摘要:随着设备复杂度的日益增加，对设备的维护和故障诊断也提出了更高要求。故障知识图谱作为一种新兴的故障诊断技术，具有结构化存储、可视化展示、多源数据融合、实时更新等多方面优势。为了深入了解故障知识图谱的研究思路，把握其未来研究方向，针对故障知识图谱各主要技术的研究现状进行了分析与总结。从知识图谱的定义和发展历程出发，引申至故障知识图谱的定义及其研究现状，并对故障知识图谱的各层关键技术进行介绍，分析了各关键技术的相关研究方法及其研究现状。基于现今研究现状与未来技术发展趋势，对故障知识图谱的未来研究方向作出了展望，为故障知识图谱下一步的相关研究提供参考和启示。

摘要:为提高建筑尺寸测量精度和平面图绘制及三维模型构建速度,提出一种基于单线激光雷达的扫描测量系统设计方案。通过嵌入式系统的开发,打造一款现场快速扫描测量系统；利用最小二乘法和四元数法将扫描点云数据进行矫正和补齐,实现建筑内部空间简易、高精度、高效率的尺寸测量和平面图绘制。最后对测量系统性能进行测试和分析,表明系统有着较高的精度和较快的平面绘制速度。在雷达测量半径范围内定点测量单向误差为22.2mm,手持测量系统测量时的单向误差不超过23.9mm,经倾角矫正后与实际尺寸误差不超过18.2mm；系统通过横、纵切环扫描即可快速获取门、窗、梁、柱的尺寸、位置等多重信息,在测量弧形、多边形等非矩形空间时有着良好的平面图绘制效果和较高的测量精度,能有效提升建筑空间尺寸的测量和平面图绘制效率。

摘要:针对1553B总线RT软件的设计特征与典型缺陷问题，结合军用软件高可靠性需求，系统研究了动态与静态测试技术的综合应用方法。通过功能测试、接口测试、性能测试、安全性测试、强度测试及可恢复性测试等多维度动态测试，结合静态代码审查与中断机制分析，构建了覆盖软件全生命周期的测试框架。研究提出针对消息处理机制、中断及容错恢复等关键问题的测试策略，并设计专用审查单以强化缺陷预防能力。经实际工程应用验证，该方法显著提升了测试充分性与效率，有效缩短测试周期，解决了传统测试中存在的覆盖不足与定位困难问题。研究成果为1553B总线RT软件的可靠性保障提供了系统性技术支撑，同时为航天嵌入式系统的软件测试实践提供了指导和参考。

摘要:针对模拟电路早期软故障诊断困难问题,提出了一种基于卷积神经网络EfficientNetV2的模拟电路早期软故障诊断方法,该方法使用扫描信号作为被测电路的激励信号,采集被测电路输出端基于各种软故障的原始信号,利用连续小波变换进行时频分析,将输出的时域故障信号转化为二维时频图,作为EfficientNetV2网络的输入,利用EfficientNetV2网络提取模拟电路的故障特征,确定元件的故障类型,实现电路的故障诊断,用Sallen-Key带通滤波电路和四运放双二次滤波电路进行了仿真实验,实验结果表明,该方法在测试电路上表现优异,测试电路的诊断准确率均高达99.6%。

摘要:轨道交通不间断电源设备的工作状态复杂多变,其中存在大量非线性关系,使得电源设备的工作状态变得更加复杂多变,不同因素之间相互影响,导致故障检测的难度增加。为保证轨道交通不间断电源设备的运行安全,设计并开发了电源设备故障检测系统。改装电源工作温度、电流/电压传感器,调整信号采集器、转换器和处理器的内部组成结构,实现硬件系统的优化。从物理和逻辑两个方面,构建系统数据库,为数据存储提供空间。模拟轨道交通不间断电源设备工作过程,确定设备故障的检测标准。利用硬件系统中的传感器设备,采集电源设备的工作数据,利用改进BP神经网络提取电源设备工作特征。采用特征匹配的方式得出轨道交通不间断电源设备的故障类型检测结果,以可视化的形式输出故障检测结果。通过系统测试实验得出结论:与传统故障检测系统相比,优化设计系统的故障类型错误检测率降低约30%,故障量检测误差减小约4.1KWH。

摘要:针对传统视频异常检测技术中异常数据稀缺导致的对视频特征理解不足，多异常环境下适应性较差的问题，提出了基于多尺度时空混合专家增强的视频异常检测方法；具体来说，使用I3D提取视频特征，从空间和时间两个维度下对视频特征进行多尺度增强，提升对视频特征的理解能力；利用混合专家模块对增强的多尺度特征进行异常得分回归，增强多类型异常检测的鲁棒性；同时，利用多尺度时空对应关系建立回归损失函数，进一步提高了检测精度；在UCF-Crime数据集和ShanghaiTech数据集上的实验结果表明，所提出方法的视频的异常检测准确率有明显提升，多异常场景下检测效果较为稳定,满足实际需求。

