2018, 26(5):1-4.
摘要:針對線(xiàn)上激光焊接的熔渣飛濺物粘附在保護鏡片使激光光路受阻的問(wèn)題,詳細介紹了基于嵌入式Linux的視覺(jué)鏡面缺陷檢測系統的硬件及軟件設計。提供了一種利用圖像傳感器對鏡片進(jìn)行視覺(jué)檢測的解決方案。其中:MT9M031為圖像傳感器,通過(guò)V4L2接口將采集圖像映射到系統的用戶(hù)空間并利用核心算法對圖像進(jìn)行壞點(diǎn)的檢測。一旦檢測到壞點(diǎn),系統立刻經(jīng)過(guò)CAN總線(xiàn)向機器人報警并終止線(xiàn)上作業(yè)。按照該方法設計的系統,經(jīng)過(guò)實(shí)驗驗證效果良好。迄今尚無(wú)視覺(jué)檢測保護鏡片的有效方法,首度將視覺(jué)測量應用于該測量領(lǐng)域。
2018, 26(5):5-8.
摘要:在航天器真空熱試驗的溫度測量中應用最廣泛的是熱電偶測溫系統,溫度參考點(diǎn)是熱電偶測溫系統的重要組成部分,對溫度測試數據的準確性和航天器產(chǎn)品的安全有很大影響。為了在熱試驗開(kāi)機前對參考點(diǎn)鉑電阻與熱點(diǎn)偶補償端匹配關(guān)系的正確性進(jìn)行驗證,設計了一種可用于真空熱試驗的熱電偶測溫參考點(diǎn)熱響應測試系統。該系統由加熱器以及控制箱組成,可通過(guò)LAN網(wǎng)絡(luò )與上位控制計算機連接實(shí)現熱響應遠程測試。文章通過(guò)對參考點(diǎn)裝置的熱分析以及熱響應測試原理分析,給出了系統的硬件結構以及軟件設計方案,并在多項航天器真空熱試驗中投入使用,提高了航天器真空熱試驗熱電偶測溫系統的可靠性。
2018, 26(5):9-13.
摘要:對負載電流信號的檢測是判斷低壓配電線(xiàn)路中是否發(fā)生電弧故障的有效方法之一。用ADC模塊對負載電流信號進(jìn)行采樣,將發(fā)生電弧故障時(shí)的電流波形與正常工作時(shí)的電流波形相比較,檢測是否有電弧故障發(fā)生。比較的電流波形特征量主要有過(guò)零點(diǎn)后的上升率、電流正半周期采樣時(shí)間寬度和正半周期采樣幅值,將這三個(gè)特征量作為電弧故障識別算法的判斷條件,檢測電弧故障。為了在硬件上驗證該時(shí)域檢測算法的可行性和有效性,將電弧故障檢測算法移植到STM32平臺,設計出了一臺基于STM32的故障電弧檢測裝置樣機。該樣機可以實(shí)現電流信號采集、過(guò)零點(diǎn)檢測、數據處理以及串聯(lián)電弧故障檢測識別。在以日光燈、開(kāi)關(guān)電源和吸塵器為屏蔽負載的實(shí)驗結果表明,該裝置可以檢測出串聯(lián)電弧故障,且可靠性高,不會(huì )在沒(méi)有產(chǎn)生故障電弧的情況下產(chǎn)生誤判。
2018, 26(5):14-16.
摘要:針對準確與實(shí)時(shí)檢測晶圓表面缺陷的需求,提出了一種基于主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)和貝葉斯概率模型(Bayesian Probability Model, BPM)的在線(xiàn)檢測算法。首先,改進(jìn)雙邊濾波方法以消除晶圓表面圖像中的噪聲和突出晶圓表面的模式特征。然后,提取晶圓表面缺陷的Hu不變矩、方向梯度直方圖(Histogram of Oriented Gradients, HOG)和尺度不變特征變換特征(Scale Invariant Feature Transform, SIFT)。接著(zhù),采用PCA方法對特征進(jìn)行降維。最后,在離線(xiàn)建模階段構建各種缺陷模式的BPMs;在在線(xiàn)檢測階段采用勝者全取(Winner-take-all, WTA)法判斷缺陷的模式和構建新缺陷模式的BPMs。提出算法在WM-811K晶圓數據庫中得到了87.2%的檢測準確率。單副圖像的平均檢測時(shí)間為40.5ms。實(shí)驗結果表明,提出算法具有較高的檢測準確性與實(shí)時(shí)性,可以實(shí)際應用到集成電路制造產(chǎn)線(xiàn)的晶圓表面缺陷在線(xiàn)檢測中。
2018, 26(5):17-20.
摘要:無(wú)人機組件測試系統,主要用于對某型號無(wú)人機組件進(jìn)行相關(guān)性能測試和試驗驗證。系統的控制參數溫度、壓力、流量間存在強耦合關(guān)系。為了解決常規控制方法難以控制的難題,設計了一種基于PID神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )的前向多層解耦控制器,并利用遺傳算法對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的權值進(jìn)行訓練。將此算法在MATLAB下進(jìn)行仿真,解耦控制效果較為理想,隨后經(jīng)航空測試系統試驗驗證,該控制方法可以達到設計需求,有力地支持了相關(guān)型號的研制工作。
朱熙 , 李振偉 , 葛哲陽(yáng) , 費澤林 , 文晶
2018, 26(5):21-24.
摘要:溫度測量是航天器真空熱試驗中一項非常重要的測量項目,一般采用熱電偶進(jìn)行溫度測量。為了在真空熱試驗過(guò)程中減少測量線(xiàn)路的引線(xiàn)數量、提高測量系統的抗干擾程度以及測量準確度高,設計了一種可用于真空熱試驗的數字溫度測量系統,實(shí)現了對航天器及地面工裝設備溫度的數字化測量。該系統由數字溫度傳感器DS18B20以及采集設備組成,可通過(guò)LAN網(wǎng)絡(luò )與遠程監視計算機連接實(shí)現溫度遠程監視。文章給出了數字溫度測量系統的硬件結構、通信協(xié)議以及軟件設計。通過(guò)在真空熱環(huán)境中的測試以及與鉑電阻測溫系統的比對,結果表明該系統的穩定性好,其測量值與鉑電阻測量值的差值在0.5℃以?xún)?滿(mǎn)足真空熱試驗的需求。
2018, 26(5):25-28.
摘要:傳統的被動(dòng)式雙目立體視覺(jué)三維測量技術(shù),具有操作簡(jiǎn)單,使用靈活方便,相機標定技術(shù)成熟的優(yōu)點(diǎn),但是對于特征點(diǎn)稀疏圖像,尋找匹配點(diǎn)困難,匹配精度低。編碼結構光測量方式通過(guò)向待測物體投射特定的編碼圖案,獲取編碼圖像進(jìn)行解碼求解物體的三維信息,具有著(zhù)測量精度高,速度快的優(yōu)點(diǎn),但是存在著(zhù)投影儀標定精度低,實(shí)現難度大的缺點(diǎn)。提出了將雙目立體視覺(jué)和編碼結構光相結合的三維測量方法,在完成雙目校正的基礎上,向待測物體投射格雷碼圖案和多步相移圖案,給予被測物體容易識別和可控制的特征信息,最后求取物體的三維信息。而且通過(guò)實(shí)驗論證了投射多步相移圖案比起4步相移圖案,測量精度更高,能夠更好的體現物體細節。
2018, 26(5):29-32.
摘要:針對飛控計算機在出廠(chǎng)前因無(wú)整體測試環(huán)境而無(wú)法進(jìn)行全時(shí)序測試的問(wèn)題,設計了基于DSP+FPGA的飛控計算機硬件及全時(shí)序綜合測試裝置。根據功能需求設計裝置的總體架構,以DSP+FPGA為核心模塊實(shí)現多種信號處理,通過(guò)構建ARINC429、LVDS和RS-422通信鏈路完成數據通訊,實(shí)現對傳感器、執行機構、安保機構、數據鏈等飛行器組件的模擬,構建出整體測試環(huán)境,在飛控計算機配合下完成硬件及全時(shí)序測試。測試結果表明該裝置功能、性能及實(shí)時(shí)性滿(mǎn)足飛控計算機全時(shí)序測試要求,實(shí)現了對飛控計算機真實(shí)工作環(huán)境的模擬。
2018, 26(5):33-36.
