing Algorithm, BP-MPA），在存在时间延迟的情况下进行多用户检测；最后利用优化后的压缩感知领域中的自适应子空间追踪算法（Adapted-Subspace Pursuit, A-SP）对多用户检测算法进行优化，通过仿真对天基物联场景的多用户检测算法在工程上的应用进行可行性验证；仿真结果表明在天基物联免授权场景下，所提出的算法能有效提升上行异步SCMA系统的多用户检测算法的误符号率，并且相对于串行BP-MPA算法，大幅提高了算法的收敛速度。

摘要:目前，振梁式加速度计非线性度参数测量方法主要是将加速度计固定在离心机转台上，人为手动控制离心机转台转速，稳定后记录加速度输出。待所有加速度值测试完成后，通过数据处理软件计算出非线性度参数。但该方式效率较低，且一般都是单套产品进行测试，不适合大批量产品产生需求。鉴于解决上述测量效率问题，满足产品的批量生产需求，本设计提出一种测量方法，即同时测试多套振梁式加速度计非线性度参数的自动测量装置。试验结果表明：本文设计的测量装置，不仅实现了自动化进行多套加速度计同时测量，提高了测量效率，而且提出了一种便捷计算加速度计到离心机中心距离半径的方法，从而计算出实际作用于加速度计的g值，提高了测量精度。

摘要:网络入侵检测系统（NIDS）是检测网络攻击和维护网络安全的关键技术之一，是网络安全领域中的重要研究方向。近年来，研究者利用机器学习算法来完成入侵检测任务并取得了很好的成果，但检测效率和精确率有待进一步提升。在对鲸鱼优化算法（WOA）和极限梯度提升算法（XGBoost）的特点进行实验和对比分析的基础上，提出了WOA-XGBoost模型，首先构建基于XGBoost的分类模型，然后利用WOA算法自适应搜索XGBoost的最优参数，最后基于NSL-KDD数据集评估所提出WOA-XGBoost模型的性能。实验结果表明，该模型在分类精确率、准确率、召回率和AP指标方面均优于其他模型如XGBoost、随机森林、Adaboost和LightGBM。该工作也为群体智能优化算法在网络入侵检测中的应用提供了依据。

摘要:针对于现有的无人船（Unmanned Surface Vehicle）存在的问题，为提高其控制行驶最大距离，设计一种以无线数传模块为传输介质的系统，传输下位机与上位机之间的数据；从激光雷达的二维扫描图像信息,根据SLAM (Simultaneous Localization and Mapping)算法制作出水面环境的栅极地图,持续时刻的扫描图相匹配方式估算无人船相对位置并定位在构建的栅极地图，以达到按路径规划行进的目的；设计了基于MFC框架的软件和基于STM32的控制器；无人船位姿信息发送到上/下位机，上位机得到信息向下位机传输实现远程遥控行驶的目的；试验结果表明，与常规的网络信号发射和接收传输数据不一样,在无网络基站环境中仍能够在1300m以内保持良好的远程控制且自主行进定位误差在16cm以内，证实了系统的可靠性和准确性。

摘要:针对车速、车身侧倾角和前轮转角变化较大工况下的非同轴两轮机器人在基于前轮转角的自平衡控制中，因动力学模型准确性对自平衡控制带来的影响，设计了基于RBF神经网络模糊滑模控制的自平衡控制器，利用RBF神经网络的逼近特性，对动力学模型中非线性时变的不确定部分进行自适应逼近，从而提高动力学模型的准确性，并借助模糊规则削弱滑模控制中产生的系统抖振；以及因前轮转角用于自平衡控制中难以实现转向闭环控制，建立了基于纯跟踪法的轨迹跟踪控制器，并设计利用车身平衡时车身侧倾角与前轮转角的耦合关系，将转向闭环控制中的目标前轮转角替换为目标车身侧倾角，从而将自平衡控制器与轨迹跟踪控制器相结合，在保证车身平衡行驶的前提下，实现带有轨迹跟踪的转向闭环控制。实验结果表明，凭借动力学模型的较高准确性，RBF神经网络模糊滑模自平衡控制器具有鲁棒性好、超调量低和响应迅速的优点，并且利用车身平衡后车身侧倾角与前轮转角耦合关系，实现转向闭环控制是可行的，具有良好的轨迹跟踪效果。

