2021, 29(7):1-6.
摘要:隨著(zhù)公共安全需求的快速增長(cháng),監控攝像頭數量不斷增多,視頻監控數據呈爆炸式增長(cháng)。傳統的視頻監控系統難以對如此海量的數據進(jìn)行理解分析,因此智能視頻監控系統應運而生。作為一個(gè)跨學(xué)科的研究領(lǐng)域,智能視頻監控系統異常行為檢測技術(shù)迎來(lái)重大機遇的同時(shí)也面臨不少挑戰。為了更好地研究智能視頻監控系統異常行為檢測算法,梳理了相關(guān)研究并從原理上對不同算法進(jìn)行分類(lèi),對基于能量、基于聚類(lèi)、基于重構、基于推斷以及基于深度學(xué)習幾個(gè)不同依據的算法進(jìn)行對比分析,歸納了各類(lèi)算法的分支研究方向,接著(zhù)簡(jiǎn)要介紹了異常行為檢測常用的公開(kāi)數據集,最后討論了目前異常行為檢測算法所面臨的挑戰并針對性地提出了未來(lái)智能視頻監控系統異常行為檢測算法的可行研究方向。
2021, 29(7):7-10.
摘要:作為系統測試和故障診斷與隔離的一種手段,BIT(Built In Test)技術(shù)被廣泛應用于航空電子設備可靠性、維護性、測試性與安全性設計中。文中針對某型無(wú)人機機載任務(wù)設備的BIT檢測要求,結合任務(wù)設備控制模塊的組成與控制功能,通過(guò)分析BIT檢測信號類(lèi)型,給出了基于A(yíng)/D轉換器的單端口多狀態(tài)電壓的BIT檢測電路,并針對該電路存在的諸多不足,提出了利用二級管開(kāi)關(guān)特性,自動(dòng)識別單端口多狀態(tài)電壓的BIT檢測方法,仿真與飛行驗證表明,該電路設計滿(mǎn)足了減小體積、節能降耗、降低成本以及高可靠性的指標要求,并成功應用于多型無(wú)人機的同類(lèi)產(chǎn)品中。
2021, 29(7):11-15.
摘要:為大幅提升雷達故障信息的診斷效率,節約故障診斷指令執行所需消耗的數據成本,設計基于多維高斯貝葉斯算法的雷達故障信息診斷系統。利用完整的框架結構,設計客戶(hù)機/服務(wù)器模式,聯(lián)合故障診斷服務(wù)器與信息查詢(xún)模塊,實(shí)現雷達故障信息診斷系統的體系結構搭建。在此基礎上,計算故障信息的凸松弛度數值,通過(guò)判定迭代門(mén)限的方式,實(shí)現對多維系數信號的處理,完成基于多維高斯貝葉斯算法的雷達故障信息感知。聯(lián)合已嵌入的雷達故障信息,連接Access數據庫,實(shí)現診斷系統的接口技術(shù)研究。綜合上述所有理論依據,完成基于多維高斯貝葉斯算法的雷達故障信息診斷系統設計。借助Windows平臺,分別連接上述系統與遠程故障診斷原型系統,通過(guò)對比實(shí)驗得出,基于多維高斯貝葉斯算法雷達故障信息診斷系統的診斷效率高,指令執行消耗的數據成本較低,具有一定的實(shí)際應用性。
2021, 29(7):16-20.
摘要:針對雙球紅外接收頭芯片人工缺陷檢測難度大、誤判率高等問(wèn)題,設計了一個(gè)基于機器視覺(jué)的引腳缺陷檢測系統,對雙球紅外接收頭芯片的引腳進(jìn)行缺陷檢測,達到分辨出合格品和瑕疵品的目的。首先,通過(guò)工業(yè)相機實(shí)時(shí)采集芯片圖像,并對圖像進(jìn)行濾波、灰度化等預處理;然后利用VisionPro視覺(jué)軟件的PMAlign工件進(jìn)行圖像特征匹配,計算引腳個(gè)數以判斷引腳是否缺失,利用AnglePonitPonit工具計算引腳間距以判斷引腳是否彎曲;最后將檢測到的芯片位置信息和識別結果通過(guò)socket通訊協(xié)議發(fā)送給工業(yè)機器人。工業(yè)機器人根據識別結果,將合格品和瑕疵品分別抓取至不同區域,實(shí)現對芯片的分類(lèi)管理。實(shí)驗結果表明,該缺陷檢測系統誤判率為0.1%,滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的要求。
2021, 29(7):21-25.
摘要:傳統無(wú)人機故障診斷系統故障傳感器與故障算法間的邏輯變量存在差值,當故障點(diǎn)存在于傳感器結構內部時(shí),無(wú)法及時(shí)感知并反饋故障數據,導致系統軟件部分分析算法分析異常,故障診斷準確性差,為此提出基于遙測數據分析的無(wú)人機故障診斷系統設計。引入遙測數據分析技術(shù),建立基于遙測數據分析的故障診斷硬件,創(chuàng )建故障數據采集單元、故障數據調理單元、故障數據通信單元,并在三大硬件單元中分別采用M1401 8路模量數據采集卡、CY7C68013A-56PVXI多模數據分析處理器、EP3C16Q240C8N通信IC,配合外圍器件,構建起基于遙測數據分析的無(wú)人機故障診斷平臺;配合硬件性能,軟件部分分別對故障診斷策略與算法進(jìn)行了優(yōu)化設計。通過(guò)實(shí)驗數據表明:設計系統能夠在無(wú)人機軟件故障、硬件故障、控制故障三個(gè)維度上,實(shí)現對故障的精準診斷,有效解決傳統診斷系統存在的問(wèn)題。
2021, 29(7):26-30.