摘要:AFDX (Avionics Full-Duplex Switched Ethernet)作為新型航空總線(xiàn)技術(shù),已經(jīng)在空客A380/400M、波音B787等飛機上得到成功應用。AFDX網(wǎng)絡(luò )的出現為航空電子系統的發(fā)展提供了一種高實(shí)時(shí)性和可靠性的解決方案。如何有效論證一個(gè)AFDX網(wǎng)絡(luò )系統的實(shí)時(shí)性和可靠性成為了AFDX網(wǎng)絡(luò )系統測試方面的一個(gè)重大課題。通過(guò)采用數 據收發(fā),網(wǎng)絡(luò )監控和故障注入的方式對 AFDX 網(wǎng)絡(luò )系統的可靠性進(jìn)行有效的評測,實(shí)現了一種 AFDX 網(wǎng)絡(luò )系統測 試和評估系統。經(jīng)過(guò)測試,該測試系統可以有效地對AFDX網(wǎng)絡(luò )系統的可靠性進(jìn)行評估和測試。
2018, 26(5):37-41.
摘要:為了找出在大腦的后頂葉皮層區(PPC)運動(dòng)意圖預測與運動(dòng)想象EEG信號之間的關(guān)聯(lián),聯(lián)合運動(dòng)相關(guān)電位MRPs與mu/beta節律的事件相關(guān)同步/去同步(ERS/ERD)特征,首先用小波包分解WPD重構特征頻段的小波包分解系數特征向量,其次采用共空間模式CSP提取空域特征向量,最后利用支持向量機(SVM)進(jìn)行運動(dòng)意圖預測。通過(guò)實(shí)驗驗證,聯(lián)合運動(dòng)想象信號中的運動(dòng)相關(guān)電位及mu/beta節律,運動(dòng)意圖預測分類(lèi)準確率達到85%。得出1)證實(shí)了運動(dòng)相關(guān)MRPs可以表征運動(dòng)準備即運動(dòng)規劃階段的腦神經(jīng)機制,2)10Hz以下的mu和beta節律ERS/ERD特征能夠體現運動(dòng)意圖的方向。研究結論進(jìn)一步為精細運動(dòng)(包括運動(dòng)方向、速度等其他運動(dòng)參數)預測提供技術(shù)支持。
2018, 26(5):42-45.
摘要:相位差測量在故障診斷、線(xiàn)性系統動(dòng)態(tài)特性分析、電工領(lǐng)域中的相關(guān)參數測量等實(shí)際工程項目上的應用具有重要意義。該文根據頻率相同的周期變化信號相位差等于兩信號初相差這一基本原則,設計一種通過(guò)計算同頻周期信號初相結合DFT非整數修正算法的相位差測量系統。系統采用Cortex-M3內核的新一代32位ARM微處理器為核心設計完整的系統架構,對系統進(jìn)行控制和數據處理,利用TI公司的工程應用級別的程序庫和DSP算法庫實(shí)現準同步DFT非整數修正算法,結合據牛頓迭代算法和相位差與初相的關(guān)系計算出信號實(shí)際相位差。實(shí)際測試結果顯示,系統對相位差的測量精度高,最小測量精度可達0.1°,并實(shí)現寬頻率范圍的相位差測量,在實(shí)際應用中測量結果準確、穩定、可靠。
2018, 26(5):46-49.
摘要:異常值的檢測問(wèn)題是時(shí)下數據挖掘領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前已經(jīng)有許多種成熟的異常值檢測方法,但當數據是高維混合型屬性,或者存在成片孤立點(diǎn)時(shí),這些方法就變得很不理想甚至不再適用。因此,針對這些現有方法的不足之處,提出了新的孤立點(diǎn)檢測方法,并設計了時(shí)域和空域的異常值檢測平臺。對于時(shí)間和空間序列數據集,該平臺分別采用基于互相關(guān)分析和自組織競爭(self-organizing maps, SOM)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的異常值檢測方法。經(jīng)實(shí)驗驗證,檢測平臺具有較高的檢測率和可靠性。同時(shí),在搭建該平臺時(shí)充分考慮了模塊化和層次化的方式,使得平臺具有良好的可擴展性和開(kāi)放性。
2018, 26(5):50-54.
摘要:在換向器質(zhì)量檢測中,其端面槽口附近凸起異物屬于嚴重質(zhì)量問(wèn)題,目前仍采用人工檢測方式,存在檢測速度慢和漏檢率高,且換向器端面的非平整特性給檢測帶來(lái)挑戰。針對此問(wèn)題,運用機器視覺(jué)技術(shù),提出一種基于光度立體視覺(jué)的換向器非平整面凸起異物檢測的方法。該方法通過(guò)四方位打光方式,獲得不同方位光照圖,對光照圖進(jìn)行計算得到其反照率圖,再進(jìn)行高斯卷積處理,然后針對特定區域采用極坐標轉換用于提取缺陷特征并對其進(jìn)行凸起異物識別與檢測。實(shí)驗結果表明,該方法能夠快速有效檢測換向器非平整表面存在的凸起異物問(wèn)題,檢測精度達到99.8%,能夠滿(mǎn)足對換向器質(zhì)量的在線(xiàn)檢測需求。
2018, 26(5):55-58.
摘要:睡眠-呼吸暫停綜合癥危及人體呼吸睡眠質(zhì)量,影響人體血液氧含量,加重人體大腦、肌肉等組織缺氧風(fēng)險。臨床上,傳統呼吸暫停綜合征治療中,由于時(shí)間和場(chǎng)地限制,醫生往往只能根據病人或其家屬口述判斷病情,無(wú)法對患者的呼吸狀況及治療方案效果做出直觀(guān)的評價(jià)。為了方便記錄患者睡眠呼吸狀況,提出了一種基于聲音采集方案的睡眠呼吸監測系統,以駐極體式聲音傳感器為采樣前端,結合STM32平臺和Fatfs文件系統實(shí)現呼吸聲音的采集和存儲,采用閾值分割法借助Matlab進(jìn)行數據處理。結果表明,本系統可實(shí)現對監測數據的存儲、讀取、分析和波形顯示。該系統便于使用、精度高、工作穩定可靠,可直觀(guān)的反映出病人睡眠呼吸狀況,呼吸頻率計算值與實(shí)際值誤差在10%以?xún)龋哂休^高的臨床應用價(jià)值。
2018, 26(5):59-61.
摘要:CamShift算法是典型的運動(dòng)圖像跟蹤方法,但是單純CamShift準確率低,容易丟失目標。為提高準確略,本文提出將高斯混合模型運用到CamShift算法中進(jìn)行目標跟蹤操作。首先采用高斯混合模型標示出目標局部區域,并將其作為CamShift的初始搜索窗,提高效率;隨后對目標進(jìn)行跟蹤時(shí)將CamShift算法的窗中心同差分法計算出的目標區域中心作對比,確定后續幀搜索窗,避免目標跟蹤丟失。最后,實(shí)驗證明了該方法可以對目標進(jìn)行有效跟蹤,且在目標顏色同背景色差異小的情況下依然具有非常高的準確率。
2018, 26(5):62-65.
摘要:針對當前醫療輸液監控系統存在的問(wèn)題,設計了一套基于嵌入式STM32智能醫療輸液監控系統。該系統通過(guò)智能輸液監控裝置檢測輸液的流速和輸液瓶的液位,控制步進(jìn)電機裝置自動(dòng)調節到設定的流速。通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸模塊將信息及時(shí)傳送到上位機遠程監控平臺,醫護工作人員通過(guò)上位機遠程監控平臺,實(shí)現對多個(gè)房間的智能輸液監控裝置進(jìn)行監控和管理。同時(shí)本系統還具有聲光報警、遠程斷液和個(gè)人信息查詢(xún)等功能。經(jīng)過(guò)測試,本系統工作穩定可靠,具有廣泛的應用價(jià)值和發(fā)展前景。
2018, 26(5):69-72.
摘要:針對衛星姿態(tài)控制系統存在外部擾動(dòng)和執行器故障的情況下,提出一種基于非線(xiàn)性觀(guān)測器技術(shù)和滑模控制理論的容錯控制器設計方案。首先,建立含有外部擾動(dòng)和執行器故障的剛體衛星姿態(tài)控制系統運動(dòng)學(xué)方程和動(dòng)力學(xué)方程。然后,通過(guò)非線(xiàn)性干擾觀(guān)測器估計系統中的未知故障,進(jìn)而利用故障信息基于滑模控制策略設計容錯控制器。通過(guò)Lyapunov函數證明閉環(huán)姿態(tài)控制系統的穩定性。最后通過(guò)數值仿真驗證該容錯控制方案的魯棒性和可行性。
2018, 26(5):73-76.
