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梁志伟 , 丑永新 , 孙翊云 , 顾苏杭

录用日期: 2025-04-25

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摘要:
直流电机出厂故障检测的核心挑战在于电机运行时声音信号中微弱故障特征的精准提取，此类信号常受机械振动、电磁噪声及环境干扰的影响，导致传统方法易受模态混叠与频带交叠干扰；针对这一难题，提出了一种基于改进型局部均值分解与复合多尺度气泡熵融合的直流电机故障诊断方法；并采用粒子群PSO优化极限学习机ELM进行分类建模；实验结果表明，所提出的方法能够有效地区分电机的正常状态、转子轴弯曲、叶片断裂以及轴承故障状态，在特定的320组测试样本中仅仅1组测试出错；因此，该方法为直流电机的故障诊断提供了一种新的技术途径，有助于提高电机的可靠性和运行效率。

基于蒙特卡洛法的小型无人机飞行轨迹控制方法

刘鑫 , 刘震

录用日期: 2025-04-25

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摘要:
小型无人机在复杂低空环境受障碍物随机分布和风速扰动不确定影响,而传统确定性模型难以量化动态风险场,使得候选轨迹易陷局部最优,不利于无人机状态、环境模型和控制策略实时更新,导致实际飞行与候选轨迹出现偏差。因此,提出基于蒙特卡洛法的小型无人机飞行轨迹控制方法研究。构建环境风险场模型(障碍物位置子模型与风速扰动子模型),通过状态向量概率密度函数初始化实现动态风险的量化表征。基于马尔科夫链蒙特卡洛方法生成候选轨迹,通过动态调节采样密度策略平衡探索效率与计算成本,构建符合动力学约束的轨迹解集。引入贝叶斯优化框架,利用高斯过程代理模型与蒙特卡洛积分评估轨迹综合代价,实现多目标优化下的最优轨迹筛选。结合滑动窗口优化技术、卡尔曼滤波与蒙特卡洛方法,对无人机状态、环境模型和控制策略进行实时更新,应对不确定性因素的变化,从而实现小型无人机飞行轨迹的有效控制。实验结果显示:设计方法应用后生成的四旋翼小型无人机候选轨迹与实际候选轨迹趋于一致,确定的四旋翼小型无人机最优轨迹与实际最优轨迹相同,控制扰动方差与期望代价最小值分别为0.2与10。

基于注意力机制和提示学习的图像去模糊网络

朱金秀 , 徐传蕾 , 朱京京 , 苏新

录用日期: 2025-04-25

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摘要:
针对现有运动去模糊算法在边缘恢复效果不佳且易产生模糊伪影的问题，提出了一种基于注意力机制和提示学习的图像去模糊网络；结合注意力机制设计了特征融合模块，利用不同层的多尺度信息，引导网络关注于图像的边缘信息，以提高图像边缘复原质量；在解码器中引入轻量级提示模块，通过捕捉图像的全局结构信息，增强对模糊区域特征的重建能力，其中采用两个注意力分支减少了网络参数量和计算量；实验结果表明，该网络在三个公开数据集上的定量评价指标均表现优异，同时参数量和计算量具有一定竞争力，能够有效恢复图像边缘细节并减少模糊伪影。

无人智能清舱机系统设计与实现

欧林林 , 郭伟 , 禹鑫燚

录用日期: 2025-04-25

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摘要:
目前散货港口清舱作业环境恶劣、安全隐患突出、人工下舱作业效率受限，对无人清舱需求强烈；针对清舱场景特有的船舱金属屏蔽、煤堆流动带来的定位可靠性差，自动规划控制复杂、远程交互控制操作繁琐的问题，对激光SLAM、路径规划控制和远程驾驶交互控制技术进行了研究，设计了基于激光雷达的多传感器融合定位模块、基于全覆盖路径规划的自动清舱控制模块和基于WPF的远程交互控制平台，设计了清舱机电控系统，构建了一套无人智能清舱机系统，实现了在船舱动态复杂环境中进行主动定位、自动规划作业和远程驾驶交互控制。在测试环境和真实作业场景下进行了功能测试和清舱应用测试。结果表明，无人智能清舱机系统能够满足无人作业要求和实际生产应用。