摘要:目前設計的發(fā)動(dòng)機頻率測試系統的檢測率準確率較低,虛警率過(guò)大。基于數據挖掘設計一種新的發(fā)動(dòng)機頻率測試系統,系統整體架構分為數據采集板、圖形界面、數據處理軟件三部分,利用CAN總線(xiàn)連接上位機和下位機,通過(guò)傳感器、供電電源、采集模塊、存儲器組成數據采集板。由16通道高速數據采集模塊、FPGA、LabIVIEWFPGA開(kāi)發(fā)平臺組成圖形界面,實(shí)現系統硬件設計。分別設計了傳感器信號調理電路、A/D轉換電路、C8051F040單片機及其 CAN通訊電路,通過(guò)數據挖掘對發(fā)動(dòng)機頻率測試系統頻率數據進(jìn)行聚類(lèi),實(shí)現測試顯示以及測試結果的保存。通過(guò)CAN通信程序、HT程序、主機程序組成將測試數據傳輸至圖形顯示界面,完成基于數據挖掘的發(fā)動(dòng)機頻率測試系統設計。實(shí)驗結果表明,基于數據挖掘的發(fā)動(dòng)機頻率測試系統能夠有效提高發(fā)動(dòng)機頻率測試的檢測率,降低系統虛警率,有效減小了發(fā)動(dòng)機頻率測量誤報。
2021, 29(7):31-35.
摘要:電磁無(wú)損檢測技術(shù)是無(wú)損檢測領(lǐng)域的一個(gè)研究重點(diǎn),本文針對電磁超聲波的處理,提出了一種基于FPFA的參數優(yōu)化的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )。首先,通過(guò)FPGA編程實(shí)現對電磁超聲波信號的采集,設計了放大電路將原始的電磁超聲波進(jìn)行放大處理已滿(mǎn)足RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的需求;提出一種采用K-means聚類(lèi)算法來(lái)計算RBF中徑向基函數的中心和寬度的參數優(yōu)化RBF算法,K-means聚類(lèi)算法的初始聚類(lèi)中心難以確定會(huì )導致RBF算法的參數無(wú)法優(yōu)化,提出KL散度,采用數據密度分析法來(lái)計算K-means算法的聚類(lèi)中心。試驗表明,改進(jìn)后的K-means算法的聚類(lèi)結果比傳統K-means算法更準確,參數優(yōu)化后的RBF神經(jīng)神級網(wǎng)絡(luò )對發(fā)動(dòng)機渦輪葉片的缺陷預測比傳統的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )更準確。
李勇 , 錢(qián)尼君 , 陳星斌 , 黃荔生 , 彭獻永
2021, 29(7):36-40.
摘要:齒輪故障診斷對于起重機安全運行至關(guān)重要。本文提出了一種基于集成經(jīng)驗模態(tài)分解(Ensemble empirical mode decomposition, EEMD)-Treelet變換和高斯過(guò)程(Gaussian Process, GP)的起重機齒輪故障診斷新方法。設計一種細菌覓食算法(Bacterial foraging optimization, BFO)優(yōu)化高斯過(guò)程模型超參數。建立基于集成經(jīng)驗模態(tài)分解-希爾伯特變換的多模態(tài)時(shí)頻分布特征提取方法,利用Treelet變換實(shí)現齒輪振動(dòng)信號特征降維。建立基于細菌覓食算法優(yōu)化高斯過(guò)程的齒輪故障模型。實(shí)驗結果表明, EEMD-Treelet- GP診斷方法不僅可以識別最佳特征向量,而且可以識別故障位置。
2021, 29(7):41-45.
摘要:為了提高行人目標輪廓參量的提取精準度數值,實(shí)現對待監測目標的實(shí)時(shí)穩定跟蹤,提出基于Cauchy模型的行人輪廓提取及目標檢測算法。基于Cauchy分布原理,估計行人輪廓目標的最大似然值,再結合計算第二類(lèi)統計量方法,完成基于Cauchy模型的行人目標統計建模。在此基礎上,建立卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ),利用卷積化與反卷積參量,提取Gabor行人輪廓特征。在目標圖像分割理論的作用下,識別既定區域內的所有行人目標,持續標記各類(lèi)已存在的行人目標,實(shí)時(shí)檢測行人輪廓目標,實(shí)現基于Cauchy模型行人輪廓提取及目標檢測。實(shí)驗結果表明,與Kinect型檢測算法相比,應用Cauchy型算法后,行人目標輪廓的檢測精度值提高至93%,而PTR實(shí)測指標降低至3.97,可有效實(shí)現待監測行人輪廓目標的實(shí)時(shí)穩定跟蹤。
2021, 29(7):46-51.