摘要:動(dòng)物細胞的懸浮培養以細胞增殖快、生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢,成為動(dòng)物細胞大規模培養的首選方式。而動(dòng)物細胞懸浮培養過(guò)程是一個(gè)非線(xiàn)性、強耦合的多輸入多輸出系統,對一些生物參數(如細胞密度、基質(zhì)濃度和產(chǎn)物濃度)的控制是提高整個(gè)生產(chǎn)水平的關(guān)鍵,應用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )逆系統方法對動(dòng)物細胞懸浮培養過(guò)程進(jìn)行線(xiàn)性化解耦控制,根據培養過(guò)程的特點(diǎn),給出了相應的數學(xué)模型,并證明了系統的可逆性,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的非線(xiàn)性逼近能力辨識出原系統的逆系統,然后串接在原系統前面構成偽線(xiàn)性復合系統,使動(dòng)物細胞懸浮培養過(guò)程線(xiàn)性化解耦成三個(gè)子系統:一階線(xiàn)性細胞密度子系統、一階線(xiàn)性基質(zhì)濃度子系統和一階線(xiàn)性產(chǎn)物濃度子系統,最后設計模糊PID控制器對各解耦后的線(xiàn)性子系統進(jìn)行控制,避免了傳統PID控制器最優(yōu)參數選取困難的問(wèn)題。仿真結果表明,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )逆系統方法實(shí)現了對動(dòng)物細胞懸浮培養過(guò)程的線(xiàn)性化解耦,系統對給定輸入實(shí)現了高性能跟蹤控制。
2018, 26(5):77-80.
摘要:針對傳統擾動(dòng)觀(guān)察法存在步長(cháng)選擇困難和“誤判”問(wèn)題,提出了一種基于功率預測的變步長(cháng)擾動(dòng)觀(guān)察法MPPT復合控制策略。該算法首先通過(guò)功率預測法判斷擾動(dòng)的方向,避免“誤判”,然后再通過(guò)變步長(cháng)擾動(dòng)觀(guān)察法對最大功率點(diǎn)進(jìn)行精確定位;在Matlab/Simulink平臺上搭建MPPT仿真模型,仿真結果表明:該算法在追蹤最大功率點(diǎn)過(guò)程中,不但具有良好的動(dòng)態(tài)性能,而且有效改善了傳統擾動(dòng)觀(guān)察法存在的振蕩和“誤判”問(wèn)題,對提高太陽(yáng)能的利用率有一定積極意義。
2018, 26(5):81-85.
摘要:在實(shí)際工業(yè)過(guò)程中預測控制算法應用廣泛,但是對于多變量預測控制算法其參數較多,且各個(gè)參數之間相互耦合,故整定其參數比較復雜,鑒于此提出一種基于改進(jìn)粒子群算法的預測控制參數優(yōu)化算法。該算法的基本思想是將生物寄生行為機制引入到粒子群優(yōu)化算法中,形成雙種群粒子群優(yōu)化算法,使用該改進(jìn)粒子群算法對多變量預測控制算法的參數進(jìn)行離線(xiàn)優(yōu)化,從而確定預測控制算法參數的最優(yōu)取值。最后,將本文算法用于冷熱水系統液位和溫度的控制,并通過(guò)仿真將該算法與標準粒子群優(yōu)化算法相比較,仿真結果表明使用該算法對多變量預測控制的參數進(jìn)行優(yōu)化整定時(shí),系統的階躍響應具有抗干擾性能好、超調量小、調節時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。
2018, 26(5):86-89.
摘要:對于雙閉環(huán)直流可逆調速系統,提出了一種將模糊控制與常規PI控制相結合應用在轉速環(huán)調節器設計的方法。根據工程經(jīng)驗與專(zhuān)家知識所確定的模糊控制規則,進(jìn)行模糊推理,實(shí)現轉速環(huán)調節器參數的動(dòng)態(tài)整定。應用Matlab軟件構建了雙閉環(huán)直流可逆調速系統的仿真模型,并對轉速環(huán)分別采用模糊PI控制器和常規PI控制器的直流可逆調速系統分別進(jìn)行仿真實(shí)驗并對比結果。從仿真結果可以得出采用模糊控制可以對直流可逆調速系統的動(dòng)態(tài)與靜態(tài)特性、抗擾性能、恢復性能以及跟蹤性能有比較明顯的改善與提高。
2018, 26(5):90-92.
摘要:由于傳統分散控制系統對DCS失電故障風(fēng)險評估準確率較低、可靠性差,導致系統控制精度低。提出設計一種DCS失電故障分散控制系統維護平臺。根據DCS失電故障分散控制系統在電源、系統和通信結構中經(jīng)常出現的失電故障風(fēng)險分析和系統硬件饋線(xiàn)結構,從失電故障發(fā)生概率和故障斷電損失兩個(gè)方面建立風(fēng)險評價(jià)指標,并以該指標為基礎,以常出現故障問(wèn)題為渠道,構建失電故障風(fēng)險評估數學(xué)模型,通過(guò)故障風(fēng)險評估模型完成控制系統維護平臺的設計。實(shí)驗結果證明,該維護平臺可有效提高DCS失電故障分散控制系統的控制準確率和可靠性。
2018, 26(5):93-96.
摘要:為遠程查看超市冷鏈的多路壓力和電能表數據,并在冷鏈系統出現異常時(shí)能及時(shí)采取措施,設計了一種基于STM32的超市冷鏈監控報警系統。該系統通過(guò)壓力采集電路將壓力信號轉變?yōu)殡妷盒盘?利用STM32單片機的ADC采集電壓信號;通過(guò)RS485總線(xiàn)實(shí)現4路電能表數據的采集;通過(guò)繼電器對現場(chǎng)設備的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。STM32通過(guò)相關(guān)算法對采集到的數據進(jìn)行處理,將結果顯示在現場(chǎng)的TFTLCD顯示器,方便現場(chǎng)工作人員的觀(guān)察。GPRS模塊將采集到的數據傳送給上位機,使用戶(hù)能夠遠程查看現場(chǎng)數據。數據異常時(shí),用戶(hù)可以收到報警短信,并通過(guò)回復短信對現場(chǎng)設備進(jìn)行控制。實(shí)驗表明,該系統測量準確,反應迅速,具有較強的實(shí)時(shí)性,且成本較低,有效減少了抄表人員的工作量,確保超市冷鏈系統的安全運行。
2018, 26(5):97-101.
摘要:根據我方艦艇、水下攔截器和來(lái)襲目標的作戰特性,提出一種艦艇與水下攔截器協(xié)同對抗來(lái)襲目標的組合制導策略。該策略在三方運動(dòng)關(guān)系基礎上,得出視線(xiàn)制導的相互約束關(guān)系,將優(yōu)化控制與海戰博弈相結合,建立協(xié)同防御微分對策模型;根據水下攔截器的反饋控制回路,采用伴隨原理求解終端問(wèn)題的方法,進(jìn)行具有協(xié)同特性的最優(yōu)導引與微分對策制導律設計。對兩種攔截制導效果進(jìn)行性能比較,表明基于協(xié)同防御的最優(yōu)導引與微分對策制導組合制導控制系統對水下攔截器的機動(dòng)性能要求低,能有效完成攔截,具有較強的魯棒性。
2018, 26(5):102-106.
摘要:分析了VxWorks系統中VxBus型驅動(dòng)的組成和一般設計過(guò)程,對串口、時(shí)鐘等VxWorks系統自帶VxBus型驅動(dòng)的設備進(jìn)行了配置,對龍芯1E芯片的中斷控制器驅動(dòng)進(jìn)行了分層設計,在VxWorks原有的MIPS中斷控制器驅動(dòng)基礎上,增加了專(zhuān)門(mén)針對龍芯1E和龍芯1F的中斷控制器驅動(dòng),并且3個(gè)中斷控制器驅動(dòng)通過(guò)設備配置文件相互關(guān)聯(lián),實(shí)現了中斷服務(wù)程序的嵌套調用。對龍芯1F接口芯片上的智能1553B功能單獨設計了一個(gè)VxBus型驅動(dòng),并通過(guò)設計驅動(dòng)方法的方式向應用層提供了驅動(dòng)的使用接口,屏蔽了底層硬件細節,簡(jiǎn)化了應用層的設計。實(shí)驗結果表明在龍芯1E1F航天應用平臺上進(jìn)行VxBus型驅動(dòng)設計使得軟件結構更加清晰,系統移植的難度大大降低,并且簡(jiǎn)化了應用層軟件設計,對航天領(lǐng)域基于龍芯和Vxworks系統的開(kāi)發(fā)設計具有較高的參考價(jià)值。
2018, 26(5):107-111.