摘要:移动目标追踪系统是实现一款智能小车对运动的物体进行识别、循迹、追踪等。采用智能路径规划方法，借助STM32主控制芯片，以其丰富的硬件资源为基础，连接可编程的OPENMV摄像头模块、电机驱动模块、电机和编码器，使用C语言进行控制编程，设计了一款移动目标追踪系统；摄像头对物体采集图像，计算出物体的坐标和物体与小车的距离，传给主控制器；主控制器将小车的坐标与小车到物体的距离作为PID算法的输入，通过优化后的PID算法调节PWM去控制电机运行，完成对物体的循迹、追踪。实验结果表明，在优化后的PID算法的控制下，无论物体是运动还是静止，小车都能够比传统的PID算法控制更加快速、稳定的追踪到物体，直到小车追踪到物体并且稳定的保持相对静止状态。

摘要:由于半导体红外、光电倍增管单光子探测器受到噪声数据的影响，使得光子计数统计结果不精准，导致应用跟踪系统后，存在控制效果差的问题。利用雪崩光电二极管探测入射光和雪崩现象，改进高速单光子探测器。通过反馈控制环节实现猝灭，终止雪崩，将电压恢复到偏置电压。利用改进后的探测器设计单光子探测信号检测电路，获得所需要的基准电平，完成复合跟踪控制系统的硬件结构设计。设计信号传输计数控制流程，并结合判别公式确定高速单光子探测器与单个因素跟踪度。调节单光子探测器发射触发信号，根据所得到的信号确定组合跟踪脉冲光子数，以此为依据调整跟踪方案，完成系统软件结构设计。实验结果表明，改进后的高速单光子探测器在复合跟踪控制系统应用中，在38.5ns时计数达到220个，与实际结果一致，具有较好的跟踪控制效果。

摘要:针对非线性摩擦对伺服系统性能的影响，常规PID控制法不能兼顾快速性和稳定性的需求，并且正弦跟踪存在“平顶”现象，基于Stribeck摩擦模型[2]，采用了模糊控制补偿策略，通过matlab/Simulink仿真，仿真结果表明，与常规PID控制[1]相比，模糊控制具有较强的鲁棒性和抗干扰性能，能够很好地解决阶跃跟踪带来超调量大和正弦跟踪带来的跟踪误差等问题，对伺服系统工程具有实际应用价值。

摘要:考虑到实际生产中状态不易测量和设定值变化的情况以及系统本身的非线性特性，针对啤酒发酵过程温度控制系统提出了一种时变轨迹下输出反馈鲁棒模糊预测控制方法。在啤酒发酵罐温度系统的机理模型的基础上，建立包括不确定性和未知干扰的状态空间模型；通过设计模糊集，建立为具有加权系数的T-S模糊状态空间模型；并在状态变量的中引入输出跟踪误差，建立新型多自由度状态空间模型；并运用鲁棒模型预测控制方法优化参数不确定性问题，结合李雅普诺夫稳定性理论推导出线性矩阵不等式形式的稳定性条件，通过求解线性矩阵不等式中参数来计算对应子模型控制律，并对所设计的输出反馈控制器给定权值。通过仿真结果验证了提出方法的有效性和可行性。

摘要:在孤岛微电网系统中,为降低测量噪声影响从而引入二阶滤波器。然而二阶滤波器的引入,通常使原系统PID控制器的最优参数发生改变,从而导致控制系统性能指标下降。为解决此问题,提出了一种一体化参数整定方法。该方法利用混合粒子群算法,以不同参数下,系统性能指标在Topsis综合评价法中的高得分作为寻优目标,一体化整定PID控制器与二阶滤波器的参数,保证滤波器的引入不会对系统性能指标造成较大改变,从而提升控制器性能。通过孤岛微电网系统仿真实验,验证了该方法的可行性与有效性。

