摘要:为布局未来低成本、高密度、强管控的航天测试和发射场景，降低人员的保障成本，提高测试和发射效率，依托高带宽和广覆盖的互联网资源，设计了一种基于IPV6和云服务的异地远程测发控系统，适用于信息公开的商业发射任务，包括核心测发网络、云服务网络和异地测发网络；技术人员可通过异地测发网络远程接入核心测发网络执行测试和发射任务；在IPV4网络环境下，由云服务网络实现核心测发网络和异地测发网络的数据转发；在IPV6网络环境下，云服务网络为核心测发网络和异地测发网络搭建网络隧道，使二者可以直联通信，从而节约云服务网络资源；经过测试，两种网络环境均实现了远程通信功能，IPV6网络环境具有更低的传输延时和云服务器资源占用，证明系统具有搭建成本低和使用地点灵活的优点，能够降低任务保障成本。

摘要:为了改善人工定位设备故障难度高、耗时长的问题，设计了一款基于LoRa无线通信技术的自动气象站故障诊断装置。该装置包含4个监测单元和1个主控单元，通过STM32系统实现对相关信号的采集和处理。其中，4个监测单元分别布设在自动气象站的各关键组成部分，可采集相关供电信号、传感器输出信号和工作状态信息等，并通过LoRa通信将信息无线传输至主控单元。主控单元则对信息进行汇总和分析，结合其内置的故障综合诊断方法来定位出故障发生的准确位置，并经HMI屏幕输出定位结果，以协助业务人员及时排除故障。经测试表明，该装置能够实现自动气象站故障位置的自动判定，可大幅缩短故障排除耗时，提高装备保障效率。

摘要:佩戴安全帽能够保护生产工作者头部免受坠物撞击带来的伤害。轧钢车间存在空间跨度大、作业设备繁多、环境杂乱、昼夜光照差别大、炫光、监控目标尺度变化范围大等问题，增加了安全帽佩戴检测难度。针对上述问题，设计了基于改进YOLOv7模型的轧钢车间安全帽佩戴检测方案；算法基于NWD方法改进损失函数以提高目标检测精度，并在SPPCSPC模块上增加了BiFormer模块，使模型对小目标具有更好的检测精度，同时不会增加运算负担，优于其他注意力机制。在自建安全帽数据集上对改进的YOLOv7模型进行训练，实验表明，改进的YOLOv7模型平均精度均值为99.3%，检测速度达82FPS，与其他主流算法、改进算法对比，改进YOLOv7的mAP指标最高，大大超过了其他模型的指标，同时检测速度基本与改进模型前相差不大，并没有因为精度提高而明显降低检测速度，有较好效果。

摘要:绝缘子是一种设计用于在不同电势导线上承受电压和机械压力的装置。由于电环境和电力负载波动的影响，绝缘子可能会遭受多种电-机耦合应力破坏，从而无法正常工作并且影响整个绝缘子网络的寿命。为了解决这个问题，提出了通过目标检测算法来检测绝缘子损坏的方案。改进的方案基于YOLOv5s模型进行。首先，在原有的YOLOv5s模型基础上增加了更多的小目标检测层，从而提高了检测的精度。此外，引入了额外的运算层以扩展特征图，并使用SEA（注意和观察）注意模块使网络更专注于检测对象。还采用SIOU代替YOLOv5s中的损失函数。实验结果显示，改进后的模型相对于传统的YOLOv5s模型在绝缘子损坏检测方面具有明显优势。改进后的模型在mAP（平均精度均值）、P（查准率）和R（查全率）等指标上分别提高了2.5%、1.1%和0.8%。与原始的YOLOv5s模型以及其他模型（如Yolov5m、Yolov5l等）相比，在绝缘子缺陷检测和识别方面具有更强的竞争力。这些改进策略为提高绝缘子损坏检测精度提供了有效的解决方案。通过这些改进，我们可以更准确地检测绝缘子损坏，并及早采取必要的维修和保养措施，以延长绝缘子的寿命和确保电力系统的稳定运行。

摘要:路侧端交通目标感知常用的传感器有相机、毫米波雷达和激光雷达。激光雷达能感知到3D信息，但成本昂贵且在雨、雾、灰尘天气下易受干扰。相机的价格低劣，感知到的信息也相当丰富，但受光照和杂波干扰比较严重。毫米波雷达具有全天时、全天候工作的优势，但并不擅长检测静止的目标。为了满足交通系统全天时、全天候高效准确的感知需求，本文提出了融合检测框架RV-YOLOX，通过有效融合相机和毫米波雷达传感器的信息，取得了优于单源传感器的检测效果。RV-YOLOX中设计的雷达空间注意力模块吸纳了级联融合和逐元素相加融合的特点，可以通过将雷达的空间信息传递给视觉特征，促使其提取更加有效的信息流。此外，本文还通过结构重参数化的方式对RV-YOLOX进行了轻量化处理，使其能够在保持原有精度的同时达到更快的推理速度。最后，在自制数据集和NuScenes数据集上训练并测试算法，RV-YOLOX相比YOLOX算法ap指标能提升约3~4个点左右，且轻量级RV-YOLOX也能在提高推理速度的同时获得与RV-YOLOX相当的检测精度。