摘要:為了實(shí)現移動(dòng)機器人運行過(guò)程狀態(tài)數據的可視化,以面向對象的C++編程語(yǔ)言,設計了一款基于跨平臺的Qt圖形庫框架的上位機監測軟件。該軟件對接收到的狀態(tài)數據進(jìn)行解碼、分離并繪制移動(dòng)機器人實(shí)時(shí)運行軌跡和狀態(tài)信息波形曲線(xiàn)等功能。首先概述了自行設計搭建的移動(dòng)機器人硬件平臺的結構和原理以及軟件的實(shí)現流程;然后簡(jiǎn)要介紹了上位機軟件的開(kāi)發(fā)環(huán)境,并闡述了軟件的各項功能以及其設計與實(shí)現過(guò)程;最后以移動(dòng)機器人路徑跟蹤運動(dòng)控制作為實(shí)驗對象,驗證了所設計上位機軟件的有效性。
2018, 26(5):112-115.
摘要:針對Linux程序向Android平臺移植的問(wèn)題,從ABI層面分析了Linux和Android平臺的差異,提出并研究了Linux程序ABI兼容的關(guān)鍵問(wèn)題:系統目錄結構一致性、程序加載和鏈接等問(wèn)題。在此基礎上,利用目錄結構重定向和程序依賴(lài)關(guān)系分析等技術(shù),設計實(shí)現了一種基于A(yíng)BI兼容技術(shù)的移植方法。以移植Linux系統上的CUPS打印程序為例,對所提方法做出驗證。實(shí)驗結果表明本方法能夠移植復雜的程序,且相比現有基于交叉編譯的移植方法復雜度低、通用性高。
2018, 26(5):116-119.
摘要:針對超市購物結算速度較慢、步驟繁瑣等問(wèn)題,設計一種基于RFID技術(shù)的超市快速結算系統。經(jīng)過(guò)RFID讀取商品電子標簽信息并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸到收銀客戶(hù)端,對接收到的數據信息匹配、處理、顯示、打印、扣款和發(fā)送消費短信,快速完成商品價(jià)格的計算匯總,方便快捷,實(shí)踐證明,該系統能有效縮短購物時(shí)間、提高購物效率。
2018, 26(5):120-124.
摘要:為了解決視頻信息冗余、視頻傳輸系統成本較高,視頻編解碼效率低等缺陷,研究了一種基于H.264硬編解碼器的視頻傳輸系統;該系統采用以ARM11為核心的,包含多媒體硬編解碼器MFC的S3C6410作為處理器,使用CMOS攝像頭采集實(shí)時(shí)視頻數據;在嵌入式Linux操作系統上構建基于live555的RTSP服務(wù)器,監聽(tīng)客戶(hù)端請求;重點(diǎn)闡述了多媒體硬編解碼器MFC對視頻數據進(jìn)行的H.264硬件壓縮編碼,以及數據包的RTP封裝,然后經(jīng)由live555流媒體服務(wù)器轉發(fā)至PC機;最后,在PC上對接收到的數據流進(jìn)行解碼播放,經(jīng)實(shí)驗測試證明,系統設計穩定可靠,具有可擴展性強、性能高、成本和功耗低等優(yōu)點(diǎn),圖像質(zhì)量和時(shí)延滿(mǎn)足實(shí)際應用需求。
2018, 26(5):125-127.
摘要:當下城市大型配電網(wǎng)數據流處理方法存在一定的局限性和不安全性,不能實(shí)現配電網(wǎng)高效運行。為此,提出一種基于城市大型配電網(wǎng)調度的智能運行系統模型的建立。該系統根據城市配電網(wǎng)應用特點(diǎn)及其設備種類(lèi),依照不同智能數據運行的模式,為達到最高效的智能運行效率,選擇合理的系統運行組件。在此基礎上,對配電網(wǎng)調度智能運行系統設計進(jìn)行建模,得出模型函數,實(shí)現數據設計的應用。從綠色環(huán)境可再生能源的本質(zhì)出發(fā),在配電網(wǎng)負荷一定的前提下,使電能與模型函數成正比,從而完成配電網(wǎng)調度智能運行系統的設計。仿真實(shí)驗證明,所提出的設計理念可以實(shí)現配電網(wǎng)調度系統運行的實(shí)時(shí)性、有效性和可靠性,為今后城市大事配電網(wǎng)智能運行系統設計研究提供堅實(shí)的基礎。
2018, 26(5):132-135.
摘要:準確預測商品銷(xiāo)量的走向對零售企業(yè)具有重要意義,構建自回歸移動(dòng)平均模型(ARMA模型,Auto-Regressive and Moving Average Model)對零售商品時(shí)序銷(xiāo)量數據進(jìn)行預測分析。傳統ARMA模型無(wú)法準確描述商品銷(xiāo)量中同時(shí)存在的非平穩非線(xiàn)性特征。論文分別采用支持向量回歸(SVR,Support Vector Regression)方法和極限學(xué)習機(ELM,Extreme Learning Machine)方法,對時(shí)序模型中非線(xiàn)性誤差進(jìn)行預測并進(jìn)行誤差補償,提高了商品銷(xiāo)量的預測精度。提出了遺傳優(yōu)化的選擇性集成定階方法,用以簡(jiǎn)化ARMA模型的復雜定階過(guò)程,降低了對數據平穩性程度要求。論文收集了某電商平臺商品銷(xiāo)量數據,對ARMA、選擇性集成ARMA、ARMA-SVR、ARMA-ELM四種預測模型的性能進(jìn)行了對比分析,結果表明,選擇性集成ARMA模型預測精度在平穩和非平穩時(shí)序數據下分別提高23.58%和41.28%。組合模型相比僅采用線(xiàn)性平穩時(shí)序模型的預測結果更符合實(shí)際,其中,ARMA-SVR模型在小樣本、非平穩時(shí)序下預測精度比ARMA-ELM模型高出約三分之一。
2018, 26(5):136-139.
摘要:為將基于探測目標的自適應航路規劃算法進(jìn)行產(chǎn)品化,采用基于模型的設計方法以及自動(dòng)代碼生成技術(shù),使算法模型快速、健壯地轉化為軟件產(chǎn)品。軟件產(chǎn)品由核心算法和外設驅動(dòng)組成,核心算法采用基于模型設計思想進(jìn)行設計,仿真驗證后自動(dòng)生成目標語(yǔ)言代碼,考慮到IO訪(fǎng)問(wèn)方式的復雜性,外設驅動(dòng)模塊采用代碼自動(dòng)生成與手動(dòng)編碼相結合的方式實(shí)現,核心代碼與外設驅動(dòng)模塊組成的完整工程下載到硬件板卡,通過(guò)試驗驗證軟件產(chǎn)品與初始設計模型的一致性,實(shí)現算法的產(chǎn)品化。經(jīng)過(guò)實(shí)踐,所提出的算法產(chǎn)品化實(shí)現方法能夠提高設算法設計效率和各階段中間產(chǎn)品繼承性,降低各階段調試復雜性,實(shí)現產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的敏捷性和健壯性,可作為復雜算法工程實(shí)現的參考。
2018, 26(5):140-143.
摘要:針對雷達系統不同帶寬工作模式共用同一個(gè)信號接收前端的應用需求,提出一種可以適應多種帶寬要求的高效數字下變頻設計。混頻器的設計采用了采樣率等于四倍中頻的采樣技術(shù),濾波器采用了并行抽取濾波與多級濾波相結合的設計方法。根據雷達不同工作模式對濾波器的性能需求,設計了一種能適應不同帶寬數字信號濾波要求的濾波器結構。基于Xilinx FPGA設計平臺,完成了具有三種工作模式的DDC設計實(shí)例,并通過(guò)實(shí)驗數據分析,驗證了設計方法的正確性。
2018, 26(5):144-147.
摘要:針對SIFT算法計算量大,復雜背景下匹配準確率低的問(wèn)題,論文提出了一種結合LBP-HSV模型與改進(jìn)SIFT算法的目標識別算法。首先利用LBP直方圖和HSV模型共同篩選出目標相似區域;然后利用SIFT算法檢測目標與相似區域的特征點(diǎn),并使用改進(jìn)的HOG特征描述特征向量;最后采用最近鄰加權歐式距離的匹配策略,找出匹配點(diǎn)對。基于多組行人圖片的目標識別結果表明,文中算法具有較強的魯棒性,識別準確率較高,且相較于SIFT算法,匹配速率大大提高。
2018, 26(5):148-152.