燃气轮机燃烧脉动压力采集监测系统设计

李明 , 吴文逸 , 丁阳 , 谢大幸 , 刘勇 , 刘媛 , 沈春章

录用日期: 2025-04-23

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摘要:
燃气轮机作为一种高效、清洁的动力设备，在电力生产、船舶推进和航空航天等领域得到了广泛应用。然而，燃气轮机的燃烧过程极为复杂，燃烧不稳定会导致一系列问题，严重时甚至可能引发安全事故，对燃烧过程产生的脉动压力进行监测是保障燃气轮机稳定和安全工作的前提。为实现燃气轮机燃烧过程中脉动压力的实时监测以保障其安全稳定运行，设计了一套国产化燃烧脉动压力采集监测系统。通过高温压力传感器实时采集燃烧室动态压力信号，结合时域分析和频域分析，提取信号特征参数并与预设健康阈值进行比对，实现燃烧状态的实时监控、趋势预测及异常预警。系统采用国产龙芯处理器、高精度同步采集模块及自主开发的QT/C++软件架构，支持动态数据预处理、特征提取、长期存储及可视化展示。实验验证表明，系统可稳定采集高温工况下的脉动压力信号，显著提升了燃烧效率与安全性。该系统已应用于燃气轮机发电机组，满足实时监测需求，并为其它高温燃烧设备的状态监测提供了技术参考。

基于离散点访问信息聚类的区域覆盖规划算法

陈旸 , 李烁 , 彭会湘

录用日期: 2025-04-21

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摘要:
区域覆盖是遥感卫星领域的重要内容，常规条带覆盖方法效率不高，适应性不强。本研究旨在解决遥感卫星任务规划中，多颗遥感卫星在一定时间内对指定区域进行最大化覆盖的问题。根据所有卫星的最小观测幅宽，对待观测区域进行离散化处理，依据访问时间和访问角度等信息进行聚类处理，筛选出最优观测方案，优化卫星观测顺序、侧摆角度等观测任务安排。研究结果表明，该算法对不同区域目标实现成像覆盖时，所需成像条带数量更少，覆盖率更高。避免了因卫星观测幅宽、轨道方向不同带来的问题复杂性，对不同区域类型、不同卫星类型均具有较好的适应能力，解决了遥感卫星任务规划领域中多颗遥感卫星在一定时间内对指定区域进行最大化覆盖的问题。

基于神经辐射场的SAR图像高效三维重建方法

汪章怀 , 薛丰利 , 刘开雨

录用日期: 2025-04-21

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摘要:
为了解决合成孔径雷达（SAR）图像三维重构中数据集稀缺、重构精度不足等问题，针对SAR图像处理，提出了一种基于神经辐射场（NeRF）模型的三维重构方法。首先采用双向解析射线追踪（BART）方法生成SAR仿真数据集，并利用ColMap工具获取相机姿态和稀疏重构数据。在数据处理方面，应用图像增强、散斑噪声抑制和旁瓣抑制等技术，确保输入数据的高质量。基于高质量数据，训练NeRF模型实现建筑物的三维重构，尤其在柱体和楼梯中圆盘状结构的细节恢复上表现突出。实验中，光学仿真模型的比例为高:长:宽=7.3:4.55:1，最终重构模型的比例为高:长:宽=7.874:5.058:1，误差在6%以内。实验结果表明，所提方法能够较好地恢复建筑物的主要轮廓和结构特征，尤其是在柱体部分的重建精度较高。尽管地基部分的重建精度有待进一步提升，但整体方法为SAR建筑物图像在三维重构中的应用提供了新的思路与技术支持。