摘要:針對滾動(dòng)軸承在故障診斷過(guò)程中信號特征提取困難導致診斷準確率低、魯棒性差的問(wèn)題,提出一種基于Squeeze-Excitation-ResNeXt(SE-ResNeXt)網(wǎng)絡(luò )的滾動(dòng)軸承故障診斷方法。將采集的一維軸承振動(dòng)信號作為輸入,進(jìn)行滑動(dòng)窗口采樣與標準化處理,通過(guò)壓縮、激勵操作進(jìn)行特征重標定,擴大模型感受野,并級聯(lián)聚集殘差變換網(wǎng)絡(luò )自適應提取故障信號特征。在模型訓練過(guò)程中選擇最優(yōu)壓縮率為1/8以及8個(gè)組卷積,引入Relu函數加快網(wǎng)絡(luò )收斂,使用全局平均池化替代全連接層避免過(guò)擬合現象,構造能夠自主進(jìn)行表征學(xué)習的最優(yōu)故障診斷模型。通過(guò)仿真實(shí)驗表明:與目前的深度學(xué)習算法相比,SE-ResNeXt網(wǎng)絡(luò )能夠準確的實(shí)現軸承故障診斷,并在高噪聲的環(huán)境下仍具有較好的魯棒性。
賀坤 , 李琦 , 翟洪達 , 趙偉 , 王維宇 , 程登永 , 田小波
2021, 29(7):52-55.
摘要:針對當前電力日常巡檢領(lǐng)域,高壓及超高壓輸電線(xiàn)路人工驗電存在的效率低、危險隱患大等問(wèn)題,提出了天地一體化驗電測試智能解決方案,采用高精度無(wú)人機平臺搭載自主研制的接觸式、非接觸式組合驗電裝置方法,可實(shí)現高空線(xiàn)路電壓狀態(tài)的快速獲取,通過(guò)端到端高可靠無(wú)線(xiàn)傳輸方式,結合計算機數字采樣算法及自主研發(fā)的地面處理軟件,可在地面遙控機端直觀(guān)顯示線(xiàn)路電壓數據,經(jīng)實(shí)驗驗證,測試精度優(yōu)于±10V,該智能測試系統具有高效、高準確率、高可靠等優(yōu)點(diǎn),已在多個(gè)區域開(kāi)展試點(diǎn)應用,測試數據精準、使用安全便捷,取得良好的效果,具有推廣意義。
2021, 29(7):56-60.
摘要:針對工業(yè)激光焊接中,采用傳統方法進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢測效率低下的問(wèn)題,提出了一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的工業(yè)鋼板表面焊縫缺陷檢測方法。首先基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ),搭建了一個(gè)多分類(lèi)模型框架,并分析了各層中所用到的函數及相關(guān)參數;然后基于工業(yè)數控機床和工業(yè)相機進(jìn)行了焊縫數據采集,并對這些數據進(jìn)行了分類(lèi)、增強、擴增等前期預處理;最后基于數控機器軸,采用滑動(dòng)窗口檢測的形式采集實(shí)際待測圖像,并通過(guò)實(shí)驗對比了傳統的機器學(xué)習算法在該類(lèi)圖像數據中的性能評估。經(jīng)實(shí)驗證實(shí),通過(guò)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )訓練得到的多分類(lèi)模型,焊縫缺陷檢測精度能達到97%以上,且每張待測圖像的測試時(shí)間均在300ms左右,遠超機器學(xué)習算法,在準確性和實(shí)時(shí)性上均能達到實(shí)際工業(yè)要求。
2021, 29(7):61-66.
摘要:目前煤礦普遍采用基于電化學(xué)測量原理的一氧化碳傳感器,為解決其在實(shí)際應用中存在的測量精度低、標校周期短、探頭壽命短、易受背景氣體干擾產(chǎn)生誤報警等問(wèn)題,本文設計了一種基于TDLAS的礦用激光一氧化碳傳感器。該傳感器采用更低功耗的垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)激光器替代DFB激光器,以ARM和FPGA為核心,實(shí)現了一氧化碳的實(shí)時(shí)準確測量。測試結果表明,該傳感器的基本誤差不大于測量值的2%,響應時(shí)間小于15s,可靠性高,能有效解決電化學(xué)原理傳感器現存的問(wèn)題,對提升煤礦安全監測的可靠性,減輕傳感器運維的工作量具有重要的現實(shí)意義。
2021, 29(7):67-73.
摘要:為了提高氣路故障診斷方法的可靠性,研究聚焦傳感器測量噪聲、個(gè)體差異和性能衰退等不確定性因素影響,導致氣路故障診斷方法虛警率過(guò)高,無(wú)法實(shí)現工程應用的問(wèn)題,開(kāi)展了融合模型基殘差分析與數據驅動(dòng)的氣路故障診斷方法研究。為此,構建了基于發(fā)動(dòng)機模型分析偏差與卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )建模理論融合的氣路故障診斷架構,在建模過(guò)程中充分考慮了傳感器測量偏差、個(gè)體差異和性能衰退等不確定性因素對氣路故障診斷結果的影響,據此形成了融合模型基殘差分析與數據驅動(dòng)的氣路故障診斷方法。隨后,結合多種飛行軌跡和進(jìn)氣條件開(kāi)展數值模擬分析驗證研究,對形成的氣路故障診斷方法的虛警率進(jìn)行了定量驗證分析。結果顯示,研究提出的融合模型基殘差分析與數據驅動(dòng)的氣路故障診斷方法可在多種不確定性因素存在時(shí),可提供滿(mǎn)意的故障診斷精度,具有工程應用的潛力。
2021, 29(7):74-78.