摘要:為了解決KCF目標跟蹤中由于目標遮擋和目標尺度的變化造成跟蹤目標丟失的問(wèn)題,對核相關(guān)濾波器(KCF)目標跟蹤的框架進(jìn)行了研究,提出了一種基于KCF和SIFT特征的抗遮擋目標跟蹤算法,引入了一種目標跟蹤丟失后重新搜索定位目標的策略。利用尺度金字塔估計出目標的尺度,實(shí)現跟蹤框自適應目標尺度大小,通過(guò)核相關(guān)濾波器(KCF)跟蹤算法對目標進(jìn)行跟蹤。跟蹤過(guò)程中對目標遮擋情況進(jìn)行判斷,當目標遮擋時(shí),對當前幀跟蹤框內的目標提取SIFT特征,生成模板特征。提取下一幀視頻圖像的SIFT特征并與模板特征進(jìn)行匹配,框出與模板特征相匹配的目標,對目標繼續進(jìn)行跟蹤。通過(guò)TB數據庫標準視頻序列和實(shí)際環(huán)境拍攝的視頻序列進(jìn)行測試。實(shí)驗結果表明,跟蹤框能適應目標的大小,在目標發(fā)生遮擋的情況下,能夠重新找到目標并進(jìn)行準確跟蹤。
2018, 26(5):153-157.
摘要:針對線(xiàn)性變參數多智能體系統設計了有限頻域魯棒故障估計觀(guān)測器。首先,根據每個(gè)智能體的絕對可測輸出和相對可測輸出建立了每個(gè)節點(diǎn)的動(dòng)力學(xué)方程,結合無(wú)向通訊拓撲圖及拉普拉斯矩陣得到了多智能體系統的動(dòng)力學(xué)方程,通過(guò)合適的變換對多智能體系統模型進(jìn)行了解耦;然后,根據解耦后的系統動(dòng)力學(xué)方程設計了故障估計觀(guān)測器,并通過(guò)優(yōu)化技術(shù)得到了故障估計觀(guān)測器增益矩陣和優(yōu)良的魯棒性能指標;最后,通過(guò)微型飛行器縱向飛行運動(dòng)的例子驗證了所設計的故障估計觀(guān)測器的有效性,及系統參數在一定的范圍內發(fā)生變動(dòng)的時(shí)候,故障估計觀(guān)測器依然可以準確的估計系統所發(fā)生的故障。
2018, 26(5):158-161.
摘要:隨著(zhù)激光共振電離質(zhì)譜系統的迅速發(fā)展,更準確地研究激光波長(cháng)與電離質(zhì)譜信號的關(guān)系,實(shí)現激光波長(cháng)與電離質(zhì)譜信號的自動(dòng)對比,開(kāi)展了激光波長(cháng)高實(shí)時(shí)集中控制的研究。采用數據庫技術(shù)、多線(xiàn)程技術(shù)和RS485通訊技術(shù)等完成了激光波長(cháng)的高實(shí)時(shí)控制的研制工作。該系統實(shí)現了對激光波長(cháng)的閉環(huán)和各種方式的掃描控制及運行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監測功能,能夠以外觸發(fā)方式與質(zhì)譜系統進(jìn)行同步,滿(mǎn)足了激光質(zhì)譜系統對波長(cháng)的大范圍、小范圍及精細掃描的需求,實(shí)現了波長(cháng)單步掃描數據響應時(shí)間小于250ms。
2018, 26(5):162-165.
摘要:針對現存很多跟蹤算法在速度和準確度方面很難滿(mǎn)足嵌入式跟蹤開(kāi)發(fā)的需要,提出一種基于Harris角點(diǎn)和金字塔光流法的快速跟蹤算法,并詳細給出了DSP-FPGA的硬件設計。首先,使用Harris角點(diǎn)提取目標角點(diǎn)特征;然后,使用金字塔光流法為后續視頻幀匹配角點(diǎn);最后,基于角點(diǎn)的質(zhì)心跟蹤算法用于匹配目標的重心,確定目標的位置,重心跟蹤算法可以較好地抵消由于旋轉或扭曲帶來(lái)的形變問(wèn)題。在硬件實(shí)現過(guò)程中,FPGA方便電路設計,使用硬件描述程序語(yǔ)言實(shí)現硬件算法、邏輯控制和外部接口,DSP則運行目標跟蹤算法。實(shí)驗結果驗證了本文硬件實(shí)現算法的有效性,相比于A(yíng)VT21開(kāi)發(fā)板的質(zhì)心跟蹤算法、相位相關(guān)跟蹤算法和金字塔相關(guān)性跟蹤算法相比,本文算法在平均重疊和平均中心誤差方面具有一定優(yōu)勢,在720p的視頻流上可以滿(mǎn)足25fps。
陳金勝 , 陳興杰 , 彭樂(lè )樂(lè ) , 張?chǎng)┌?/a>
2018, 26(5):166-169.
摘要:軌道扣件的精確定位是實(shí)現扣件缺陷檢測的前提,而常規的基于機器視覺(jué)的軌道扣件定位檢測方法存在適應性差,且易受光照強度及遮擋的干擾。為了實(shí)現軌道扣件的快速精確定位,提出一種基于邊緣特征的軌道扣件定位方法。通過(guò)在參考圖像中選取標準扣件區域以生成匹配模板,利用Canny邊緣濾波算子獲得邊緣點(diǎn)的位置坐標及梯度方向;在此基礎上構建搜索模型并采用圖像金字塔匹配搜索策略,獲得匹配分值的潛在匹配點(diǎn);并利用匹配閾值設定法,逐層逐次跟蹤潛在匹配點(diǎn),直至圖像金字塔最底層,以提高定位速度;基于最小二乘法調整位姿參數,使其達到亞像素級精度。實(shí)驗表明,該方法具有魯棒性強、定位速度快且不受光照變化及遮擋的影響,定位精度達到1/15像素,定位成功率大于95%,滿(mǎn)足無(wú)砟軌道扣件定位需求。
2018, 26(5):170-172.
摘要:為研制水下爆炸沖擊平臺,初步設計平臺隔振系統和兩種船體結構,運用有限元分析軟件ABAQUS,對安裝隔振系統前后平臺在爆炸載荷作用下的沖擊響應進(jìn)行計算分析,預估平臺抗沖隔振效果。采用聲固耦合方法,考慮空化效應和材料應變率的影響。仿真結果表明,在水下爆炸載荷作用下,采用加強的船體結構,平臺船體底部的塑性變形顯著(zhù)減小,平臺的垂向加速度峰值衰減率超過(guò)95%。經(jīng)海上爆炸試驗驗證,數值仿真結果與試驗值吻合良好,仿真設計方法合理。
2018, 26(5):173-176.
摘要:文章分析經(jīng)典的BF算法及其改進(jìn)方法,根據字符串匹配的特點(diǎn)對BF算法提出了新的改進(jìn)算法I_BF算法。I_BF算法根據模式串的首字符與匹配窗口之間的距離來(lái)確定右移距離,從而進(jìn)行快速地匹配,匹配方式是從左往右進(jìn)行。為了測試I_BF算法的性能,在相同條件下,從匹配字符個(gè)數、匹配次數、所花時(shí)間三方面對I_BF算法進(jìn)行實(shí)驗。結果表明,由于I_BF算法能夠很大程序地跳過(guò)壞字符,減少匹配次數和字符比較個(gè)數,節約匹配時(shí)間,從而有效地提高匹配速度。
2018, 26(5):177-180.
摘要:近年來(lái),圖像恢復逐漸成為數字圖像處理領(lǐng)域的研究焦點(diǎn),為了有效地對受損的、丟失了的圖像數據進(jìn)行恢復,采用張量數據結構的形式來(lái)表示待恢復的圖像數據,并且提出了一種基于張量的圖像恢復方法,通過(guò)充分識別清潔圖像中混合噪聲的內在結構。具體來(lái)說(shuō),對于干凈的圖像內容,使用張量Tucker分解來(lái)描述所有頻帶之間的全局相關(guān)性,以及各向異性空間光譜總變化(SSTV)正則化,以表征空間和頻域中的分段平滑結構。對于混合噪聲的圖像內容,采用正則化來(lái)檢測稀疏噪聲,包括條紋,脈沖噪聲和死像素,開(kāi)發(fā)了一種用于通過(guò)使用增強拉格朗日乘數(ALM)方法來(lái)求解所得優(yōu)化問(wèn)題的有效算法。最后,對模擬和現實(shí)生活中有噪聲的圖像進(jìn)行了廣泛的實(shí)驗,結果表明,算法工作良好,收斂快,可使受損圖像恢復到一個(gè)良好的狀態(tài),恢復精度高。
2018, 26(5):181-184.
摘要:針對Android存儲系統在閃存管理上存在較差的磨損均衡效果和較高的垃圾回收額外開(kāi)銷(xiāo)的缺陷,引入冷熱數據分離策略,將文件按照不同熱度寫(xiě)入對應熱度的物理存儲單元,同時(shí)改進(jìn)垃圾回收策略,以達到良好的磨損均衡效果并減少垃圾回收額外開(kāi)銷(xiāo)。基于A(yíng)ndroid平臺的實(shí)驗結果表明,改進(jìn)后的策略在有效減少NAND閃存垃圾回收額外開(kāi)銷(xiāo)的同時(shí),還能有效改善其磨損均衡效果。
2018, 26(5):185-187.