摘要:避雷器经过长时间使用或受到外界环境的影响,可能会出现老化、损坏或失效的情况,影响避雷器状态诊断准确性,为保证避雷器状态的带电诊断性能,提出基于局部放电测试技术的避雷器状态诊断方法。模拟内部气隙、尖刺、沿面等局部放电现象的产生过程,确定不同局部放电状态下避雷器的运行特征,以此作为避雷器状态诊断标准。优化设计避雷器局部放电信号采集设备,利用该设备采集避雷器的实时状态信号,从统计和时频域两个方面,提取避雷器运行状态特征。利用局部放电测试技术,计算避雷器放电参数,通过特征匹配度和放电参数的比对,得出避雷器状态的诊断结果。实验结果表明,在200kV和500kV避雷器中,所提方法平均局部放电量诊断误差分别为0.5pc和1.0pc,局部放电相位幅值诊断误差0.01V和0.01V,状态诊断准确率平均值为99.5%和99.6%。

摘要:针对现有的继电保护测试仪检测程序繁琐，自动化程度低，点对点调试效率低下等问题，提出基于LabVIEW的继电保护测试仪自动检测系统；系统硬件以STM32F407ZGT6为主控芯片研制了继电保护测试仪输出转换装置，自动控制测试仪与标准器连成试验回路，代替人工拆接线行为；系统软件以LabVIEW为开发平台，设计了仪器通信、自动检测、生成报告、强制选择测点等模块，实现了继电保护测试仪的全自动检测；通过对某型继电保护测试仪进行测试，结果表明：该系统工作状态稳定，能够实现一键式全自动检测，用户界面友好，可以替代繁琐的人工检测方法，具有一定的工程应用前景。

摘要:红外检测能够检测变电站电力设备温度异常，降低安全事故发生的概率，因此，提出一种基于改进的CenterNet目标检测算法模型CenterNet_PRO。该算法采用了ShuffleNet V1/V2作为骨干网络、引入了FPN来提取多尺度特征，为了克服不同尺度目标检测的难点、增加旋转角度回归分支，用于预测目标的旋转角度以及改进的IoU Loss进行优化，进一步提高模型检测速度和准确率。通过阈值分割法提取电力设备表面温度并分析计算，设计制定电力设备温度缺陷判断规范、温度警告阈值，根据该规范即可判断电力设备的相关缺陷。实验结果表明，改进的CenterNet模型平均精度达到了90%，相比于传统的CenterNet模型，平均精度提高了1.3个百分点，可以满足实际变电站场景下对电力设备红外检测的高要求。

摘要:热斑效应是造成光伏组件损坏的主要原因之一，为提早发现光伏组件热斑效应，利用机器学习算法优化设计光伏组件热斑图像检测方法。根据光伏组件的工作原理以及热斑的产生机理，设置光伏组件热斑图像检测标准。采用红外成像的方式采集光伏组件热斑图像，通过颜色空间转换、滤波去噪、背景干扰去除和图像增强等步骤，实现初始图像的预处理，利用机器学习中的卷积神经网络算法，从轮廓和颜色两个方面提取热斑图像特征，根据特征匹配结果得出光伏组件热斑图像的检测结果。通过性能测试实验得出结论:与传统检测方法相比，优化设计方法的漏检率和误检率明显更低，且光伏组件热斑面积检测误差较低。

摘要:针对旋转载体接收信号幅度变化和载波相位变化导致卫星导航信号不易同步的问题,提出了基于传统锁相跟踪环路的旋转解调环路系统架构,对旋转角度测量、天线分集以及旋转相位解调等关键技术进行了研究：通过采用基于锁相环的旋转角跟踪环路,实现了旋转角的实时测量；采用了天线分集技术和旋转相位解调技术,补偿了旋转引入的相位变化量和旋转引入的天线相位缠绕量,提高了旋转载体卫星导航的跟踪精度；通过仿真分析,验证了所提旋转角测量技术、天线分集技术及旋转相位解调技术的有效性。

摘要:针对医疗针管刻度缺陷检测存在样本收集难且缺陷种类不确定的问题，提出一种少量缺陷样本情形下的医疗针管刻度质量检测方法。利用真实生产线上采集的大量正常样本，训练深度刻度分割模型，通过以针管像素分块为单位构建拉普拉斯矩阵来挖掘针管刻度间相关性，并利用模糊C均值进行无监督缺陷检测。实验结果表明，针管刻度质量检测方法可100%检测出所有缺陷样本，对提高医疗针管生产质量具有一定理论和实践应用价值。