摘要:针对搭载嵌入式设备的智能导览机器人算力较低，分析参观者行为困难的问题，提出一种基于轻量化YOLOv5的姿态检测算法。在YOLOv5的Backbone部分采用基于GhostNet设计的C3Ghost并在Bottleneck部分采用GSConvns和VoV-GSCSP设计细颈结构，在此基础上使用Slim算法和PAGCP算法分别对模型进行进一步压缩。基于YOLOv5提供的目标检测结果使用DeepSORT算法和SlowFast算法实现对视频中连续的人类目标进行跟踪和行人的姿态检测。经实验验证轻量化改进的YOLOv5其FLOPs下降71%，Parameters下降68%，配合行人姿态检测算法能够准确地识别人类目标并对行人的姿态进行分类。

摘要:金属表面缺陷检测在工业制造中是质量控制的重要环节，传统的人工检测方法由于成本高、效率低，难以满足现代制造业对高精度和高效率的需求。为此，本文提出了一种基于ResNet50和改进可形变卷积的金属缺陷识别模型，以提高金属表面缺陷检测的精度和效率。该模型在ResNet50网络的基础上设计了可形变卷积的残差连接结构，增强了网络对复杂缺陷形状和位置的适应能力。在残差连接前引入卷积注意力模块（CBAM），以更好地捕捉显著的缺陷特征，将该结构嵌入全局平均池化层之前，形成新的网络架构ResNet50_DCAB。通过在金属缺陷数据集上的实验验证，ResNet50_DCAB表现出优异的分类性能。实验结果表明，ResNet50_DCAB模型在验证集上的最高准确率达到98.6%，初始准确率为97.2%，均显著优于其他常用深度学习模型。具体而言，与AlexNet、GoogleNet、DenseNet、ResNet34和原始ResNet50相比，ResNet50_DCAB的验证集最优准确率分别提高了8.9、8.6、6.7、7.5和0.3个百分点，初始准确率则分别提高了38.3、54.4、21.1、31.6和1.9个百分点。由此可见，ResNet50_DCAB在金属缺陷检测任务中表现出较高的识别精度和鲁棒性，充分验证了其有效性和在工业应用中的潜力。

摘要:针对现有对于太阳散射辐射的预测方法准确度低等问题，构建了HPO-LSTM-Attention组合模型，为了进一步提高模型预测的准确度为HPO设计了一种新的自适应动态权重，从而可以平衡算法的全局探索性和局部开发性。经过注意力机制和HPO两种算法的优化使得LSTM的预测性能有了极大的提升。实验结果表明新提出的HPO-LSTM-Attention模型优于LSTM、BiLSTM和HPO-LSTM模型，在MAE、MAPE、R2和MSE评价指标下表现更出色，与未改进模型相比其均方差减少了近40%。证明了HPO-LSTM-Attention模型在预测太阳散射辐射方面的有效性。

摘要:光纤通道（FC）以其抗干扰能力强、传输速度快等优点，成为新一代航空电子系统的优选主干网络，针对新型航空电子系统测试保障任务中对FC总线的测试需求，研究并分析了FC总线测试的具体实现方法和途径，设计了一种基于PXIe架构的FC总线测试与协议分析仪。该测试仪充分利用PXIe仪器体积小、可扩展性强、系统带宽大的特点，在一台紧凑型设备中实现了FC节点仿真、数据监听、故障注入、视频监视、光功率测量、时标同步、比特误码率测试等多种功能。经测试验证，证明其支持FC-AE-ASM、FC-AV协议；实现了SOF错误、CRC错误等8种故障注入方式，以及CJTPAT、CRPAT等4种误码率测试码型；支持帧过滤规则256条，通信速率2.125Gbps，光波长850nm、1310nm、1550nm，光功率范围-30dBm~+3dBm。实验结果表明其符合航空电子网络数据传输的实时性和可靠性需求，可应用于FC设备或网络的研发生产、仿真实验、外场保障等测试场景。