摘要:針對室內行人航位推算(PDR)系統中單一地以陀螺儀作為航向估計會(huì )出現誤差累積和航向角偏移的問(wèn)題,提出一種由方向傳感器和陀螺儀組合的航向角校正算法。首先,利用卡爾曼濾波(Kalman Filter KF)分別消除方向傳感器的信號干擾和陀螺儀的動(dòng)態(tài)漂移誤差;然后,通過(guò)陀螺儀和方向傳感器測量的航向角差值是否超過(guò)閾值來(lái)判斷是否存在硬磁場(chǎng)干擾;最后,根據硬磁場(chǎng)干擾情況對航向角估計值進(jìn)行相應的角度補償得到新的航向角估計值。實(shí)驗表明,該算法的航向推算性能優(yōu)于啟發(fā)式漂移消除算法和增強式啟發(fā)式漂移消除算法。
2018, 26(5):188-192.
摘要:由于網(wǎng)絡(luò )規模和復雜性不斷增加,信息技術(shù)服務(wù)不能停止,所以現在這種需求如何主動(dòng)的網(wǎng)絡(luò )管理是非常顯著(zhù)的,并且有必要使用主動(dòng)識別可能損害網(wǎng)絡(luò )正常操作的路徑選擇模式的方法。針對自動(dòng)化管理發(fā)現和預防潛在問(wèn)題,提出并比較了基于統計過(guò)程主成分分析和蟻群優(yōu)化元啟發(fā)式的兩種新型異常檢測算法。執行IP數據流的主成分分析,代表每秒傳輸的比特、分組和流量,以及提取描述性流屬性,如源IP地址,目的IP地址,源TCP / UDP端口和目的TCP / UDP端口,通過(guò)使用動(dòng)態(tài)時(shí)間扭曲度量的修改來(lái)將該簽名與實(shí)際網(wǎng)絡(luò )流量進(jìn)行比較,以識別異常事件。
2018, 26(5):193-195.
摘要:針對機械設備產(chǎn)生的非線(xiàn)性、非平穩時(shí)間序列,首先使用自回歸模型對非平穩數據進(jìn)行平穩化處理并確定模型的階數,再使用支持向量回歸算法對平穩后的數據進(jìn)行擬合,并使用粒子群算法優(yōu)化支持向量回歸算法參數。最后,將該模型用于滾動(dòng)軸承的退化趨勢預測,通過(guò)提取滾動(dòng)軸承的時(shí)域和頻域特征,以經(jīng)過(guò)主成分析降維后的數據為基礎進(jìn)行趨勢預測。將該模型預測的結果與單獨使用自回歸模型和支持向量機模型預測的結果進(jìn)行對比,實(shí)驗結果表明該模型預測的效果較好。
宋詩(shī)謙 , 佟佺 , 郭弦 , 黃曉飛 , 孫震宇
2018, 26(5):196-200.
摘要:地球靜止軌道(GEO)衛星具有對地靜止的特性,GEO 衛星應用日益增多,在高分辨率對地觀(guān)測、氣象、通信等領(lǐng)域都發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用,對其軌道確定的需求也越來(lái)越高,研究GEO衛星的高精度定軌技術(shù)迫在眉睫。傳統方法中利用地面站對GEO衛星實(shí)現實(shí)時(shí)自主定軌存在系統誤差大、觀(guān)測幾何差等問(wèn)題,導致星地測量的誤差在定軌過(guò)程中被放大的倍數急劇增加,影響了GEO衛星定軌精度的提高。利用GPS衛星實(shí)現對GEO衛星的定軌時(shí)存在可見(jiàn)GPS衛星數量少,接收到的信號微弱,測量精度不夠的問(wèn)題。星間鏈路具有對GEO衛星觀(guān)測幾何好、測量精度高的優(yōu)點(diǎn),為GEO衛星定軌開(kāi)辟了新思路。針對在星間鏈路資源有限情況下如何選擇MEO衛星組合與GEO衛星進(jìn)行建鏈的問(wèn)題,以星間鏈路構型的PDOP值為優(yōu)化指標,對MEO衛星對PDOP值的影響進(jìn)行了分析,提出了遍歷選星、直接選星、迭代選星三種鏈路資源配置策略,確定與GEO衛星進(jìn)行建鏈觀(guān)測的MEO衛星組合,并用仿真方法對三種算法進(jìn)行驗證,結果表明,提出的迭代選星的鏈路資源配置策略,能將GEO衛星的定軌精度維持在7~40m以?xún)?同時(shí)將星間鏈路的使用效率提高5~120倍。
2018, 26(5):201-205.
摘要:外骨骼機器人的人機協(xié)同控制因其自身特點(diǎn),具有較大難度。目前,虛擬力矩控制是一種較為常見(jiàn)的控制方式,但其基于物理特性以及運動(dòng)學(xué)參數預測人機作用力的原理決定了該方法必須依靠極其精確的慣性系參數預測才能實(shí)現(假設系統關(guān)節處無(wú)摩擦),大量的系統動(dòng)力學(xué)方程運算也給控制器帶來(lái)了較大負擔。針對該問(wèn)題提出了一種基于位置隨動(dòng)的控制算法,通過(guò)在人機接觸點(diǎn)直接引入激光流式間距傳感器測量人機(外骨骼)間距信息,結合外骨骼姿態(tài)信息計算由人體各關(guān)節角度構成的人體姿態(tài),作為外骨骼隨動(dòng)的目標值,進(jìn)而計算人體末端位置,最終解算出能達到同樣末端位置的外骨骼姿態(tài)。該方法具有運算量下、穩定性好、控制精度高等特點(diǎn)。
2018, 26(5):206-209.
摘要:基于多站測速的濾波定軌算法在航天測控領(lǐng)域具有重要的應用價(jià)值,研究了該系統的可觀(guān)測性問(wèn)題并提出一種適應弱觀(guān)測條件的基于過(guò)大條件數的可觀(guān)測度判定方法。首先,建立地慣系下的衛星運動(dòng)狀態(tài)方程以及站心系下的量測方程,然后,采用龍格庫塔離散方法得到分析所需的非線(xiàn)性離散模型。最后,將多測站坐標投影代入可觀(guān)測矩陣求取條件數進(jìn)行可觀(guān)測度定量判斷,該方法相較基于條件數的傳統判定方法能更好的適應弱觀(guān)測條件下的可觀(guān)測性分析。仿真結果驗證了提出方法的有效性,表明該可觀(guān)測度分析方法可以為多測站協(xié)同定軌的布站優(yōu)化問(wèn)題提供理論參考。
2018, 26(5):210-213.
摘要:為了提高服務(wù)機器人在室內環(huán)境中目標物體抓取的效率,提出一種針對三維點(diǎn)云數據改進(jìn)表面法線(xiàn)估計的方法。重點(diǎn)研究了如何提高使用三維點(diǎn)云數據實(shí)時(shí)性和準確性,這是機器人抓取過(guò)程的關(guān)鍵因素。使用消費級別的傳感器kinectV2獲取點(diǎn)云數據,提出使用積分圖像降低濾波區域內像素的遍歷消耗的時(shí)間,從而提高實(shí)時(shí)性;采用動(dòng)態(tài)調整平滑區域的大小以及分配權重的方法平滑處理點(diǎn)云數據的噪聲,提高法線(xiàn)估計精度。依據改進(jìn)后的法線(xiàn)方向,利用區域生長(cháng)算法對不同方向的法線(xiàn)進(jìn)行分類(lèi),然后對點(diǎn)云數據實(shí)施分割提取平面。最后,采用提出的方法和點(diǎn)云庫中的相關(guān)算法,進(jìn)行了平面分割提取測試比較。結果表明,利用kinectV2獲取的深度數據(1-5米)比目前點(diǎn)云庫中的平面分割算法數據精度更高、實(shí)時(shí)性更強。
2018, 26(5):214-216.
摘要:船載雷達捕獲跟蹤目標時(shí)需要解決船搖擾動(dòng)問(wèn)題。傳統的計算機前饋補償方法受各種誤差的影響對船搖隔離度的貢獻有限,難以滿(mǎn)足船載X頻段大口徑天線(xiàn)的要求。針對這種情況,提出了一種新型船搖補償方法,直接利用陀螺敏感船搖擾動(dòng),經(jīng)過(guò)卡爾曼濾波降低陀螺輸出中的噪聲后作為前饋量加入伺服環(huán)路中,仿真和試驗結果表明該方法可以大幅度提高船搖隔離度從而提高系統的跟蹤性能。
2018, 26(5):217-219.