摘要:針對低溫介質(zhì)的貯存和使用問(wèn)題,設計一種數字化的高精度電容液位測量系統樣機。采用連續與分節相結合的方式對電容液位計的結構進(jìn)行優(yōu)化,系統的硬件部分以微控制器為核心,將電容的變化量轉換為數字信號,實(shí)現與上位機的網(wǎng)口通信。通過(guò)電容標定工具和液氫對樣機的性能進(jìn)行驗證,結果顯示,系統的電容測量精度優(yōu)于0.1pF,且能夠有效分辨出1.37mm的液氫液位變化,滿(mǎn)足低溫介質(zhì)液位測量的精度要求。
張瑞 , 程傳義 , 張云鵬 , 王詩(shī)彬 , 黃海
2021, 29(7):79-84.
摘要:本文基于非線(xiàn)性壓縮變換對某型航空發(fā)動(dòng)機整機試車(chē)振動(dòng)信號進(jìn)行了特征提取與故障診斷。非線(xiàn)性壓縮變換由于其幅值無(wú)關(guān)性,能夠增強微弱信號特征的表征能力,同時(shí)能夠提高時(shí)頻圖的能量聚集性。本文對某型航空發(fā)動(dòng)機進(jìn)行地面整機試車(chē)試驗,并通過(guò)數據采集裝置獲取各測點(diǎn)的振動(dòng)信號,然后利用非線(xiàn)性壓縮變換良好的微弱特征表征能力與時(shí)頻聚集性,并結合其他信號分析方法,對采集到的振動(dòng)信號進(jìn)行分析。最終,結合航空發(fā)動(dòng)機的結構與理論知識,實(shí)現了對其可能存在故障的排查與猜測,同時(shí)驗證了非線(xiàn)性壓縮變換在航空發(fā)動(dòng)機實(shí)際試車(chē)振動(dòng)信號分析中的有效性與實(shí)用性。
2021, 29(7):85-90.
摘要:在實(shí)際工業(yè)場(chǎng)景下的軸承故障診斷,存在軸承故障樣本不足,訓練樣本與實(shí)際信號樣本存在分布差異的問(wèn)題。本文提出一種新的基于深度遷移自編碼器的故障診斷方法FS-DTAE,應用于不同工況下的軸承故障診斷。該方法首先采用小波包變換進(jìn)行信號處理與特征提取;其次,采用提出的基于樸素貝葉斯與域間差異的特征選取(FSBD)方法對統計特征進(jìn)行評估,選取更有利于跨域故障診斷和遷移學(xué)習的特征;然后,利用源域特征數據訓練深度自編碼器,將訓練得到的模型參數遷移至目標域,再利用目標域正常狀態(tài)樣本對深度遷移自編碼器模型進(jìn)行微調,微調后的模型用于目標域無(wú)標簽特征數據的故障分類(lèi)。最后,基于CWRU軸承故障數據開(kāi)展不同工況下故障診斷實(shí)驗,結果表明,所提出的FS-DTAE方法能夠有效提高不同工況下的故障診斷準確率。
2021, 29(7):91-94.
摘要:近年來(lái),隨著(zhù)食品行業(yè)對質(zhì)量要求的提升,食品加工行業(yè)逐步開(kāi)始進(jìn)行智能化轉型,開(kāi)始應用新型技術(shù)來(lái)解決生產(chǎn)過(guò)程中的檢測問(wèn)題。為了檢測產(chǎn)線(xiàn)上不規則排布的冰棍的長(cháng)度,設計了一種新型智能檢測工位,并開(kāi)發(fā)了配套算法。在算法開(kāi)發(fā)中,融合了邊緣檢測及最小外廓擬合算法實(shí)現了連續非接觸式的產(chǎn)品尺寸測量技術(shù),并在7組238份樣例的驗證中,測量結果低于1.1%的標準相對誤差,達到了理想的目標。
2021, 29(7):95-99.
摘要:針對傳統無(wú)人機姿態(tài)魯棒控制系統易受到外部干擾影響,無(wú)法精準控制姿態(tài)角、左側舵面角和右側舵面角,導致系統不穩定的問(wèn)題,設計了基于反步滑模算法的無(wú)人機姿態(tài)魯棒控制系統。使用TMS320F28335芯片的串級PID控制器,控制無(wú)人機中央處理機。選擇MS-S3型伺服驅動(dòng)器,削弱了主電路啟動(dòng)所產(chǎn)生的沖擊,獲取直流電源。使用STM32f407VGT6型號姿態(tài)控制器,控制旋翼姿態(tài)。構建無(wú)人機動(dòng)力學(xué)模型,設計反步滑模控制步驟,借助Visual c++6.0,實(shí)現無(wú)人機姿態(tài)魯棒控制。由實(shí)驗結果可知,該系統姿態(tài)角、左側舵面角和右側舵面角與實(shí)際控制結果一致,具有精準控制效果。
2021, 29(7):100-105.