摘要:异常水体富营养化区域面积序列变化与水体掩膜图异常，导致难以输出水质参数的时序性特点，无法指导水体异常遥测过程，异常遥测结果的Kappa系数较低。因此，提出水体异常高分辨率双向LSTM遥测系统。硬件方面，针对遥感影像采集器、遥测仪、电源电路分别进行设计。软件方面，利用分段线性回归方程对水体高分辨率遥感光谱影像进行几何校正，解决影像形变问题。面向校正后的遥感影像，展开形态学重建运算和区域生长分割，提取图像中水体区域。运用双向长短时记忆网络，构造具有较强非线性映射能力和自适应学习能力的反演模型，将水体区域遥测图像中包含的光谱数据和历史水质参数导入模型中，充分利用水质参数的时序性特点，输出当前时刻水体水质参数，指导水体异常遥测。采用孤立森林算法识别异常水质参数，推导水体异常高分辨率遥测结果。测试结果表明:该系统给出的水体异常遥测结果Kappa系数超过了0.9，满足了水环境异常的高分辨率监测要求。

摘要:建筑表面裂缝检测是保障建筑工程质量的关键环节；为应对现有算法在小尺度目标检测准确性不足以及内存占用过高限制了其在边缘设备上应用的问题，提出了一种基于YOLOv11的轻量型裂缝智能检测算法YOLOv11-LCS；通过广泛收集建筑表面裂缝图像数据构建BSCRACK数据集，在算法设计上结合轻量化策略与多尺度特征融合，引入LDConv模块和添加额外卷积操作的CCFM模块，优化了主干特征提取网络和颈部特征融合网络，显著提升了检测效率和精度；此外，采用无参注意力机制SimAM构建C3k2-SimAM模块，在不增加额外计算成本的前提下，进一步增强对小尺度裂缝的检测能力；实验结果表明，YOLOv11-LCS的参数量和计算量分别减少了42.2%和30.2%，参数量仅为1.49 M，同时 mAP@0.5提升至97.9%，有效满足了建筑表面裂缝检测的精度需求，展现了其在边缘设备上的应用潜力。

摘要:针对现有故障识别方法在识别耗时和准确率方面的不足，特别是在医疗设备领域，研究了一种医疗设备故障智能诊断系统。该系统采用LabVIEW的关键技术和方法，结合MobileNet-v2和单发多框检测器（SSD），实现高效、准确的故障检测。数据采集模块利用DAQmx API和VISA实现与各类硬件的顺畅通信，确保数据的高精度采集。数据存储与管理模块依托Database Connectivity Toolkit和File I/O Functions实现数据的长期保存和管理。故障检测模块通过优化MobileNet-v2的倒残差结构、线性瓶颈和深度可分离卷积设计，并结合SSD分类器，构建了SSD-MobileNet-v2模型，实现对不同尺度医疗设备的故障诊断。通过实验测试，该系统在120个医疗设备样本上的故障识别准确率超过0.97，最高达到0.9843，平均故障响应时间为160.67ms。模型的平均绝对误差集中在0.02到0.04之间，最高不超过0.05。混淆矩阵分析显示，系统在老化故障和损耗性故障的识别上，正确分类样本数分别为964和984，总体识别准确率较高。研究结果表明，该系统在医疗设备故障检测中具有高准确率、快速响应和低资源占用的特点，验证了其在实际应用中的有效性和可靠性。

摘要:针对柴油机故障因果关系的隐蔽性、网络模型向诊断模型转换过程中存在的不确定性，以及传统反事实推理框架在处理复杂系统时推理效率低的问题，提出了一种基于Leaky Noisy-OR假设和孪生网络的因果推理模型，以明确定量因果关系。首先，构建故障因果网络，并融入Leaky Noisy-OR假设和隐变量节点，以表示不确定性因素，构建了一个适用于反事实推理的因果推理模型；其次，将该模型转换成孪生网络，并采取反事实干预措施进行简化，提高了推理效率；最后，定义了故障充分因和故障必要因这两个指标，以定量衡量故障原因和故障征兆之间的因果关系强度，并且在推理的准确性上构成了双重保障；实验结果表明，该方法克服了传统相关性分析的局限性，为复杂系统故障诊断提供了可解释的因果推理范式。

摘要:针对运载火箭电磁阀测试问题,对运载火箭电磁阀数据采集系统展开了研究；采用了高速AD等技术,进行了电磁阀数据采集系统的硬件设计,实现了针对箭上电磁阀电流的多通道、可拓展采集；基于系统硬件进行了软件设计,完成了对硬件数据存储、数据发送等功能的控制,实现了对电磁阀通断状态的判断及电流数据特征值的分析；针对电磁阀电流的数据分析与故障诊断问题,建立了基于环境参数的电磁阀电流差分方程仿真模型,通过电流仿真模型建立求解环境参数的非线性规划模型,并采用了差分进化算法对模型进行求解；进行了电磁阀数据采集系统的多通道采集实验,验证了系统硬件采集功能及软件通断动作判断等功能的可行性；进行了电磁阀故障模拟实验,故障情况下直接相关环境参数的偏差均大于35%,而非相关参数的偏差均小于10%,验证了系统算法求解环境参数的可行性。