摘要:针对工业生产中焊缝检测系统存在易受光照影响、依赖人工和碰撞事故风险高等问题，开发了一套基于多特征融合分割算法的自动化焊缝检测系统；系统采用激光深度相机获取焊缝深度图像，结合多特征融合与斜矩包络线拟合的图像分割算法解决了表面不平整导致的分割难题；通过标定算法，确保了焊缝位置坐标和宽度的准确获取；提出了基于定向包围盒(OBB)的避障检测算法，防止焊接过程中的碰撞；利用机械臂建立了测试系统。经实验测试该系统在检测焊缝宽度和定位方面有效，平均误差分别为0.3029 mm和0.3393 mm，达到工业应用标准；该系统优化了焊接路径和碰撞检测，有效提升了焊接质量与生产效率。

摘要:固定翼无人机集群是由多个固定翼无人机组成的群体,在飞行任务中协同工作。相比于单个无人机,固定翼无人机集群具有更高的综合性能和更广阔的应用前景。但由于固定翼无人机在恶劣环境作业过程中存在着很多风险,例如障碍物撞击、相邻无人机碰撞等,威胁无人机的安全性。故设计了基于AI技术的固定翼无人机集群分布式规避控制系统。系统硬件单元主要包括AI视觉传感器设计单元、激光雷达传感器设计单元、控制器设计单元与无线通信网络设计单元,通过上述硬件设备提供实时的环境信息,控制无人机飞行姿态,实现信息共享。软件模块基于AI技术解算无人机位置和姿态,计算障碍物位置实现形状感知,完成无人机集群分布式规避控制。通过硬件与软件的协同作业,实现了固定翼无人机集群的分布式规避控制。实验结果显示:应用设计系统获得的无人机位置感知结果、障碍物位置感知结果与实际位置相同,路径总偏离量数值为4m,充分证实了设计系统控制性能较佳。

摘要:SOA作为一种非常流行的系统架构设计思想,在各个领域的系统设计中得到了广泛使用,本文的研究对象是一套基于SOA开发的医院设备控制系统。该设备控制系统具备了医疗设备实时监控功能,历史设备使用信息、状态信息、维护信息等的可视化展示功能,以及对医院全部设备的实时监控功能。该系统采用基于web service技术实现SOA架构思想,通过分布式的架构设计方法实现了对系统内部功能模块之间复杂逻辑关系的服务治理。此外,为解决医疗设备控制中关键的设备状态感知和故障预警问题,本文设计了一个基于actor-critic强化学习算法的设备状态感知和故障预警算法,实验表明,经过多轮迭代,该算法的预测准确率高达到97.9%,可以有效实现对医疗设备的状态感知和故障预警。经过对系统的部署、测试和验证,证明了该系统可以有效完成项目开始之初设定的功能性和非功能性需求,可以有效承担医院医疗设备管理的任务。

摘要:变电站通过选相控制器解决投切空载线路、电容器组或电抗器等设备时易产生过电压及涌流的问题；高压开关由于结构复杂,机械特性易受外部环境影响,动作时间稳定性较差,选相控制精度较低；为解决该问题,研制了一种基于ARM+FPGA双核架构的选相控制器,能够接入多种外部传感器对开关动作时间进行预测修正,进而保证选相控制精度；搭建550kV高压开关选相控制试验系统对装置功能进行了验证,结果表明,系统能够控制开关在预设相位完成动作,可靠性高,能够满足工程需求。

摘要:工业机器人在分拣过程中,目标物体可能存在各种形状、尺寸和外观变化,同时还可能受到遮挡和光照条件的影响,使得目标的检测和识别复杂,导致分拣控制功能和应用性能差。为此,设计了基于OMRON视觉的工业机器人分拣控制系统。采用OMRON视觉传感器、机器人分拣控制器和驱动器,完成分拣控制硬件系统设计。利用OMRON视觉,采集工业机器人分拣目标图像,通过直方图均衡化和滤波去噪,完成初始分拣目标图像的预处理。提取工业机器人分拣目标的轮廓特征,通过特征匹配确定分拣目标类型,得出位置、几何结构等空间参数的检测结果。最终通过控制参数计算、工业机器人位姿识别以及控制量求解等步骤,实现系统的分拣控制功能。通过系统测试实验表明,设计系统的抓取位置控制误差、分拣目标位置控制误差和分拣对象表面磨损量较小,具有较好的分拣控制功能和应用性能。

摘要:为了提高无人机通信网络的安全性,解决由于链路拥塞而导致的通信数据误码与丢失问题,提出基于鲸鱼优化算法的无人机通信网络链路拥塞控制方法。采用NetFlow技术获取无人机通信链路实时运行数据,度量链路利用率等指标,识别当前网络链路的拥塞状态。模拟无人机通信与链路拥塞过程,综合考虑无人机通信直视径、反射径和散射径三个分量,构建网络链路模型。在无人机通信网络链路拥塞控制协议的约束下,均衡调度无人机通信数据,利用鲸鱼优化算法选择通信链路的最优解,完成通信链路切换工作,实现无人机通信网络链路的拥塞控制任务。实验结果表明:在设计方法控制下,无人机通信网络链路的时延减小了61s,吞吐率提升135kbit/s,证明优化方法能够有效缓解链路的拥塞程度,通过对通信网络误码率和溢出丢包率的分析,证明优化控制方法不会对网络的通信任务产生明显影响。