摘要:以固體沖壓發(fā)動(dòng)機為動(dòng)力的導彈,其縱向通道控制系統設計中需要考慮固沖發(fā)動(dòng)機的可控性、控制的經(jīng)濟性以及發(fā)動(dòng)機的安全性,需要對固沖發(fā)動(dòng)機開(kāi)展充分的試驗驗證,通過(guò)補燃室壓強控制試驗驗證發(fā)動(dòng)機性能,為導彈總體控制創(chuàng )造條件。文章提出了一種基于補燃室壓強閉環(huán)的控制策略,可以在固沖發(fā)動(dòng)機地面直連試驗中有效驗證固沖發(fā)動(dòng)機控制性能。建立了固沖發(fā)動(dòng)機燃氣發(fā)生器、補燃室數學(xué)模型,設計控制律并進(jìn)行數學(xué)仿真。仿真結果表明,本文設計的補燃室壓強閉環(huán)控制系統可實(shí)現補燃室壓強控制,充分反應了固沖發(fā)動(dòng)機控制性能,可根據研究結果開(kāi)展導彈縱向通道控制系統設計,實(shí)現導彈總體對固沖發(fā)動(dòng)機能量管理及進(jìn)氣道保護等方面的需求。
鄭劍鋒 , 李天倫 , 毛樹(shù)人 , 孔鵬程 , 吳振裕
2021, 29(7):106-110.
摘要:針對光伏發(fā)電不穩定所導致的光伏電能浪費,以及儲能電池充放電不合理導致電池損耗成本過(guò)高等問(wèn)題,在分時(shí)電價(jià)的背景下,提出一種光儲系統優(yōu)化控制策略。首先,建立光儲系統并網(wǎng)模型,結合用戶(hù)用電特征、光伏出力與分時(shí)電價(jià)情況,在滿(mǎn)足光儲系統功率平衡與儲能電池約束條件下,綜合考慮光儲系統收益和儲能電池損耗成本。采用模糊處理法將多目標問(wèn)題轉為單目標問(wèn)題求解,以用戶(hù)的經(jīng)濟效益最高為最終優(yōu)化目標,構建凈收益優(yōu)化模型,并利用改進(jìn)的灰狼算法進(jìn)行優(yōu)化求解。最后,通過(guò)仿真結果表明,所提策略在分時(shí)電價(jià)情況下,為用戶(hù)帶來(lái)了較高的經(jīng)濟效益。
2021, 29(7):111-116.
摘要:傳統工業(yè)閥門(mén)定位器具有控制精度低、功耗大、控制方式單一、閥位易抖動(dòng)等缺點(diǎn),且其在使用的過(guò)程中須進(jìn)行現場(chǎng)調試才能進(jìn)一步適應生產(chǎn)要求。為了提高閥門(mén)定位器控制系統的適應能力,對控制算法進(jìn)行了深入研究,設計了一種基于STM32芯片的低功耗閥門(mén)定位器。硬件設計以STM32L152芯片為控制核心,外圍電路包括4~20mA轉3.3V電源電路、開(kāi)度/位移信號轉換電路、人機交互模塊電路;軟件設計采用自適應免疫模糊PID算法替代常規PID算法,實(shí)現了閥位控制參數的自整定。在MATLAB中構建閥門(mén)各機構數學(xué)模型的廣義傳遞函數,搭建仿真電路。最終得出控制系統的調整時(shí)間只需0.8s,且在整個(gè)控制過(guò)程中無(wú)超調量產(chǎn)生。有效提高了閥門(mén)的控制精度,避免了閥位的抖動(dòng)現象。
2021, 29(7):117-121.
摘要:隨著(zhù)全球人口急速的遞增使得能源消耗量日益遞增,所以利用一些無(wú)限再生的能源來(lái)代替其它再生速度慢及不可再生能源是至關(guān)重要的,太陽(yáng)能即是無(wú)限再生的能源之一。本文下位機設計采用STM32F105作為主控芯片完成數據的采集,上位機設計是基于LabVIEW搭建的虛擬太陽(yáng)能制冷監控系統,通過(guò)串口通信的方式與下位機連接實(shí)現了對環(huán)境中溫濕度的實(shí)時(shí)監測、數據存儲、自動(dòng)控制和報警等功能。通過(guò)測試,結果表明該系統溫度準確性等級為0.5,分辨力為0.1℃;濕度準確性等級為0.5,分辨力為1%RH,整個(gè)太陽(yáng)能制冷監控系統運行正常。
2021, 29(7):122-126.
摘要:針對傳統搬運機器人控制系統搬運路徑準確性較差,控制耗時(shí)較長(cháng)的問(wèn)題,基于A(yíng)T89C52單片機設計了一種新的搬運機器人控制系統。系統硬件主要由驅動(dòng)模塊、控制模塊、顯示模塊和地面勘測模塊組成,驅動(dòng)模塊具有很強的信息驅動(dòng)能力,能確保機器人在運動(dòng)過(guò)程得到充足的電量支持,顯示模塊及時(shí)進(jìn)行信息顯示,同時(shí)配合控制模塊實(shí)現實(shí)時(shí)控制,地面勘測模塊確保機器人在工作過(guò)程中對地面狀況進(jìn)行分析處理,從而得到更優(yōu)的搬運路徑。軟件部分設計了搬運機器人最佳的分組搬運策略,基于A(yíng)T89C52單片機將搬運指令傳輸至搬運機器人控制算法,快速糾正機器人的錯誤行為,使機器人成功完成搬運任務(wù)。實(shí)驗結果表明,該搬運機器人控制系統能夠有效縮短控制時(shí)間,提高控制精度,具有良好的系統規劃、優(yōu)化能力及智能化。
2021, 29(7):127-130.