摘要:针对现役运载火箭测量系统供配电拓扑庞大、电气耦合复杂引起的地面测试困难、效率低等问题,提出一种运载火箭测量系统供配电模块化测试系统。首先，通过标准化接口将系统解耦为电源、信号采集、数据处理及通信模块,构建测量系统供配电测试模块化测试平台。其次，基于隔离放大控制、多通道采集、高精度数据校验、电源冗余补偿等方法,设计供配电控制电路、模拟量采样电路,完成测量系统的供配电控制和状态监控。最后，基于Windows呈现基础框架,采用C语言开发上位机测量系统供配电控制软件,实现运载火箭测量系统模块独立测试与集成测试,提高运载火箭测量供配电系统工作的可靠性。在上海某航天电子实验室开展供配电模块测试系统功能性验证试验,试验结果表明,该系统有效、可靠,标准化接口设计与可扩展性为复杂航天系统测试提供了新思路,具有重要的工程应用价值。

摘要:在褐菇种植工业化的复杂环境下,针对采摘机器人在密集生长的褐菇群的实时检测精度与速度低、误检率高等问题,提出一种基于改进YOLOv7的密集褐菇检测算法；为了防止网络退化,提高网络的检测精度与速率,降低网络的计算成本,引入ELAN_PS模块替换原ELAN模块；使用AFPN网络代替原网络的Neck 部分进行多尺度融合,为特征图分配不同的空间权重,提高模型对密集目标的划分能力；引入MDIoU损失函数作为算法的边界框损失函数,优化网络训练的收敛速度,提高了网络对密集遮挡的褐菇个体检测精度；将改进后的算法在自建的工业化种植褐菇数据集上进行训练与测试,与原YOLOv7相比,模型检测速度提高了2.1%,检测精确度提高了4.9%,平均精度mAP@0.5提高了9.1%。

摘要:带电作业机器人在执行精细化检修工作时，对操作力矩的把控是影响操作精度和操作稳定性的关键因素。为此，对高压柜带电作业机器人操作力矩进行精细化控制。通过对高压柜带电作业机器人操作力矩控制硬件进行设计，使得高压柜带电作业机器人能够实现从数据采集和感知到智能决策和实际执行的全过程，以实现精准、稳定和安全的操作；在此基础上，考虑到高压柜的检修任务通常涉及多个复杂的操作步骤，得到高压柜待检修目标进行准确定位结果后，在PID算法的基础上使用灰狼算法对PID控制器参数进行自适应优化，并结合理想的力矩变化曲线对带电作业机器人进行力矩控制，进而保护带电作业机器人的机械臂，由此完成高压柜带电作业机器人操作力矩精细化控制。结果表明:所设计系统的超调量在0.5%以内；拟合优度相对更大，更加接近1，由此说明系统对带电作业机器人的控制精准度更高，稳定性更好，更有利于实现精细化操作，可以有效避免误操作现象的发生。

摘要:由于锅炉启停过程中,汽包内部的蒸汽接触形成的温差增加了锅炉的受压缩应力和拉伸应力,使得汽包的非稳态水位产生超调或振荡,导致水位的波动范围较大。对此,提出基于CMAC算法的锅炉汽包非稳态水位安全动态矩阵控方法。引入CMAC预测算法预测动态锅炉汽包水位变化趋势。通过设计目标水位参考轨迹实现时滞补偿,以避免水位超调或振荡。采用动态矩阵,使优化控制量后的时滞汽包水位与无时滞汽包水位完全相同,实现水位输出误差的优化控制。测试结果表明,设计方法在锅炉处于稳定负荷运行状态,蒸汽流量和给水流量保持不变的工况下,能够将汽包水位维持在设定值附近,且波动范围小,有效实现了水位稳定。

摘要:面向新一代运载火箭，满足其发控系统设备紧凑，信号响应延时小的需求，提出了利用FPGA与CPU相结合的异型架构，实现新一代运载火箭地面发控系统的冗余化设计和性能升级。通过基于多通路M-LVDS总线的模块化冗余设计，嵌入式总控模块竞争上岗机制和冗余切换机制的构建,实现了发控系统核心设备各模块的高速互联和冗余控制输出。搭建了发控系统等效器测试环境，验证了系统各单机和模块的功能和性能，等效器测试结果表明：该系统冗余化切换功能正常，信号响应时间最高可达微秒级，模块化更换时间在一分钟以内。与传统系统方案相比，该系统具备集成化高，响应速度快，维护便捷的优点。