摘要:在热工水力测控系统中，常采用图形化编程的方式构建编程控件之间逻辑关系，形成所需的系统功能。程序的部署和运行时，若采用程序实时编译的模式，会带来编译时间长、编译环境复杂等问题。为了提高测控程序的开发效率，采用控件组件化的思想，进行图形化程序逻辑关系的分解与重构机制设计；提出程序模板+轻量级配置交件的模式，利用程序模板对配置交件进行解释性加载。在热工水力测控系统的测试验证中，利用基于解释性加载机制的图形化编程平台完成了其中测控软件的开发及运行，功能及数据结果准确无误。该解释性加载机制真实、有效，可实现图形化热工水力测控程序的快速部署与加载运行。

摘要:针对迫击炮内弹道参量在优化设计中存在的效率低、全局搜索性差、过程复杂等问题,基于迫击炮内弹道模型,提出了一种过程集成优化设计方法。首先利用MATLAB/Simulink软件搭建了迫击炮内弹道模型并通过仿真计算得到迫击炮的膛压、速度随时间变化曲线,得到的膛压和速度参量与试验结果具有较好的一致性。然后通过集成优化平台ISIGHT集成MATLAB/Simulink软件,结合带精英策略的改进非支配排序遗传算法对其进行了以最大膛压和炮口速度为目标函数的多目标优化设计。优化结果表明：优化后的最大膛压降低了13.63%,炮口速度提高了10.46%,该方法在提升内弹道性能的同时提高了优化效率,为武器的内弹道优化设计提供了一种新思路。

摘要:由于战场环境日益复杂、对抗性日益增强、任务日益多样和单机能力受限特性，多无人机协同执行作战任务已经成为无人机系统应用的重要发展趋势；针对协同作战中的系统复杂性、时间敏感性和通信计复杂性等特点进行分析，结合无人机运动性能及自主协同控制能力提出指定域多无人机协同目标跟踪的研究模型；首先建立面向战术任务的多无人机协同目标跟踪模型，其次在指定域范围内对多无人机进行面向持续跟踪模型的优化，最后选取一定数量的无人机在指定域内进行仿真，实验结果表明：面向持续的指定域多无人机协同目标跟踪模型是有效的，且具有较好的目标状态估计性能。

摘要:本文针对无线传感器网络的加密体制进行了研究。首先,提出了一种基于六边形网格组的传感器网络节点的部署策略,以获得传感器节点的最佳分布；其次,将密钥空间定义为采用Blundo模型生成的一个t次二元多项式f(x,y)的全部密钥的集合。然后通过密钥预分配阶段将密钥材料分配给每个节点,通过直接密钥建立阶段使得每个传感器节点找到与其相邻节点的共享密钥空间。如果两个相邻节点之间没有共享密钥空间,则通过间接密钥建立阶段使得一个或多个中间节点建立起一个路径密钥,从而完成共享密钥空间的建立；仿真实验结果表明,提出的对称密钥预分配模型不仅具有良好的加密性能,而且相比于其他模型的密钥方案有更好的内存开销、运行时间和节点受损攻击时的网络恢复能力。

摘要:针对图像分割中的困难样本，提出了一种对像素区域细分计算的Generalized Region Loss的新的代价函数；首先通过引入一项参数，改变了以往代价函数主要通过设置权重或Focal等关注困难样本的方法，其次通过对标签图像和预测图像进行区域划分，并且对划分四区域的困难样本分类关注，最后分别计算其四区域绝对损失，进而进行加权组合；为验证算法性能，使用CamVid数据集作为实验数据，该代价函数在FCN和U-Net两种图像分割网络上得到验证，同当前图像分割领域常用的12种代价函相比，IoU指标分别提高1.93%和2.99%，由此证明此代价函数优于大多数图像分割代价函数；最终实验结果表明，提出的基于像素区域细分计算的代价函数能够有效提高图像分割精度，为图像分割的研究提供借鉴。