摘要:面對傳統節能控制系統電能耗費大、實(shí)訓室管理不全面,導致節能控制效果較差的問(wèn)題,提出基于OneNET云平臺與物聯(lián)網(wǎng)MQTT協(xié)議的智慧節能控制系統。選擇HTML5-20工控板,支持MQTT協(xié)議,并與單片機通信。使用MLX90614型號紅外溫度傳感器,通過(guò)探測輻射情況,實(shí)現高精度溫度測量。設計HC-SR501人體紅外感應模塊,監控實(shí)訓室設備安全使用情況,避免出現電能消耗大的情況。根據系統軟件部分功能模塊,通過(guò)手機app端移動(dòng)設備控制教室設備,并隨時(shí)監管設備運行狀態(tài)。將遠程智能控制接入OneNET平臺,實(shí)現機構管理員管理、設備運行報表和自動(dòng)檢修功能。由系統測試結果可知,該系統風(fēng)扇最少耗電為40W、電燈最少耗電為0.1度,說(shuō)明電能消耗較少;實(shí)訓室溫度和濕度均在正常監管范圍內,說(shuō)明實(shí)訓室處于安全狀態(tài)。該系統設計從節能、安全管理角度,解決實(shí)訓室的智能管理問(wèn)題,也為資產(chǎn)失竊防患提供保障。
2021, 29(7):131-135.
摘要:為滿(mǎn)足智能家居座椅的交互式運動(dòng)控制需求,基于A(yíng)T89S52設計了嵌入式座椅運動(dòng)控制系統。使用VB.net設計了游戲手柄按鍵讀取軟件,并在此基礎上設計了座椅運動(dòng)控制軟件,軟件可分別在“手柄模式”和“鼠標模式”下與嵌入式座椅運動(dòng)控制器通信,進(jìn)而控制座椅進(jìn)行加速、減速、正轉和反轉等運動(dòng)。構建了控制系統實(shí)驗裝置,實(shí)驗結果表明,“鼠標模式”下,通過(guò)鼠標點(diǎn)擊控制軟件上功能按鈕可實(shí)現對座椅的準確運動(dòng)控制;“手柄模式”下,游戲手柄不僅可控制座椅運動(dòng),還可同步控制電腦上運行的游戲或遠程遙控車(chē),實(shí)現浸入感較強的座椅運動(dòng)娛樂(lè )應用。
2021, 29(7):136-139.
摘要:精確有效的發(fā)酵過(guò)程模型不僅能夠定量揭示過(guò)程信息間的關(guān)聯(lián),實(shí)現對難以實(shí)時(shí)監測變量的預測,而且是進(jìn)一步控制和優(yōu)化的前提。基于數據驅動(dòng)的發(fā)酵過(guò)程建模方法得到了廣泛研究與應用,然而其僅考慮發(fā)酵過(guò)程的非線(xiàn)性特征和數據具有多采樣率的特點(diǎn),忽略了過(guò)程數據中測量噪聲對模型的影響。為此,提出基于棧式降噪自編碼器的發(fā)酵過(guò)程回歸建模方法,該方法不僅具有較強的非線(xiàn)性擬合能力,半監督的學(xué)習策略也能夠充分挖掘發(fā)酵過(guò)程中的所有數據信息,同時(shí)可以從含噪聲的過(guò)程數據中提取出魯棒性的特征,使模型具有噪聲適應性。通過(guò)青霉素仿真對比實(shí)驗結果表明,該模型的預測性能更好。
2021, 29(7):140-144.
摘要:針對當前雷達通信信號收發(fā)控制系統接入信號容量較小,導致系統信號收發(fā)控制時(shí)間較長(cháng)的問(wèn)題,設計基于大數據分析的雷達通信信號收發(fā)控制系統。系統硬件由雷達通信信號發(fā)送器、雷達通信信號接收器、雷達通信信號控制器三部分組成。雷達通信信號通過(guò)無(wú)線(xiàn)芯片NTF608處理,利用MSO746F167單片機協(xié)調整個(gè)雷達通信信號發(fā)送器正常工作,雷達通信信號接收器在低噪聲放大器中高速緩沖基帶信號,雷達通信信號控制器選用NTUET34876R核心控制芯片,將雷達通信數據存儲至4K字節的K1高速存儲寄存器中。利用大數據分析技術(shù)在終端處理器上顯示雷達通信芯片產(chǎn)生的初始數據,通過(guò)緩沖器進(jìn)行階段緩沖,將初始數據傳輸至雷達芯片進(jìn)行處理,處理結束后將最終產(chǎn)生的數據,重新返回到終端處理器進(jìn)行分析保存,實(shí)現雷達通信信號收發(fā)控制。實(shí)驗結果表明,基于大數據分析的雷達通信信號收發(fā)控制系統的接入信號容量為85.9%,信號收發(fā)控制時(shí)間為43s,能夠有效增大系統接入信號容量,縮短系統信號收發(fā)控制時(shí)間。
2021, 29(7):145-148.