摘要:单连杆柔性机械臂在连续转动过程中,由于其自身的柔性,会产生弹性变形。这种弹性变形使得机械臂末端运行出现突兀转折曲线,导致该控制系统下机械臂转角误差较大。因此,提出基于B样条曲线拟合的单连杆柔性机械臂连续转动控制系统。在系统硬件部分,针对位置传感器、主控电源和驱动电路进行设计。在系统软件部分,首先运用Euler-Lagrange(欧拉-拉格朗日)方程,构建单连杆柔性机械臂动力学模型。然后基于动力学模型确定多个控制点的空间位置,再采用B样条曲线拟合算法规划机械臂连续转动轨迹。最后结合极点配置方法和模糊规则,构造机械臂连续转动模糊PI控制器。并引入一个以低通滤波器为核心的干扰观测器,通过补偿干扰力矩优化转动控制结果。测试结果表明:该系统在不同工况下完成连续转动控制,转角误差低于10×10-3 rad,更好地满足了柔性机械臂转动工作要求。

摘要:在常规依靠PID控制器实现自适应容错控制时,双轮躯干-臂式机器人易受外部环境扰动使机器人在运动时难以按预设轨迹精确运动,导致运动跟踪误差较大,影响机器人整体性能。因此,提出双轮躯干-臂式机器人非确定性等价自适应容错控制方法。构建反映运动特性的动力学模型,结合扩展卡尔曼滤波器的改进自适应网络,设计故障在线诊断算法,通过学习机器人输出参数检测运行故障状态。针对运行环境中的不确定干扰因素,构造干扰观测器,求出目标时间段环境干扰估计值。引入滑模控制思想,构造基于RBF神经网络的自适应容错控制方案,结合故障诊断和干扰估计结果,实现对故障的有效补偿。实验结果表明:该方法进行控制处理后,机器人在故障状态下纵荡轨迹跟踪误差保持在0.2m以内,偏航角度跟踪误差保持在0.1rad以内,极大提升了机器人运行稳定性。

摘要:针对具有输入延迟和随机干扰的非线性多智能体系统，提出了一种基于规定性能和事件触发机制的自适应模糊控制方法；该方法采用了基于相对阈值的事件触发机制，从而降低了多智能体系统的硬件要求，并最大限度地减少了智能体之间的通信。与大多数事件触发机制相比，这种设计不仅简单方便，而且有效减少了控制过程中的网络通信负荷；模糊逻辑系统和Pade近似法分别用于处理多智能体系统中的未知非线性函数和输入延迟；为进一步提高系统的瞬态和稳态性能，设计了一种新的自适应模糊包容控制器，该控制器加入了规定的性能函数，确保包容误差收敛到预定的性能标准；此外，为了降低计算复杂度，还引入了指令滤波技术；基于 Lyapunov 稳定性理论，证明了闭环系统的稳定性，只存在较小的包容误差，并避免了芝诺现象；通过理论分析和仿真实验，进一步验证了所提控制方法的有效性。

摘要:针对目前运载火箭诸元文件研制流程繁琐、质量过程控制存在风险等问题，提出一种由地面软件自动生成飞行诸元、瞄准诸元的方法。鉴于某型号火箭发射地点固定的特点，将不随飞行任务变化的标准诸元固化在地面测控计算机本地，由地面软件对标准诸元的指定飞行参数完成合理性判别与装订，实现与飞行任务匹配的飞行诸元自动生成；利用箭载计算机与地面测控计算机之间瞄准数据交互，由地面软件完成自瞄准数据实时监测、瞄准参数冗余校验及自瞄准诸元自动生成等功能。通过工程实践验证了控制系统诸元文件生成过程实现简单，生成结果准确，相比传统研制流程，有效缩短研制周期，满足了运载火箭高密度发射要求。

摘要:现有机械手末端执行器控制方法存在稳定性差,摆动幅值差较高等不足,所以文章设计了一种基于随机策略梯度算法的机械手末端执行器控制算法。先在空间范围内建立机械手末端执行器的运动学模型,构建自适应滑模控制值对机械手的空间运动过程实施动态控制；通过K-means聚类随机梯度策略优化自适应滑模控制器,提升控制系统的鲁棒性和稳定性；在分析末端执行器机械量和关节扰动的基础上,引入抗摆控制函数动态控制和调整机械手移动轨迹,同步实施残余补偿使其更趋近于理论轨迹。实验结果表明,基于上述方法进行控制,可以避免末端执行器出现侧偏情况且减少了机械手在移动过程中的摆动,摆动的最大值仅为2.3°。消融实验也验证了方法的有效性。