摘要:摘要：原始数据的解析处理是科研生产的重要环节，也是试验分析与决策的重要依据。针对型号研制数量、研制阶段层级、系统设备种类不断增多的现状，本文基于MVC架构，使用C#语言平台，设计并实现了一种通用型数据处理软件，能够分析处理不同来源的原始数据，极大地提高了软件的通用化程度，并减少了软件版本的数量。同时，增加了软件维护更新的速度，降低了平台管理开发的成本。目前已成功应用在多个型号任务中，有力地支撑与推进了型号任务的发展。

摘要:针对现有移动机器人在视觉避障上存在的局限,将深度学习算法和路径规划技术相结合,提出了一种基于深层卷积神经网络和改进Bug算法的机器人避障方法。该方法采用多任务深度卷积神经网络提取道路图像特征,实现图像分类和语义分割任务；其次,基于语义分割结果构建栅格地图,并将图像分类结果与改进的Bug算法相结合,搜索出最优避障路径；同时,为降低冗余计算,设计了特征对比结构来对避免对重复计算的特征信息,保障机器人在实际应用中实时性。通过实验结果表明,所提方法有效的平衡了多视觉任务的精度与效率,并能准确规划出安全的避障路径,辅助机器人完成导航避障。

摘要:为了实现用电设备运行状况的远程监测，需要对设备运行时的电能参数进行采集并上报至云平台。针对上述目的，本项目设计了一种基于LoRa自组网技术的电能采集系统，整个系统主要由数据采集节点和集中器组成。数据采集节点采用RN8209电能计量芯片实现负载电能数据的精确采集，并通过LoRa通信模块将数据发送至集中器。集中器采用了基于NB-IoT通信模块和LoRa通信模块的双模组设计，通过LoRa模块接收节点上报的数据，并通过NB-IoT模块转发至物联网云平台。本系统利用LoRa载波侦听技术设计了基于CSMA/CA的星型自组网络，实现了节点与集中器间的无线通信，适用于低成本、小规模的远程电能数据采集系统。通过实验验证，该方案的数据采集功能、LoRa自组网通信功能和NB-IoT通信功能均能够正常实现，达到了设计目标。

摘要:枪支射击时,需要对其射弹数量进行统计,但是现有的统计方式大多还停留在手工阶段,因此需要一种能自动计数的枪用计数器；使用计数器统计枪支射击次数统计,既能帮助射手评估枪支的剩余寿命,也能防止射手私自截留子弹,对提高武器保养质量、提升靶场枪弹智能管理效率具有重要价值；结合自动步枪的结构特点以及枪械射击时有两次较大的向后冲击的特征,根据机械振动感应识别技术来统计枪支的击发弹药次数,设计了一种惯性式加速度感应开关,通过Adams动力学仿真,对加速度感应开关进行动态响应分析,发现加速度感应开关能够有效的提取出枪支射击时的特征；通过Ansys有限元分析,对加速度感应开关的结构强度进行了校核,选用的材料均满足强度要求。

摘要:为满足新一代运载火箭地面测发控系统通用化需求，减少平台研发、测试和维护成本，设计并实现了一种基于SpringBoot的运载火箭信息交互指挥平台，平台集成了信息交互、参数监测、数据判读及存储等功能，为指挥和判读人员提供了一种高效、便捷的工作方式。平台在满足业务需求的基础上，实现了软件自动化和国产化，减少了软件部署、移植的人工成本。经过试验表明该平台能够适应某系列运载火箭测发控系统的测试流程，实现了运载火箭地面数据的监测和判读，为测发控类软件一体化设计提供了一定的参考价值。