摘要:針對非線(xiàn)性自抗擾控制技術(shù)設計的系統、線(xiàn)性自抗擾技術(shù)設計的系統受到噪聲影響,導致信號傳輸受到阻礙,出現偏航角跟蹤控制結果精準度低的問(wèn)題,提出了基于核相關(guān)濾波的無(wú)人機偏航角跟蹤控制系統設計。在系統總體架構支持下,采用STM32F407型號主控芯片,保證無(wú)人機控制系統穩定性。在方向盤(pán)下安裝有轉向角傳感器,為ESP電子控制單元提供方向盤(pán)。使用頻率為2.4 GHz遙控器接收機生成具有不同脈沖寬度PWM信號,通過(guò)控制旋翼偏航控制器,推動(dòng)旋翼在不同角度指令下旋轉。利用核相關(guān)濾波器過(guò)濾目標圖像,通過(guò)濾波器的輸運來(lái)估計目標運動(dòng)位置,并確定地面參考坐標系與無(wú)人機機體坐標系,構成無(wú)人機在空間中六個(gè)自由度,由此設計偏航角跟蹤控制軟件流程,跟蹤控制無(wú)人機偏航角。由實(shí)驗結果可知,該系統滾轉角與實(shí)際值軌跡一致,誤差為0;俯仰角與實(shí)際值軌跡有偏差,誤差為0.05°,為無(wú)人機向不同方向精準飛行提供系統支持。
2021, 29(7):149-155.
摘要:針對精密測量雷達訓練時(shí),由于缺少訓練合作目標,導致訓練的針對性差,有效性不好等實(shí)際問(wèn)題,結合測量雷達實(shí)際應用的特點(diǎn)和規律,提出了采用計算機仿真技術(shù)構建訓練合作目標的運動(dòng)軌跡模型、RCS(目標的雷達散射截面積)特性模型,并利用測量雷達目標模擬器在測量雷達上實(shí)現基于模擬目標的測量雷達實(shí)戰化訓練方法。經(jīng)在某型測量雷達上實(shí)際應用進(jìn)行驗證,結果表明方法可行,利用本方法使訓練更貼近實(shí)戰,訓練的針對、有效性得到很大提高。
2021, 29(7):156-160.
摘要:針對光電制導導彈高精度指向需求,通過(guò)研究導彈校靶方法以修正系統誤差,提升光電導引頭指向精度。提出解析法和幾何法兩種校靶方法,解析法是從數學(xué)推導的角度出發(fā),利用坐標等效變換列寫(xiě)方程組,通過(guò)求解多元方程組獲得校靶修正角度;幾何法是從距離逼近的角度出發(fā),通過(guò)多點(diǎn)測量實(shí)際指向誤差,利用最小二乘、幾何旋轉變換等方法得到校靶修正角度。最后利用數字仿真分別模擬了兩種校靶算法,并進(jìn)行了對比分析,驗證了兩種算法的有效性。
2021, 29(7):161-165.
摘要:目前設計的戰斗機隊形指揮控制系統數據匹配度低,指揮性能較差。為了解決上述問(wèn)題,基于北斗衛星通信定位設計了一種新的戰斗機隊形指揮控制系統,對系統的硬件和軟件進(jìn)行優(yōu)化設計。硬件。主要由定位器、指揮器、信號接收器和監控器組成,選用HD-38型號的定位器,提高定位精度,采用HD-72X型號的指揮器,增強系統的整體指揮模式,同時(shí)在信號接收器上設置單頻、雙頻、三頻三個(gè)模式,利用UPS續航電源對系統進(jìn)行供電,從而提高系統的儲電能力。通過(guò)控制戰斗機的隊形變換、隊形保持以及隊形控制來(lái)完成戰斗機隊形指揮控制。實(shí)驗結果表明,基于北斗衛星通信定位的戰斗機隊形指揮控制系統能夠有效提高系統的數據匹配度,提升戰斗機隊形指揮控制效率,增強指揮性能。
陳策 , 劉靚 , 呂長(cháng)春 , 黃皓 , 尹祿高
2021, 29(7):166-170.
摘要:為了提高運載火箭遙測參數起始電平的判讀效率和覆蓋性,更好的滿(mǎn)足高密度測試的需求,在此基于LabVIEW平臺和ACCESS數據庫設計開(kāi)發(fā)了一款遙測參數起始電平自動(dòng)判讀軟件。該軟件融合了數據庫模型、組播接收、全波道計算、全幀挑路、自動(dòng)判讀、包絡(luò )分析、實(shí)時(shí)顯示、故障報警等多個(gè)功能,可實(shí)現遙測參數全波道數據的自動(dòng)測試。該軟件在多個(gè)型號運載火箭測量系統綜合試驗中進(jìn)行了應用,高質(zhì)量的完成了測試任務(wù),相比于傳統人工判讀模式,在判讀效率和精細化程度上具有明顯優(yōu)勢。
2021, 29(7):171-174.
摘要:設計了一種基于Qt的人機交互軟件,用于從表面肌電信號中解碼出手勢,控制空間機械臂靈巧手作業(yè)。介紹了肌電信號解碼手勢并控制仿真靈巧手系統的組成,包括下位機肌電采集接口部分和上位機人機交互軟件兩部分。詳細說(shuō)明了人機交互軟件的三個(gè)功能模塊,即接收并顯示16路神經(jīng)接口向上位機發(fā)送的肌電信號、對肌電信號進(jìn)行實(shí)時(shí)手勢解碼以及控制仿真靈巧手。分析了軟件設計過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù),信號與槽機制、多線(xiàn)程與多進(jìn)程結合、UDP通信等。最后,設計了基于肌電信號解碼三種手勢并控制仿真靈巧手的實(shí)時(shí)實(shí)驗,手勢識別率在98%以上,控制延遲為200ms左右。實(shí)驗結果表明,人機交互軟件運行穩定,功能齊全,在航天遙操作人機交互系統中具有應用前景。
2021, 29(7):175-179.