摘要:针对电子对抗应用收发组件对小型化多功能芯片需求,提出了新型双端口电路链路架构,并基于0.15 μm GaAs pHEMT工艺,设计了一款6~24 GHz具有时延和衰减功能的超宽带双向放大多功能芯片,实现了发射态和接收态的双向放大和芯片多功能集成,降低了电路结构的复杂性同时减小了芯片面积。芯片内部集成了接收低噪声放大器、发射功率放大器以及两个单刀双掷开关、5 bit数控衰减器、2 bit数控延时器。采用RC负反馈网络和RC并联网络对放大器性能进行优化,采用层叠结构提升了射频开关的功率容量,采用附加相移优化网络减小了衰减器的附加相移,使得该芯片在工作频段内,每个通道实现了大于9 dB的增益,输入、输出回波损耗分别小于-8 dB、-6.5 dB,接收通道噪声系数小于5.1 dB,实现了0-15.5 dB的衰减以及0-15 ps延时功能,核心芯片面积为4.64×1.44 mm2。

摘要:在数字化时代，海量目标数据的处理和渲染是一项紧迫而重要的任务。然而，面对数据的规模和复杂性，以及图像展示设备的局限性，如何有效地渲染大规模目标是一个极具挑战性的问题。传统的渲染方法难以满足实时性、高性能和基于经纬度的场景需求；针对上述问题，提出了一种创新的海量目标渲染系统，该系统基于分布式架构，首次将K-Means++算法和GeoHash地理编码技术相结合，实现了海量目标数据的高效分类和编码，提高了渲染的效率和质量；经实验测试表面该系统不仅提升了海量目标数据的渲染效率，并且还能够降低客户端的压力，同时具有良好的空间可视化能力；该系统满足了实时性和自适应性的需求，而且还能够支持基于经纬度的场景监测监测，具有广阔的应用前景。

摘要:Python+OpenCV可以满足各种常见的机器视觉实验程序的设计需求,但与MATLAB等商业软件相比,缺乏一个好用的可视化编程环境。为此,提出一种数据流驱动的视觉实验程序开发架构；将按钮、文本框等GUI交互控件和图像显示、图像处理功能封装为带输入、输出的双端口组件；通过组件间输入、输出端口的直连就可以快速形成可运行的视觉实验程序框架；将双端口组件和组件之间的连接导出就可得到框架程序的Python脚本,供用户进一步完善和修改,其功能就类似与MATLAB中的App Designer；为便于理解,最后给出了一个手势检测视觉实验的框架程序快速生成和修改完善样例。

摘要:近年随着航天器工程的发展，GNSS导航模拟器外场应用增加，小型化高精度导航模拟器需求日渐突出。目前市场主流产品通过射频模块实现中频至L波段上变频，其射频模块体积大且定制性强，配置灵活性低；在此背景下提出了上变频优化设计，以北斗三号（B1C、B2a）导航信号为例，利用高速数模转换器特性，通过内插滤波、多相数控振荡器（NCO）及高速并串转换等关键技术将频谱搬移至特定频率，实现导航模拟信号生成。通过对设备性能指标自测试及与Spirent导航模拟器定位精度对比，表明自研模拟器可以给用户终端提供高质量高可靠性的导航模拟信号，且与传统方案相比结构更优、成本更低，性能更稳定，配置更灵活。

摘要:目前的抓取规划方法往往受限于预定义的规则或手工制定的动作序列，限制了其适用性和灵活性，为了扩展机械臂抓取的适用空间，提高机械臂自主抓取的智能化水平，探索了一种基于AIGC的机械臂抓取动作序列的自动生成方法；该方法以开源中文大语言模型ChatGLM2为核心，利用大语言模型的生成能力，自动生成机械臂抓取动作序列并生成可执行的程序；为验证提出的方法，选择了UR5机械臂作为实验对象，并在Coppelisim仿真环境中进行了大量实验，通过验证生成的抓取动作序列程序能否成功完成抓取任务，评估了所提出方法的有效性；实验结果表明，基于AIGC的自动生成方法能够有效地生成符合实验目标的机械臂抓取动作序列以及可执行的程序。

摘要:多普勒天气雷达是一种利用多普勒效应探测大气中粒子运动状态和速度的雷达系统。由于距离分辨率限制和目标反射的复杂性，多普勒雷达在接收信号时会出现不同距离上回波信号的混叠问题，难以捕捉到全面的频谱信息，影响了对天气现象的监测效果。为此，设计双向加窗技术下多普勒天气雷达回波信号识别系统。通过改装设计天线/馈线、雷达发射机、雷达接收机等元件，优化多普勒天气雷达回波信号生成器；加设信号滤波器，优化信号处理器的工作方式，完成系统硬件部分的优化设计。系统软件设计上，通过同步采样技术和编码技术，构建系统数据库表和逻辑连接，完成识别系统回波信号低延时采集和高效存储；采用矩形窗和汉宁窗双向加窗技术抑制背景噪声和杂音，提高信号的清晰度，完成对初始回波信号的处理，基于蝶形运算从时域和频域两个方面综合提取信号特征；根据不同气象条件下回波信号特征，设置多普勒天气雷达回波信号识别标准；根据标准特征匹配结果得出识别结果，完成多普勒天气雷达回波信号双向加窗识别系统设计。通过系统测试得出结论:优化设计系统的误识率降低了2.55%，系统误识率波动幅值能够控制在0.5%以下，即优化设计系统在识别功能和运行性能两个方面具有明显优势。