摘要:在无人机行驶过程中,基站主机所定义的队列信息会对与飞行器相关的转向行为造成一定的影响,故为保证无人机飞行器的稳定行驶状态,基于强化迭代学习对分布式无人机队列控制算法展开研究。计算强化学习函数的具体数值,通过迭代处理的方式,实现对迭代值概率系数的分布表示,完成强化迭代学习模型的设计。以此为基础,定义无人机队列拓扑结构,并求解信息迁移指标的具体数值,实现基于强化迭代学习的无人机队列信息迁移。在无人机队列控制器的配合下,建立分布式队列信息集合,并联合其中的队列数据样本,求解UAV控制参数。再根据行进队列建模条件,完善控制算法执行流程,完成基于强化迭代学习的分布式无人机队列控制方法的设计。实验结果表明,在强化迭代学习模型的影响下,无人机转向角始终保持在0°-90°的数值范围之内,表示飞行器按照基站主机所定义的队列信息行驶,能够始终保持较为稳定的运动状态,符合实际应用需求。

摘要:在智慧校园网络中,监控系统无法准确捕获异常人员信息,是造成公共安全事件的主要原因。为提高智慧校园公共安全性,设计基于6LoWPAN的智慧校园公共安全异常监控系统。建立6LoWPAN网络,并在其中规范协议栈堆叠形式,完成基于6LoWPAN的智慧校园监控协议栈开发。利用6LoWPAN协议栈,划分功能性模块,以此为基础,建立人员信息采集模块、环境监测模块、门禁控制模块之间的连接关系,实现异常监控系统的应用部件设计。采用监控系统上位机节点,设置各级部件结构的模块运行条件,并联合相关应用部件,实现基于6LoWPAN的智慧校园公共安全异常监控系统设计。实验结果表明,在同一帧图像中,设计系统可以全部提取异常人员信息,且不会出现错误提取的情况,能够有效提高智慧校园公共安全性和异常监控准确性。

摘要:几何畸变是一种常见的像素点突变行为，在无人机遥感图像中，像素点几何畸变行为的表现能力越强，遥感主机对无人机图像的控制能力越弱。为准确校正像素点几何畸变行为，提升遥感主机对无人机图像的控制能力，针对无人机遥感图像几何畸变校正全过程控制方法展开研究。提取无人机遥感图像的几何描述符，并定义畸变像素点的尺度空间，完成对畸变像素点的配准处理。针对几何畸变像素点实施重采样，通过计算畸变校正参数的方式，求解校正处理函数，实现对无人机遥感图像几何畸变的校正。利用畸变校正交点，确定图像几何畸变区域的覆盖范围，再联合控制对象标定条件，完成对无人机遥感图像几何畸变校正的全过程控制。实验结果表明，所提控制方法的应用，可以避免几何畸变节点处的像素值出现明显变化的情况，畸变前后的像素差不超过5.0pt，能够实现对无人机遥感图像中像素点几何畸变行为的精准校正，符合实际应用需求。

摘要:为科学制定任务计划周期内的测控设备维护策略，减少冗余资源浪费，增加备份资源的可靠性，同时保证任务执行的风险可控，促进设备维护资源配置从专家经验到精准计算的转变，设计一套以可靠性为约束条件，以成本控制为优化目标的，基于遗传算法实现的最优测控设备选择性维护策略生成方法，并利用某型测控设备以往记录数据进行实验，证明了算法的有效性和可行性，具备在航天测控系统中推广的可能，为后续形成科学化的航天发射场维护维修资源配置方案，提供了技术储备。

摘要:针对四驱电动方程式赛车在不同路面工况下过度打滑的问题，设计了一种结合卡尔曼滤波车速估计和滑模控制的牵引力控制系统，以提高整车直线加速性能、减小车轮打滑以保证稳定性和快速加速中的安全性。控制器以车轮滑转率为控制变量，通过调整各驱动轮输出扭矩，以保证滑转率控制在最优范围内；考虑获取准确车速是得到最优滑转率的前提，设计卡尔曼滤波器，实现车速估计；针对滑模控制自身存在的抖振问题，采用改进的指数趋近律，提高稳定性。利用Matlab/Simulink和CARSIM联合仿真，验证了该控制系统的有效性；最终完成实车测试与应用，在实际应用中实现控制系统满足四驱电动方程式赛车的快速平稳加速的工程要求。

摘要:为了提高交叉口通行效率缓解交通拥堵，深入挖掘交通状态信息中所包含的深层次隐含特征信息，提出了一种基于Dueling Double DQN (D3QN) 的单交叉口交通信号控制方法。构建了一个基于深度强化学习Double DQN(DDQN)的交通信号控制模型，对动作-价值函数的估计值和目标值迭代运算过程进行了优化，克服基于深度强化学习DQN的交通信号控制模型存在收敛速度慢的问题。设计了一个新的Dueling Network解耦交通状态和相位动作的价值，增强Double DQN (DDQN) 提取深层次特征信息的能力。基于微观仿真平台SUMO搭建了一个单交叉口模拟仿真框架和环境，开展仿真测试。仿真测试结果表明，与传统交通信号控制方法和基于深度强化学习DQN的交通信号控制方法相比，所提方法能够有效减少车辆平均等待时间、车辆平均排队长度和车辆平均停车次数，明显提升交叉口通行效率。