摘要:新一代通信技术的发展使得QAR数据可在飞行中实时传输。传统译码研究均针对航后QAR数据，难以高效处理实时数据。为提升实时QAR数据的译码效率，提出了基于缓存结构的译码方法，将传统的译码表转换为专门的数据结构，并进行缓存，避免了译码过程中对配置表的全表搜索，提升了译码效率；采用Go语言、Redis缓存、Influxdb2数据库，搭建了实时QAR数据译码平台；采用基于ATG网络的实测QAR数据，对译码平台的性能进行了仿真测试。针对实时QAR数据，平均译码延迟约为5ms，测试结果表明基于缓存结构的译码方法能够高效处理实时QAR数据。

摘要:为了改善卫星通信系统中，在低信噪比下对大动态的信号进行载波跟踪时，动态应力误差和热噪声引起的相位抖动使得信号解调损失明显的现象，提出了一种基于多普勒变化率估计的载波跟踪算法；首先通过延迟相关快速傅里叶变换（FFT）的方法和FFT分析的方法对接收信号的多普勒变化率和多普勒频率进行估计，然后利用估计值对接收信号进行多普勒变化率以及频率补偿，最后利用三阶锁相环对补偿后的信号进行跟踪，并在考虑符号速率的基础上，对该算法进行改进并仿真；仿真结果表明，在63dBHz的载噪比下，符号速率为1Mbps，跟踪变化率为150kHz/s时，使用该方法可以实现载波稳定跟踪，并且解调损失在0.3dB以内；该算法可以降低载波跟踪复杂度、提高跟踪精度，为接收机载波跟踪模块的改进提供了依据。

摘要:针对全球导航卫星系统(GNSS，Global Navigation Satellite System)在军事战争、室内和水下等情况下存在因信号缺失导致的全球定位系统（GPS，Global Positioning System）无法使用和惯性导航系统(INS，Inertial Navigation System)状态误差发散过快的问题，提出了一种基于连续帧时间差分视觉辅助导航的方法。为了抑制状态误差的快速发散，提高INS在长航时工作上的性能，分析了机器视觉连续帧间差分法,并对其进行了计算上的改进，设计了一种时间差分视觉/惯性组合系统，并进行了仿真实验和分析。结果与纯INS相比，均方根误差(RMSE，Root Mean Square Error)在北向位置上减少了19.0%，在东向误差上减少了32.1%，表明该方法有效抑制了纯惯性导航速度和位置的误差发散，延长了惯性导航的可用时间。

摘要:针对天基物联场景中的小数据传输进行多码率QC-LDPC码研究，结合5G标准中LDPC码校验矩阵的设计方法与DVB-S2X标准中不同码率条件下编码长度不变的特性，探索适用于卫星通信中针对短码在固定编码长度条件下实现多码率QC-LDPC码的设计方案，并进行仿真验证；其中，校验矩阵是通过基于代数法的QC-LDPC码的叠加构造方法进行设计，结合缩短与扩展操作来构造具有固定编码长度且能实现多码率的循环移位矩阵，该矩阵同时保持了5G LDPC编码标准中的类Raptor结构；最后通过所设计方案与IEEE802.11n标准进行误比特率仿真对比，根据仿真结果显示，所设计方案与IEEE802.11n标准性能相差较小，且误比特率能到10-7，达到了预期的效果。

摘要:针对冲击波超压场大区域、全过程重建的需求，开展冲击波到达时间的高精度提取方法研究，首先，分析了STA/LTA的冲击波到达时间提取模型，其次结合信息论理论提出了基于时窗熵的冲击波到达时间提取方法，再次通过仿真实验比较了不同噪声条件下本文的到达时间提取精度，对比了两种方法在同一噪声条件下的提取精度，分析结果表明本方法的提取精度在不同噪声条件下基本保持在0.77%，在低信噪比条件下，本方法的提取精度高于STA/LTA约6%，保证了低信噪比条件下冲击波到达时间的提取精度，解决了STA/LTA方法对于信号变化幅度小而发生漏拾的情况，避免了不必要的提取误差，实现了更高精度的冲击波到达时间的提取具有更高的提取精度，能够为大区域的冲击波超压场高精度重建提供有效的到达时间特征参数，在高价值弹药毁伤效能参数中具有一定的理论意义和工程使用价值。