摘要:针对磁传感器在一定特殊环境下可能出现俯仰角“二值性”问题,导致无法正确判断其俯仰角变化方向,提出了一种基于地磁/陀螺信息的自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)数据融合算法,在分析弹体短期机动姿态运动特性的基础上,利用地磁信息无时间累计误差和MEMS陀螺短时精度高的优势,建立了卡尔曼状态系统方程和非线性量测方程,实现了姿态角的实时修正和参数的自适应更新。通过仿真和半物理试验分析验证了该融合算法的有效性,试验结果表明,该算法消除了单历元地磁解算姿态角出现的“二值性”问题和传统卡尔曼滤波发散的问题,显著提高了滚转角和俯仰角的解算精度,解算精度误差可保持在±1°以内。该算法有效减小了磁场干扰对精度解算带来的影响,在旋转弹药的姿态角测量及导航领域具有广泛的应用前景。

摘要:详细分析了卫星通信自适应传输系统的原理，对自适应雨衰补偿模型进行了研究，采用多组数据对地面站的上行链路和下行链路的降雨衰减关系进行拟合，推导出基于下行链路雨衰预测上行链路雨衰值的公式；为降低自适应传输系统的反馈延迟，提升传输效率和传输可靠性，构建了基于独特字序列的信号传输模型，提出了基于最大似然估计的改进方法，实现对接收信号快速、准确的信噪比测量，通过仿真分析，改进的信噪比测量算法，不受信号相位误差和频率误差的影响，相比原方法，大幅提高了信噪比估计的准确度，对卫星通信系统的自适应传输具有重要的工程应用价值。

摘要:随着无线通信技术和天线技术的不断发展,使用定向天线的无人机自组网在越来越多的场景中得到应用,如战场,救灾等极端情况；目前,定向无人机自组网中存在多维资源如时隙,频率,功率等分配不均衡问题,为此,设计一种多频率时分多址(Multi-Frequency Time Division Multiple Access,MF-TDMA)架构的无人机自组网通信协议,兼顾到天线旁瓣和时频资源复用带来的干扰问题,与均衡不同节点同时连接带来的链路优先级和公平性问题,提出一种结合鲸优化算法和逐次凸优化算法的混合迭代分解算法,解决了多维资源优化问题,仿真结果表明所提算法在快速收敛前提下有效提高了网络性能,提高了网络资源利用率,同时有效保证了高优先级链路的服务质量需求(Quality of Service,QOS)。

摘要:针对航天运载领域对火箭发射实时观测的需求，研究开发多格式兼容的遥测图像解码设备。设计一种可同时满足H264和H265解码需求的设备，具备解析箭载遥测数据、卫星中继数据等多源数据能力，支持四通道并行图像输出。通过创新性设计"工业控制计算机+硬件解码模块+系统软件"的集成架构，实现设备小型化并建立双冗余解码输出机制，显著提升系统可靠性。详细论述硬件架构设计原理和软件算法实现方案。经实际运载火箭测试验证，该设备有效实现多格式遥测数据的实时解析与图像重建功能，满足航天工程对高可靠性实时观测的技术要求，具有重要工程应用价值。

摘要:目前的无线通信干扰识别研究主要针对闭集场景,为了面对日益复杂的电磁环境,对无线通信开集场景下未知干扰信号识别的问题进行了研究,提出了一种基于改进OpenMax的开集干扰识别算法；首先将干扰信号从时频空间映射到特征空间进行聚类,采用了度量学习中基于距离的损失函数对网络进行训练,通过样本映射至特征空间的点到中心锚点的欧几里得距离判断其所属干扰类别或是未知干扰,然后引入Open-Max算法对样本边界进行拟合,实现对阈值的自适应调节,最后通过仿真实验对算法性能进行验证；实验结果表明,该算法对干扰信号的聚类效果优秀,可以在对已知干扰识别准确率超过90%的同时识别出未知干扰,更加适合动态环境下的干扰识别。