摘要:为了可以更加精准地控制红外热成像仪温度,提出一种基于ADRC的高精度红外热成像仪温度控制系统。由系统供电模块、探测器驱动模块、模数转换模块、视距估算模块、视频信号处理模块、外部存储模块、以太网传输模块和温度控制模块组成系统硬件模块。利用自抗扰控制设计一种单轴控制器,将由时延带来的不确定性建模作为系统综合扰动的一部分,对扩张状态观测器以及总和扰动展开估计,同时在前馈通道对其展开补偿,消除时延对控制器产生的影响,将控制器应用于外热成像仪温度控制中,获取高精度的红外热成像仪温度控制结果。通过实验分析证明,所提系统具有良好的红外热成像仪温度控制性能,可以获取高质量的红外图像。

摘要:在利用全自主智能机器人检测、搬运目标物的过程中,为了提高主机元件对机器人的伺服控制效果,设计了一种无标定图像视觉伺服控制方法。首先,根据机器人轨迹的无标定估计结果,计量目标物的位姿点,推导出机器人无标定图像中的目标物检测与追踪条件。按需连接视觉伺服控制器,通过求解机器人无标定运动内积的方式,计算图像视觉特征的伺服选择标准,实现对机器人无标定图像视觉特征的伺服选择。然后,在无标定图像中定义雅克比矩阵,根据图像视觉分割原则,完成机器人图像角点的伺服匹配处理,再通过确定强化控制参数的取值范围,实现无标定图像的视觉伺服控制。根据实验可知,应用该方法可以解决智能机器人难以运动至标定区域的问题,为提高伺服控制指令的执行有效性提供了保障。

摘要:对旋翼无人机编队控制进行了研究，分析并简化了无人机模型。采用信息传递策略，提出了结合前馈与反馈的控制策略，前馈信息为长机实时速度。仿真测试显示，该策略在响应速度、稳定性和超调量上优于传统P控制器和PID控制器。通过构建两架四旋翼无人机系统，进行了编队飞行实验，实验结果证实了策略的有效性。该策略在工程应用中显示出价值和潜力，为旋翼类多无人机编队控制提供了解决方案。

摘要:图书馆搬运机器人对于图书馆数字化、便捷化能够起到重要的促进作用。提出一种结合双目视觉进行环境感知的方式,同时通过改进趋近律的双闭环非线性变结构控制,解决传统控制方式当中向理想轨迹趋近速度与抖振现象之间的矛盾关系。经过实验验证,在趋近律速度上,本文提出的改进趋近律控制方式实际轨迹与理想轨迹的差值在0.009至0.197的范围之内,传统等速趋近律方式实际轨迹与理想轨迹的差值最好情况为滑膜增益是0.3时,差值在0.098至0.354之间。同时在针对环境信息实时感知的实验中,本文提出方式可更快避障并回到预定轨迹。相比之下,基于环境信息实时感知的图书馆搬运机器人自动化控制系统更具优越性。

摘要:为了实现高温承压破碎机械的连续运行，采用理论设计和模拟验证的方式，开发了一种新架构的电气控制系统。针对某石化项目工艺配置情况，将常规“一控一”防爆电气控制柜置于现场的形式，升级为“一控多”方式，并放置于安全区域，有效减小安全风险、减少成本、实现集中控制。控制系统采用西门子最新的PLC1517H冗余CPU，并通过冗余方式与分布式I/O进行通信。通过模块化编程、UDT结构、永久区域等方法，使编程、组态更加准确高效。采用安全可靠的MODBUS RTU与中控系统实现通信，使其可以监控设备的运行状态。通过现场运行反馈，控制系统保证了设备稳定、可靠的运行，操作、维护便利性较佳。

摘要:以往的防空武器集群打击目标动态分配方法由于设定的约束条件不够全面,导致方法的分配效果不佳。因此,设计了基于改进模拟退火算法的防空武器集群打击目标动态分配。在综合考虑作战效果、作战成本、作战效率等多个方面的因素,确定对应的防空武器集群打击目标动态分配的目标函数,并设定对应的约束条件,通过计算打击目标的状态转移概率,对打击目标的状态准则进行判定,由此定义打击目标状态转移方程,在改进模拟退火算法的作用下,确定最优的打击目标分配方案。分析实验结果可知,与以往的防空武器集群打击目标动态分配方法相比,设计的基于改进模拟退火算法的防空武器集群打击目标动态分配方法在实际应用中资源损耗量较低,分配效果较好。