基于改进Canny算法的航天电子装联焊点缺陷检测方法

杨志 , 赵亚飞 , 王薇 , 杨瑞栋 , 吴彦威

录用日期: 2025-04-21

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摘要:
航天电子装联中焊点的质量对设备的可靠性至关重要,焊接缺陷的检测是确保系统稳定运行的关键。为提升航天电子装联过程中焊接缺陷检测的效率和准确性,研究提出了一种基于改进Canny算法的图像处理方法。研究采用双边滤波技术在平滑噪声的同时保留边缘信息,结合Otsu阈值分割算法来自动确定最佳阈值。通过设置双阈值来确定强边缘和弱边缘,引入Hough变换填补断裂的边缘。实验结果表明,基于改进Canny的系统在各类焊点检测中表现出色,在0.12 mm网板中,正常焊点和桥接焊点的检测的准确率分别为98.89%和98.21%。在0.18 mm网板中,该系统的在少焊和过焊焊点的检测准确率分别为97.56%和98.47%。同时,验证了改进Canny算法在准确率、漏检率和运行时间方面的差异均具有统计学意义。此外,改进Canny系统在计算时间和CPU使用率上优于其他两种算法,表现出该系统在实际应用中的优越性。
关键词:机器视觉；边缘检测；Canny；图像预处理；航天电子装联

基于改进YOLOv8n的管道超声图像缺陷识别方法研究

张仙伟 , 张阳 , 尤杰

录用日期: 2025-04-21

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摘要:
管道缺陷检测作为管道安全管理的重要组成部分，对保障管道安全至关重要，超声波检测技术可用于识别和评估管道的内部缺陷；针对人工分析检测数据存在的执行效率低、漏检误检等问题，提出了一种基于改进YOLOv8n的管道超声图像缺陷识别方法；在YOLOv8的C2f模块中引入动态蛇形卷积，增强对缺陷的特征提取能力，将空洞卷积集成到SPPF模块，以减少缺陷信息损失，通过共享组卷积检测头，降低模型复杂度的同时提高对缺陷的定位能力；实验结果表明，改进的YOLOv8n算法能够实现管道超声图像自动缺陷检测，且改进后的模型与原模型相比，mAP50提升了2.1%，计算量和参数量下降了15%和7%；较其他主流检测算法，综合表现最佳。

基于改进人工蜂鸟算法的微电网优化调度

闫丽梅 , 赵奕岚 , 赵书琪

录用日期: 2025-04-21

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摘要:
微电网作为一种高效灵活的能源分配系统，能够集成可再生能源与传统发电资源，优化能源调度，提高系统的运行效率；针对微电网调度中的复杂性与动态性问题进行了研究，对微电网的结构进行了分析，建立了包括光伏电池、风力发电机、燃气轮机、柴油发电机及蓄电池等多种能源单元的微电网系统模型，通过改进人工蜂鸟算法进行优化调度，并结合目标函数（包括运行成本与环境治理成本）进行多目标优化，确保在满足负荷需求的同时，最小化运行成本与碳排放；算法方面采用了混合技术策略对基础人工蜂鸟算法进行了改进：引入拉丁超立方体采样（LHS）提升初始种群的多样性，有助于扩大搜索空间并提高全局搜索能力，引入模拟退火（SA）机制则增强了算法跳出局部最优的能力，从而提高了整体收敛性能；实验通过对不同调度策略的比较，结果表明改进人工蜂鸟算法在迭代初期表现出较快的收敛速度和较高的求解精度，显著优于传统的人工蜂鸟算法及粒子群算法。经微电网实际应用，基于改进人工蜂鸟算法的微电网优化调度实现了能源使用效率的提高、减少了弃风弃光现象，同时通过合理的分时电价策略降低了电力成本，优化了电力采购与销售过程，在应用于较为复杂的微电网环境中也具有良好的表现，具有较好的工程应用前景。