摘要:针对现有的图像生成模型无法满足纺织领域对生成多样透明印花素材专业要求的问题，提出了一种基于多模态大模型的透明印花素材生成方法；采用美学评分预测器构建高质量印花素材数据集，并使用多模态大语言模型BLIP3进行数据集的标签语义生成；通过多尺度分桶训练的方式微调SD模型，并改进VAE模型将图像透明信息引入到图像生成空间中，使得能够直接生成高质量的透明印花素材。实验结果表明，所设计方法在文生图、图生图两种模式下都能生成内容和风格多样的透明印花素材，并且生成素材的边缘细节明显好于深度学习图像分割模型的结果。

摘要:为满足高密度航天发射任务需求，针对某型号遥测解码系统中实时遥测图像画面显示飞行时与数据中心解算的飞行时不一致的问题，对遥测图像解码显示的流程、起飞时和飞行时的产生处理机制、误差及影响进行分析，并对起飞时和飞行时的对齐和标定方法进行了探讨，创新性的提出按照优先级策略接收数据中心起飞时和飞行时的方法，并将选优后的飞行时叠加至实时遥测图像中，通过试验验证，该方法能够可靠、稳定的将飞行时实时叠加在遥测画面中，确保了实时遥测图像画面飞行时与数据中心解算的飞行时精准同步。

摘要:针对有限的星载边缘计算资源,灵活方便的在轨任务重构方法有利于实现多载荷多任务对星载算力资源的有效复用。星载边缘计算处理器已发展为CPU主控制器加FPGA、GPU等协处理器模式,在轨重构已由传统升级CPU的APP转换为面向任务的异构计算升级,既要重构CPU主控制器又要重构协处理器。本文基于ZYNQ处理器实现气象卫星星载边缘计算任务重构,完成异构计算在轨重构方法验证,实现一套硬件同时满足极轨卫星和高轨卫星边缘计算需求。ZYNQ处理器由ARM主控制器和FPGA协处理器构成,ARM处理器实现气象卫星数据预处理和数据调度,FPGA协处理器实现算法硬件加速。本文在轨重构方法由CPU控制协处理器加速算子的加载和版本管控,FPGA的在轨编程上注也由CPU统一管理。

摘要:无人机巡检作为电力、石油等领域高效安全的检测手段,其路径规划效率直接影响巡检效果。针对传统算法在动态避障和实时优化方面的不足,文章设计了一种无人机巡检路径规划系统。系统采用多频段信号融合技术和低功耗电路设计,优化了北斗导航模块的抗干扰性能,同时构建智能电源管理系统以延长续航时间。通过引入障碍物排斥权重和新启发因子改进蚁群算法,结合动态障碍物斥力势场模型,显著提升了无人机在复杂环境中的避障能力与路径优化质量。实验结果表明,在简单环境下改进算法最优路径长度为186.54米,复杂环境下为200.32米,较传统算法分别缩短21.8%和19.3%。动态场景测试显示,改进算法在路径安全性、收敛速度和能耗效率方面表现优异,最小避障距离达5.2米,收敛迭代次数减少33.3%,单位里程能耗降低18%。该研究为无人机智能化巡检提供了高精度、强适应性的解决方案,具有显著的工程应用价值。

摘要:为了及时而准确地预测风电机组整机性能的退化趋势，提出一种基于核熵主成分分析和偏最小二乘（KECA-PLS）的风电机组健康状态评估算法。首先采用前置局部异常因子算法（LOF）对数据进行预处理，并运用高斯混合模型（GMM）对风电场数据进行聚类，将聚类结果作为后续分类的标签；之后利用核熵成分分析（KECA）对数据进行降维和特征提取，并采用SPE统计量监测风电机组状态；鉴于SCADA数据的不平稳性和非线性，将PLS算法引入到核熵空间，用于故障预测，通过预测残差变化趋势来确定报警限，实现了对故障的及早预警；最后使用模糊评判法并绘制风电机组退化状态雷达图，评价风电机组的退化性能。将该方法应用于某风场实际风电机组运行数据中，结果表明该方法能够准确评估风电机组的当前健康状态，可视化出风机故障的变化过程。

摘要:装备指示仪表是装备的关键部件,指示仪表的准确与否对判定装备技术状态、及时预防故障发生和快速修复故障装备起着重要作用；为解决某型装备指示仪表能在装备内仪表原位进行验准,设计了指示仪表原位验准仪；验准仪以AT89C52单片机为控制核心,采用汇编语言编程、A/D与D/A转换和数码管显示等技术,实现了对装备电源电压检测和温度表、压力表、电流/电压表、转速表、失压表的自动验准；介绍了AT89C52单片机、TCL1549和TCL5617芯片；给出了数码管显示电路、操作按键电路、电源检测电路、温度表验准电路、电流/电压表验准电路及其工作原理；给出了主程序、功能选择程序、功能确认程序、温度表验准程序流程图和汇编语言主程序；经实验数据分析和验证,验准结果正确,经实际应用满足了使用和维修需求,成效显著。