摘要:武器装备担负保卫国土安全的重要使命，其保持稳定运行状态具有重大国防、政治意义；因其装备运行状态不便中断、故障定位过程复杂，使得传统维修方式效率较低；装备使用数据具有连续性、长期性、不平稳性，甚至一些深度学习模型无法处理其中的退化状态历史依赖与关联问题；通过构建元器件层级的剩余寿命预测架构，对特征工程、退化指标构建以及Transformer-Bi-LSTM模型开展研究，采用距离编码技术，实现针对深度学习模型的技术创新，优化模型预测效果；基于某型武器装备主要器件正常试样数据，进行本方法分析验证，在器件已运行时间达到90%设计试验寿命长度时能够进行有效且准确的剩余寿命预测，所提方法满足武器装备器件寿命预警及更换提醒、保障装备战备完好性的应用需求。

摘要:针对测控业务领域装备种类多、型号杂、布站分散、技术保障人力不足、远程技术协助手段落后等实际问题，结合测控装备自身特点和运维保障规律，提出了采用数字技术构建测控装备三维模型、信息流程逻辑模型，实现功能级数字测控装备的建立。同时实际装备上通过各种状态信息感知器采集实际装备状态信息，利用软件编程技术将各个感知器采集的信息进行处理、格式编排、打包处理，并利用数字装备和实体装备间物联网络使数实装备实现网络互联，实现数字装备和实体装备的状态数据一致、状态同步，实现基于数字测控装备健康监测,并可利用数实同步有效的评估装备状态、进行故障诊断。同时可利用算法实现智能学习，迭代更新数字装备状态信息库；并可根据装备状态信息库分析装备状态走势，对装备健康趋势预估，实现了运维保障数字化。

摘要:为获取某型带长尾管的固体火箭发动机在工作过程中扩散段不同破损程度对其性能影响规律和影响机理，采用CFD方法对其进行建模仿真分析，通过对比不同破损程度下的流场分布和推力变化，揭示了该型发动机喷管扩散段破损对其流场和性能的影响规律；研究发现，气体从缺口处流出部分在轴向截面上基本呈扇形，在扇形弧线和半径相交处存在角结构；流场等值面可以划分为缺口处等值面、非缺口处等值面和两者之间相互作用等值面三部分；喷管在扩散段端口破损后会对下游流场产生影响，对上游流场影响非常小；随着扩散段端部缺口的增大，喷管推力方向与喷管轴线夹角逐渐增大。

摘要:随着无人移动平台的不断发展,为其赋予高效的自主导航能力变得尤为重要；针对无人机自主导航常用的端到端强化学习方法存在训练效率低、泛化能力和通用性差等问题,引入了类脑导航模型,基于长短时记忆(LSTM)神经网络构建了类脑细胞导航模型,通过整合编码无人机智能体的自运动信息,实现了网格细胞和头朝向细胞的编码,进一步将这些信息作为深度强化学习算法D3QN的状态补充表示；通过在AirSim仿真环境的实验表明,类脑导航模型的引入能够有效提高算法的训练能力和无人机智能体的导航性能,相较于原D3QN算法,在环境目标改变的情况下仍能寻找到新的目标点,有效提升了算法的泛化能力。

摘要:针对无人机遥感图像中的亮度、尺度、图像重叠等问题,利用BBF优化算法设计无人机遥感图像配准方法。根据无人机遥感成像原理,获取无人机遥感图像作为配准对象,通过图像融合、校正等步骤,完成初始遥感图像的预处理。提取无人机遥感图像的SIFT 特征点和轮廓特征,利用BBF优化算法搜索当前图像与参考图像之间的特征匹配对,完成图像的特征匹配。最终通过粗匹配、精匹配和消除错误匹配点三个步骤,得出无人机遥感图像的配准结果。通过效果测试实验得出结论:与传统配准方法相比,优化设计方法的特征匹配点准确率提升5.15%,漏配率降低了3.75%。

摘要:随着无人机系统广泛应用，无人机飞行安全问题日益凸显。为满足无人机云对空域内无人机及时告警、高效管制需求，提出了一种无人机地理围栏算法。该算法预处理采用耳切法对水平围栏进行三角剖分，构建三角形邻接表；运行时周期性检测无人机是否围栏内部并产生边界违规告警；高度围栏采用高度边界限制检测，水平围栏基于邻接三角形法进行边界违规检测，其采用广度优先搜索来搜索包含无人机位置的三角形，搜索的起始节点基于上一次无人机所处的三角形；利用开发的模拟无人机云系统，进行了无人机水平匀速飞行仿真；仿真结果表明：该算法能够快速、准确地描述无人机违反地理围栏边界的状态，适用于同时包含禁出区和禁入区的三维地理围栏。