摘要:傳統信息保障系統存在保障效果差、耗費時(shí)間長(cháng)等問(wèn)題,為了解決該問(wèn)題,提出航天數字化空間態(tài)勢信息保障系統的設計與實(shí)現。根據空間態(tài)勢信息保障系統設計需求,將保障系統整體劃分成綜合數據庫、目標軌道模型、空間要素以及可視化等結構,利用空間態(tài)勢組成信息設計系統硬件層次結構;將程序作為基本研發(fā)單元,設計漫游與縮放數據請求流程,并利用信息保障技術(shù),實(shí)現各個(gè)應用功能。通過(guò)實(shí)驗驗證可知,該系統可有效覆蓋秘密時(shí)間和空間等要素,對于信息保障效果較好,耗費時(shí)間較少。
2018, 26(5):220-225.
摘要:文章介紹了一種井下流量采集傳輸系統設計和實(shí)現方案。針對油田分層注水井需要實(shí)時(shí)監測每層油層注水量以及壓力溫度等參數,設計了基于文丘里流量計原理和485總線(xiàn)通信的井下流量采集傳輸系統,該井下流量采集傳輸系統實(shí)時(shí)采集文丘里流量計入口和出口處壓力差,根據測量壓力差及文丘里管尺寸,通過(guò)能量守恒定律--伯努力方程和流動(dòng)連續性方程計算實(shí)時(shí)流量,并對時(shí)間進(jìn)行積分計算出總流量,通過(guò)485總線(xiàn)實(shí)時(shí)將流量等參數上傳至地面測控計算機,具有參數上傳實(shí)時(shí)性強、流量采集精度高、抗干擾能力強、尺寸小等特點(diǎn)。實(shí)驗結果表明,井下流量采集傳輸系統滿(mǎn)足注水井流量等參數實(shí)時(shí)監測的要求。
2018, 26(5):226-229.
摘要:針對紅外目標跟蹤過(guò)程中目標和背景耦合性強和目標形變帶來(lái)的表觀(guān)特征變化的問(wèn)題,提出了基于多模態(tài)背景模型和霍夫森林的紅外目標跟蹤算法,將目標和背景的特征信息整體融入跟蹤框架,并引入霍夫森林對目標部件表征信息進(jìn)行訓練更新;通過(guò)特征描述和模式列表建立多模態(tài)背景模型,在觀(guān)測序列中記錄匹配的背景模式列表,根據匹配結果進(jìn)行權重和模態(tài)參數更新;以背景建模獲得的區域信息為采樣基礎,將前景區域和背景區域分別作為正負樣本集代入決策樹(shù)進(jìn)行訓練;根據葉節點(diǎn)存儲的圖像塊信息對目標位置進(jìn)行投票決策,從圖像特征空間映射到霍夫參數空間,生成目標區域概率分布圖,獲取高置信度區作為目標跟蹤區。在紅外公開(kāi)測試集上實(shí)驗結果表明,在背景雜波和目標形變對跟蹤造成干擾的情況下,所提算法仍能保持跟蹤的穩定性。
2018, 26(5):230-233.
摘要:空空通信機是飛船和目標飛行器交會(huì )對接過(guò)程中的關(guān)鍵通信鏈路。空空通信FPGA作為空空通信機的核心部分,由接收信道和發(fā)射信道組成,分別完成數據的接收和發(fā)射功能[1]。為保證空空擴頻通信FPGA的正確性、健壯性,提高測試的覆蓋性和完整性,提出了一種適用于空空擴頻通信FPGA的全數字仿真驗證方法,給出了中頻信號生成模型和解擴接收模型的實(shí)現方案,并給出最終仿真結果。仿真結果表明,該仿真驗證方法通過(guò)對FPGA的閉環(huán)性測試,自動(dòng)完成激勵和信號的采集、記錄、比對,能有效提高仿真覆蓋率,更真實(shí)地反映FPGA的工作細節,幫助設計師盡早發(fā)現FPGA設計問(wèn)題,有效提高驗證的質(zhì)量。
2018, 26(5):234-236.
摘要:傳統無(wú)人機定位系統誤差消除技術(shù)存在誤差消除精準度低的問(wèn)題,需對輕小型無(wú)人機遙感定位系統誤差消除技術(shù)進(jìn)行深入研究。根據輕小型無(wú)人機航線(xiàn)、地理參考和初始位置坐標系,構建輕小型無(wú)人機遙感定位模型;利用該模型對目標定位原理展開(kāi)分析,通過(guò)模型構建和無(wú)人機隱秘飛行特征,對目標位置進(jìn)行轉換,獲取轉換后的坐標系位置信息,通過(guò)無(wú)人機飛行姿勢變化幅度范圍,獲取精準誤差影像序號,并進(jìn)行修正,由此完成系統誤差消除。實(shí)驗結果證明,該技術(shù)誤差消除精準度較高。
2018, 26(5):237-241.
摘要:提出一種改進(jìn)的數據挖掘算法。首先采用ICTCLAS系統進(jìn)行文本預處理,以詞頻特征構建詞條向量;然后融合詞頻特征和詞頻-逆向文件頻率特征,構建訓練樣本集的特征矩陣;接著(zhù)對該矩陣進(jìn)行奇異值分解變換,得到語(yǔ)義空間,用于對文本特征向量進(jìn)行語(yǔ)義空間變換,得到語(yǔ)義向量;最后構建聯(lián)合支持向量機分類(lèi)器,實(shí)現中文書(shū)目所對應的語(yǔ)義向量的自動(dòng)分類(lèi)。最后做了大量的仿真實(shí)驗,實(shí)驗結果表明,本文方法的分類(lèi)準確率高于現有方法。
2018, 26(5):242-244.
摘要:傳統控制機制存在角色分配不合理、加密解密時(shí)間耗費長(cháng)、用戶(hù)不能安全訪(fǎng)問(wèn)等問(wèn)題,提出研究一種云計算存儲數據安全訪(fǎng)問(wèn)控制機制。根據角色加密原理,構建角色加密混合云存儲框架,為了更好訪(fǎng)問(wèn)子系統中各個(gè)模塊,對用戶(hù)可信度與行為監控進(jìn)行分析,以此實(shí)現動(dòng)態(tài)監控訪(fǎng)問(wèn)控制機制。通過(guò)實(shí)驗驗證可知,該機制能夠有效進(jìn)行角色分配,并對加密、解密和用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)進(jìn)行準確控制。
2018, 26(5):245-248.
摘要:摘 要:在稀疏交通環(huán)境下,車(chē)聯(lián)網(wǎng)數據轉發(fā)的機會(huì )會(huì )減少,這就造成了車(chē)輛長(cháng)時(shí)間攜帶數據而無(wú)法轉發(fā),以至于出現較大的數據傳輸延遲。在目前的經(jīng)濟大環(huán)境下,這方面的研究有助于車(chē)聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應用。對于這一問(wèn)題,筆者對車(chē)輛往稀疏軌跡數據預測進(jìn)行分析,并對雙向交通路段延遲特征作了相關(guān)研究,并通過(guò)理論分析和仿真實(shí)驗,探討了DDBT協(xié)議在稀疏交通環(huán)境下的數據傳輸延遲性能。以期在今后的面向車(chē)聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)研究中,為研究者提供一定的借鑒和參考。
2018, 26(5):249-251.
摘要:隨著(zhù)駕駛員人數的不斷增加,不文明的駕駛行為也越來(lái)越多,其中由于疲勞駕駛所引發(fā)的交通事故占據相當大的比例,給人民的生命和財產(chǎn)造成了巨大的損失,因此,對于駕駛員睡意預警裝置的技術(shù)研究具有非常重要的意義和實(shí)用價(jià)值。通過(guò)對人體脈搏波信號進(jìn)行分析處理,采用能夠反映駕駛員睡意狀態(tài)的脈搏頻率特征信號作為依據,由STC89C52單片機、按鍵、數碼管、光電傳感器、時(shí)鐘模塊、濾波電路、集成運放等構成系統,設計了駕駛員睡意預警裝置。調試結果顯示該裝置識別準確率高,數值可靠,能夠有效的檢測駕駛員的睡意狀態(tài),并在睡意狀態(tài)時(shí)發(fā)出預警。對比市場(chǎng)同類(lèi)型產(chǎn)品,該裝置具有成本低廉,操作簡(jiǎn)單,能夠實(shí)現車(chē)載等特點(diǎn),為駕駛員睡意預警技術(shù)的相關(guān)研究提供了一定的技術(shù)和實(shí)驗基礎。
2018, 26(5):252-256.