摘要:近年来中国在轨卫星数量与日俱增，航天地面测控资源日益紧张，地面站现有的球面共形相控阵存在极大的阵面资源浪费，针对地面测控站阵面波束资源的调度分配可以有效利用现有阵面资源，为日后数量更庞大的航天测控任务需求增加资源裕度，为此需要对中国在轨卫星相对阵面的分布情况进行可见性分析；设计了一种基于STK与Matlab互联的仿真计算方法，该方法利用中国在轨卫星实时TLE数据，通过Matlab对STK控制仿真卫星相对地面站的分布及可见性，并把仿真数据存入Matlab，进一步仿真卫星对子阵的可见性，统计对各子阵的可见性结果；仿真结果得出了球面阵上各子阵在全天时刻的可见卫星数量以及资源较为紧张的子阵分布，该结果可以为球面共形相控阵波束资源调度设计提供参考。

摘要:守时系统的目标在于建立和保持一个稳定可靠的时间尺度，时间尺度算法正是基于此目标计算出一个频率稳定度、准确度、可靠性更高的时间尺度，时间尺度的算法本质就是综合守时系统内的原子钟，通过各原子钟与主钟的N-1组观测钟差对N台原子钟的权重和预测值进行估计；传统的加权平均算法会忽略发挥主要影响的噪声过程，更注重权重的合理分配来提高综合原子时的稳定度，缺少对噪声的关注，针对守时系统实时性的需求，对原子钟噪声模型进行了研究，在频率预测过程中研究了Kalman滤波和频率跳变检测的应用，并与传统加权平均算法进行了对比，仿真实验表明改进的算法提升了综合原子时的中长期稳定度,其中100天稳达到了〖5×10〗^(-14)数量级，既保留了AT1时间尺度连续、实时的良好特性，又避免了Kalman算法发散性的问题，经实际测试可应用于小型守时实验室的守时系统构建。

摘要:在金相组织的晶粒度自动化评估工作中,对晶粒边界识别的精准与否直接影响着金相组织晶粒度等级的评估准确度。针对钢材金相图像中晶粒边界密集程度高、边缘复杂且晶粒边界识别准确性低的问题,提出一种基于轻量型U-net卷积神经网络的金相图像晶界分割方法,该轻量型网络模型将浅层特征层用跳跃连接的方式拼接在上采样过程中,使网络学习到更多的有效特征信息；减少了网络层数并在特征提取过程中添加了一次卷积过程,减少了网络参数量并提高了对晶界的预测速度和准确率；实验结果表明,该方法在117张金相图像测试集上像素准确率达到93.91%、特异度为96.73%、灵敏度为81.6%。与传统U-net网络相比,像素准确率提高了0.2%,网络参数量相对减少了61.5%。本方法对金相晶界分割具有有效性和优越性。

摘要:在无损检测中，尤其是导波检测领域，由于缺乏高效方法对材料结构中存在的损伤进行尺寸检测，因此使用导波方法对材料进行微裂缝等损伤的检测的过程中仍然存在很多困难。本文提出一种基于稀疏导波的损伤检测方法，可以在进行结构损伤定位的同时对损伤尺寸进行测量。研究表明，使用导波进行损伤检测时，由损伤而产生的复杂反射波中包括很多与损伤形状和尺寸相关的信息，但是这些信息并不明显，且信号重叠无法区分。因此，提出一种稀疏lamb波方法来分解由材料损伤产生的反射信号的各个分量。在此基础上，通过确定各个反射信号分量相应的传播时间来计算材料损伤尺寸。最后，在具有人工损伤的铝板上进行实验验证，结果表明，基于稀疏导波损伤检测的方法是可行的。