摘要:针对金属板中缺陷定量评价问题,提出了一种基于波包络和相位失配的兰姆波缺陷定量反演方法；通过有限元仿真,研究了缺陷几何参数与兰姆波瞬时相位和波包络的关系。结果表明,兰姆波瞬时相位和波包络与缺陷尺寸参数的变化有较好的相关性,根据两个特征参数计算的瞬时相位累积误差和幅值累积误差可以定量表征缺陷尺寸参数的变化；在此研究基础上,结合贝叶斯理论,提出了一种基于波包络和相位失配的兰姆波缺陷定量反演方法。开展金属板中缺陷反演实验,验证了该方法对金属板中缺陷大小和位置反演的有效性和可行性,其中平面槽型、阶梯槽型和圆形腐蚀缺陷的各种反演误差均小于3%。研究工作为金属板中缺陷定量识别与评价提供了可行方案。

摘要:有意电磁波与汽车仪器电磁传输波产生的混合干扰,降低了汽车组合仪表的稳定运行能力,造成仪表设备失灵。为避免上述情况的发生,设计汽车组合仪表有意电磁干扰空时域联合分离系统。在步进电机驱动电路中,设置汽车组合仪表控制器、分离电源与 PCB 电路板、有意电磁干扰数字传感器。分配有意电磁波空时域源地址,通过计算干扰信号平坦度的方式,确定脉冲参数的取值范围,实现汽车组合仪表有意电磁的空时域干扰效应分析。估算有意电磁波干扰信号的数目,按照信号分解的处理原则,求解联合分离修正函数,实现电磁干扰的联合分离。实验结果表明,设计系统应用后可以在混合信号中,按照空域、时域标准的不同分离有意电磁波,不会因混合干扰降低汽车组合仪表的稳定运行能力。

摘要:宽带数字阵列雷达通道失配严重的情况下，带宽分割法相比逆傅里叶变换法均衡效果更好，但其在不完全分解时重建误差较大且占用硬件资源过多。针对上述问题，该文提出一种延长带宽非均匀抽取均衡算法。首先，设定需要划分的子带数目，根据阻带截止频率的位置合并不参与均衡的子带；然后，根据待均衡子带的频率特性对其进行非均匀抽取；最后，对抽取后的待均衡子带实现均衡、插值和合并操作。仿真结果表明，在均衡子带个数和重建误差相等的情况下，相比带宽分割法，提出方法的幅度改善因子和相位改善因子分别提高5.39 dB和7.48 dB，降低了运算复杂度和硬件资源占用率。

摘要:对人体姿态识别及现代智能化工程设计成为人机交互领域的重要研究方向进行了研究。在实现更高效、智能的人体姿态识别中,采用了基于密度的带有噪声的应用空间聚类与随机森林(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Random Forest,DBSCAN-RF)的分类训练器,该方法的技术创新和独特之处在于结合了密度聚类和随机森林的优点,能够有效地处理带有噪声的数据集,并具有较高的计算效率和可扩展性。通过实验测试,DBSCAN-RF算法的识别召回率最高达到了98.64%,相比于传统的RF算法、K-means-RF以及Mean-shift-RF算法,其数值分别增加了6.37%、4.28%、3.95%。同时,DBSCAN-RF算法在跌倒和正常走路的识别召回率分别达到了95.31%和96.48%。此外,DBSCAN-RF算法的测试时间均低于62 ms。经实际应用满足了现代智能化的人体姿态识别工程上的应用,为现代智能化的人体姿态识别提供了可靠的技术支持。

摘要:在生物基因多序列比对过程中，早期的方法仅计算了单一的Spark集群参数，导致算法的并行效果较差。为此，设计了基于Spark云计算的生物基因多序列比对方法。基于获得的生物遗传序列数据，对其进行了优化，并通过计算不同序列间的匹配度，对生物基因多序列比对任务进行动态规划。利用Spark云计算技术，构建Spark集群，并对多个Spark集群的参数进行计算。利用多种生物基因序列之间的相似性与差异性来选择最佳的匹配路径，在此基础上，建立多个生物基因序列比对的并行计算模型，并对其进行求解，得到对应的多个序列对比对的并行算法。实验结果表明:该方法具有更好的并行性，能够有效提高多序列比对的性能。

摘要:在路径规划领域，快速探索随机树（RRT）算法是机械臂解决复杂环境中的路径规划问题的重要工具，然而其纯随机的采样环节导致大量的无效或低效尝试，浪费了计算资源。为解决此问题，提出一种基于多次采样启发式策略的改进RRT算法（MH-RRT）。利用启发式函数评估多个采样点的代价值，选择代价值最低的采样点，引导路径树更快地向目标点生长；将启发式函数策略类似地有效改进了RRT*算法和双向RRT*算法；深入探讨不同参数对改进算法性能的影响，并确定最优参数组合。实验结果表明，改进算法在路径搜索时间、路径长度以及采样点数量等方面均能取得显著提升，提高了路径规划的有效性。