摘要:文章探究了通過(guò)使用容器構建文件Dockefile將多種應用集成到同一容器的自動(dòng)化協(xié)同開(kāi)發(fā)方法,基于海云分形架構,海端各應用程序的開(kāi)發(fā)者只關(guān)注于自身應用的容器化方法,無(wú)法獲得其他應用的代碼以及算法等關(guān)鍵涉密信息,在云端各方的Dockerfile自動(dòng)化集成為同一文件并構建成為第三方可信云平臺內的容器鏡像。云端的自動(dòng)化集成有效的避免了不同領(lǐng)域不同歸屬不同部門(mén)協(xié)作中知識產(chǎn)權內容的泄露問(wèn)題。并且,通過(guò)cadvisor等流量監控工具,可以獲得容器內實(shí)際通過(guò)流量,計算各應用處理流量比例,合理分配收益,從技術(shù)方面避免合作成果的利益分配不均問(wèn)題。第三方可信云平臺由政府、科研機構或第三方相關(guān)專(zhuān)業(yè)機構等具有社會(huì )公信力的實(shí)體機構進(jìn)行運營(yíng),從而保證云端數據的安全。通過(guò)海端、云端間的協(xié)同,實(shí)現基于容器的具有版權保護特性的增量式協(xié)同開(kāi)發(fā)架構。
2018, 26(5):257-260.
摘要:基于A(yíng)FDX通訊總線(xiàn)模擬了大型民機配電系統的高速通訊網(wǎng)絡(luò ),對配電系統中AFDX總線(xiàn)的應用技術(shù)進(jìn)行了研究,提高了配電系統軟件在A(yíng)FDX總線(xiàn)中的讀寫(xiě)效率和兼容性,為系統中AFDX總線(xiàn)的應用提供了借鑒和參考。首先分析了AFDX通訊總線(xiàn)的組成和關(guān)鍵技術(shù),并構建了大型民機配電系統的模擬通訊網(wǎng)絡(luò )。隨后,進(jìn)行了AFDX總線(xiàn)端系統應用軟件的研究,采用數據壓縮和基于“位運算”的數據處理方法;以L(fǎng)abVIEW軟件為例,針對端系統中用戶(hù)軟件無(wú)法開(kāi)發(fā)相應的AFDX總線(xiàn)驅動(dòng)問(wèn)題,設計了無(wú)AFDX底層驅動(dòng)軟件與AFDX通訊網(wǎng)絡(luò )的接口程序;并基于A(yíng)FDX總線(xiàn)的采樣端口模式,提出了一種基于A(yíng)FDX網(wǎng)絡(luò )的多余度系統的冗余通訊方法。最后,通過(guò)通訊實(shí)驗驗證了接口程序及冗余通訊方法的正確性和可靠性。
靳建波 , 卜樹(shù)峰 , 李永軍 , 魏然 , 李明勇 , 柳泓蟄
2018, 26(5):261-265.
摘要:摘要:以建立的電力測功機-永磁同步電機為試驗平臺,開(kāi)展了電動(dòng)車(chē)輛直駛負載模擬技術(shù)研究。首先,按照車(chē)輛負載轉矩、轉速逆向傳遞思路,應用MATLAB/Simulink模塊建立車(chē)輛直駛的整體負載模型。其次,在城市道路工況ECE15下,通過(guò)車(chē)輛負載逆向仿真方法,得到驅動(dòng)電機輸出端的負載扭矩和轉速,進(jìn)而為試驗臺上應用電力測功機實(shí)現車(chē)輛直駛負載的模擬提供數據文件。最后,通過(guò)仿真分析實(shí)現了轉速、轉矩對工況需求的動(dòng)態(tài)跟蹤,驗證了負載模型的正確性;并進(jìn)一步對比分析仿真數據與試驗數據,說(shuō)明該試驗模擬系統可以實(shí)現車(chē)輛直駛負載的模擬。
2018, 26(5):271-274.
摘要:為解決頻域法實(shí)現線(xiàn)性調頻(LFM)脈沖壓縮時(shí)硬件開(kāi)銷(xiāo)較大的問(wèn)題,采用時(shí)域法實(shí)現。針對間距為20m的兩目標LFM信號,設計了一款64階分布式FIR時(shí)域匹配濾波器;采用全流水線(xiàn)并行處理結構實(shí)現,并利用FPGA的ROM宏模塊構建查找表代替乘法運算,既提高了運算速度又減小了硬件開(kāi)銷(xiāo)。基于FPGA器件EP2C35F672C8完成了LFM信號時(shí)域脈沖壓縮的邏輯設計與集成。仿真結果顯示,系統占用2268個(gè)邏輯單元、1573個(gè)寄存器、27K字節存儲器資源。
2018, 26(5):275-277.
摘要:網(wǎng)絡(luò )故障脆弱性?xún)?yōu)化評估即分析故障模式下的電網(wǎng)脆弱性變化,以降低故障影響及發(fā)生可能性,但傳統的脆弱性評估中忽略了線(xiàn)路權重以及輸電效率的影響,構造以線(xiàn)路電抗為權值的電網(wǎng)加權拓撲模型,定義綜合考慮節點(diǎn)和邊差異性的網(wǎng)絡(luò )結構熵下降百分比指標和考慮路徑長(cháng)度的輸電效率下降百分比指標,通過(guò)不同故障模式下的指標變化值,分析電網(wǎng)的脆弱性,最后對IEEE9節點(diǎn)系統進(jìn)行仿真分析,實(shí)驗結果驗證了所提方法的有效性和正確性,且說(shuō)明電網(wǎng)對關(guān)鍵節點(diǎn)的依賴(lài)大于普通節點(diǎn),合理安排電網(wǎng)結構將有效提高系統穩定性能。
2018, 26(5):278-281.
摘要:地面傳感器陣列對目標的分類(lèi)能力是影響其使用效能的關(guān)鍵因素之一。傳感器陣列獲取的觀(guān)測數據受外部環(huán)境影響,當外部各種物理場(chǎng)特征隨時(shí)間發(fā)生改變時(shí),采用固定的分類(lèi)標準進(jìn)行判斷會(huì )降低傳感器陣列對目標分類(lèi)識別結果的可信性。提出基于動(dòng)態(tài)數據驅動(dòng)的傳感器陣列目標分類(lèi)方法,對時(shí)變的外部環(huán)境特征加以提取作為目標識別計算的反饋控制量,構建環(huán)境改進(jìn)模型作為決策用有限狀態(tài)自動(dòng)識別機,為其中每個(gè)狀態(tài)訓練相應的分類(lèi)方法,實(shí)現對分類(lèi)準則的自適應選擇,提高算法性能。
2018, 26(5):282-285.
摘要:為了解決人工抄表數據可靠性不高、抄表不便捷、用戶(hù)繳費困難等一系列問(wèn)題,現提出一種基于LoRa調制技術(shù)的無(wú)線(xiàn)智能水表系統的設計方案:該方案以L(fǎng)oRa調制技術(shù)為核心,采用星型、鏈型網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行自組織網(wǎng)絡(luò )設計,構建了通信距離遠、功耗低、可抵抗多種干擾源等復雜網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下的智能水表系統。在論述系統的過(guò)程中重點(diǎn)闡述了智能系統的軟硬件設計方案和應用層自定義網(wǎng)絡(luò )協(xié)議,以及智能水表數據采集和遠程管理的軟件設計方法,在方案設計的最后進(jìn)行了系統測試分析,測試結果表明了基于LoRa的智能水表系統在通信距離和功耗上具有明顯優(yōu)勢。這些優(yōu)勢給LoRa無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)未來(lái)構建大規模自組織網(wǎng)絡(luò )提供了可能,在遠程抄表領(lǐng)域該智能水表系統有著(zhù)廣泛的應用前景。
2018, 26(5):286-289.
摘要:使用幾何光學(xué)分析法對槽式聚光系統的太陽(yáng)入射光與聚光器法線(xiàn)夾角最大允許值進(jìn)了討論,并給出了最大值的計算公式。討論了遮光法追光傳感模塊的工作原理,推導出了遮光板高度的計算公式。通過(guò)電路設計把光敏電阻阻值轉換成電壓信號,經(jīng)過(guò)AD轉換后,使用單片機進(jìn)行數據處理。討論了的東西光敏電阻轉換后的ADC值與判決閾值ADC_th對比產(chǎn)生的4種不同結果與太陽(yáng)位置的判斷方法,并編寫(xiě)單片機程序實(shí)現了該算法。經(jīng)測試表明,制作的追光模塊能夠控制槽式聚光系統正確追光。
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