摘要:针对河流水文存在预测精度不高的问题，利用物联网技术设计了分布式的降雨和水文信息自动采集系统，并提出了一种基于图卷积神经网络和长短期记忆网络模型对河流水位和径流量进行预测的方法。首先通过分析确定了影响河流水文的主要因素，将流域范围内的降雨量信息组成网格化的二维图形矩阵。然后提出了GCNN-LSTM预测模型，将含有降雨信息的二维图形矩阵作为网络模型的输入，获取该流域内降雨与水文变化的时空分布特征。最后采用所提出的GCNN-LSTM预测模型对河南省周口市段颍河的历史水文数据进行训练，再利用训练后的网络对测试集数据进行预测，得到了较高精度的径流量和水位结果，径流量预测结果的RMSE、MAPE和MAE分别仅为17.09m3/s、1.68%和8.57m3/s，水位预测结果的RMSE、MAPE和MAE分别仅为0.32m、0.65%和0.29m，与其他几种预测方法相比表现出了优越性，对科学合理利用水资源和防洪减灾具有重要意义。

摘要:为清理变电站联排变压器狭小空间内的异物,设计了一种超冗余多关节机械臂。根据机械臂的运动学特性在机器人工具箱建立了运动学模型,利用正运动学分析了万向节角度和驱动绳长,并利用蒙特卡洛法建立了机器人的工作空间。为缩短轨迹路线、减少随机树点数目,提出了基于改进后的RRT算法的轨迹规划方法,利用贪心算法进行轨迹优化,仿真结果显示路径长度减少20%且规划时间提高60%；利用多阶贝塞尔曲线进行轨迹平滑,降低轨迹路线曲率。改进后的RRT算法可以有效的避障,且轨迹更为精确、曲率较小、处理速度更快,可以快速有效的完成异物清理工作。

摘要:当前解码器同步触发信号在调制过程中容易受到噪声影响造成信号失真,导致解码后的图像细节模糊。为了增强图像清晰度,提出面向图像高清传输的解码器同步触发信号调制技术。在设计的FPGA平台中,采用并发控制机制确保SRAM存储模块多任务访问时避免数据冲突与不一致。并结合电力载波模块和PLC网络传输器保证系统的同步性与一致性。基于16×16并行累加器输出对SRAM进行寻址,并通过同相与正交频率运算获取基带信号。同时结合DDS数字合成理论实现符号速率自由控制,在此基础上,使用5通道解码器同步触发信号调制将传输信息位映射成同步传输序列,并通过施加振荡电流,并利用数据拟合辨识方法构建传递函数,调整调制信号以改善传输中的畸变与衰减,由此完成信号调制。实验结果表明,该技术对BPSK、QPSK、FSK信号的调制误差分别为1dB、1dB、2dB,对图像解码效果的影响较低,能够获得细节清晰的高清图像。

摘要:为支撑海量数据传输与宽带无线通信系统需求,提出了一款宽频带双圆极化微带天线。采用微带天线作为基本辐射单元,基于层叠寄生贴片方式与加载空气腔方法展宽天线工作带宽并提高增益值,利用电容加载的三分支线定向耦合器对天线单元进行馈电进一步展宽天线带宽,并实现双圆极化辐射特性。单元电性能仿真结果良好,阻抗与轴比相对带宽达27.9%,峰值增益达到5.6dBi。基于辐射单元进行4×4阵列组合,所设计阵列天线阻抗带宽覆盖7.2 ~ 9.4 GHz,同一单元不同极化与不同单元间端口间隔离度均 ≥ 15 dB,轴比在通带内均 ≤ 3 dB,方向图仿真与测试结果吻合良好,验证了设计方案的正确性。

摘要:动力传动系统的性能评估在陆上机动装备试验鉴定过程中具有重要意义。机电复合传动系统所具有的多动力源协同工作、高效多模供电、结构复杂度和集成度高等特点决定了现有评估方法无法给出完善、充分的性能评估结果。为充分满足对系统设计、匹配、控制、耐久性等系统指标及部件性能指标的验证与考核需求，提出新的机电复合传动系统部件级性能评估方法。基于机电复合传动装置的综合性能评价指标体系，开展了机电复合传动装置的系统级、部件级性能评估方法研究，通过综合赋权确定了指标的不同权重，提出了发动机、电机等不同部件的评估方法，并提出了层次分析法与模糊综合评估法相结合的系统级评估方法，综合考虑了机电复合传动系统中各关键部件对系统性能的影响程度，确定了指标体系中各项指标对表征系统性能的贡献度。

摘要:现阶段导弹点火电路的测试需配备专用测试设备,设备种类多、操作方法复杂繁琐、测试精度低、测试效率低下,已逐渐难以满足通用化、轻小型化和高精度的要求；因此,针对导弹点火电路的测试需求,综合考虑可靠性和经济性等因素,研制了一套涵盖七型导弹火工品测试的点火电路测试仪,该点火电路测试仪具有重量轻、体积小、操作简单等特点,首次实现火工品电路自动测试,大大提高测试效率；阐述了其系统组成及工作原理,详细介绍了硬件设计、系统软件架构设计及测试流程设计；实际应用结果表明:点火电路测试仪满足测试性、稳定性、安全性和可扩展性等要求,大大提高了火工品测试的自动化程度和精度,且测试过程安全可靠,相比传统测试方法有了很大改进,确保了导弹发射的可靠性和飞行任务的成功率。