摘要:隨著(zhù)大數據技術(shù)的發(fā)展,如何存儲和處理各類(lèi)民機運行支持數據,為企業(yè)用戶(hù)提供所需數據,已成為主制造商企業(yè)進(jìn)行數字化轉型、洞察企業(yè)盈利和增值的關(guān)鍵因素之一。當前,主制造商數據采用傳統數據庫或數據倉庫的模式無(wú)法滿(mǎn)足航空運行數據指數級增長(cháng)的需求。同時(shí),數據管理標準、格式差異較大,不同用戶(hù)無(wú)法快速獲取有用信息,造成“企業(yè)數據孤島”。鑒于此,本文提出了一種基于Lambda的運行支持數據湖系統設計方法。首先介紹了數據湖的概念和特點(diǎn)。然后,介紹了基于Lambda的運行支持數據湖系統的架構設計方案。結合運行支持數據湖的服務(wù)需求對系統功能進(jìn)行設計。基于A(yíng)ngular、Spring Boot等開(kāi)發(fā)了民機運行支持數據湖系統,為主制造商開(kāi)展集中式數據管理、挖掘數據應用價(jià)值,實(shí)現企業(yè)數字化轉型提供支撐。
2021, 29(7):180-184.
摘要:對于非穩態(tài)振動(dòng)信號,使用FFT分析會(huì )產(chǎn)生譜模糊現象。為了消除譜模糊,最常用的方法是計算階次跟蹤,目前計算主要采用商業(yè)軟件進(jìn)行。本文根據階次分析流程,計算轉速剖面,采用拉格朗日7點(diǎn)插值算法;計算重采樣時(shí)刻,采用給定角加速度閾值進(jìn)行分段插值方法;角域重采樣,采用滑動(dòng)低通濾波插值方法。基于LabVIEW設計了階次分析軟件系統。通過(guò)仿真信號及實(shí)測信號分析表明,設計的基于LabVIEW的階次分析系統可以有效的解決譜模糊現象。
2021, 29(7):185-189.
摘要:針對于醫院信息管理工作難度大,數據種類(lèi)復雜并且對于醫院管理數據利用率低等問(wèn)題,本文通過(guò)設計一種醫院信息管理系統,該系統軟件設計采用C/S架構記性設計;針對于醫院數據挖掘技術(shù),本文通過(guò)改進(jìn)Apriori算法和增量決策樹(shù)算法對數據進(jìn)行處理,提高醫院信息利用率。并通過(guò)設計模擬實(shí)驗方案對設計的算法進(jìn)行驗證,其中對于改進(jìn)Apriori算法與原始的Apriori算法相比起處理速度提升了10倍;對于增量決策樹(shù)算法分類(lèi)的準確率比C4.5算法和ID3算法高5%以上,并且在增量學(xué)習中耗時(shí)是C4.5算法和ID3算法的40%以下。
2021, 29(7):190-196.
摘要:電力輸電線(xiàn)路下方或附近的無(wú)覆蓋物的裸露地表,是引起輸電線(xiàn)路事故的主要隱患之一。從無(wú)人機電力巡檢航拍圖像中識別裸露地表可以預防類(lèi)似事故的發(fā)生。由于Mask RCNN識別無(wú)人機電力巡檢航拍圖像中裸露地表的精度較低,提出一種圖像特征融合的方法,即人工提取HOG和LBP兩種不同的圖像特征,經(jīng)過(guò)不同權重的融合共同表征圖像中裸露地表區域的特征,再對SVM進(jìn)行訓練并用于識別。實(shí)驗結果表明,采用該方法識別率可以達到80%以上,識別時(shí)間少于60ms; HOG和LBP兩種特征在進(jìn)行融合時(shí),當兩種特征的數量級相當時(shí),得到的識別率最高。可見(jiàn),該方法在具有較高識別率的同時(shí),具有比較好的實(shí)時(shí)性,適合于無(wú)人機機載平臺對航拍圖像的初篩,且訓練時(shí)間較少,權重參數規模小,為無(wú)人機航拍圖像中目標物的識別提供一種新思路。
黃學(xué)進(jìn) , 鄭文華 , 余婷
2021, 29(7):197-202.
摘要:為提高機械液壓裝置設計效率,降低生產(chǎn)成本,建立其全生命周期管理平臺,需構建機械液壓裝置數學(xué)模型。常規的機械液壓裝置大多是線(xiàn)性定常高階系統,時(shí)域分析方法在建模過(guò)程中存在較多局限性。本文采用頻響分析方法,以某機械液壓裝置控制回路為研究對象,通過(guò)頻響分析儀,進(jìn)行機械液壓裝置建模,并對獲得的模型精度進(jìn)行仿真驗證。將頻域辨識模型與實(shí)物試驗數據進(jìn)行對比,驗證了模型的精度,證明了頻域建模的有效性,為后續機械液壓裝置控制系統全數字仿真與硬件在回路仿真提供了基礎。
陳壯煉 , 林曉樂(lè ) , 陳銀菊 , 黃秋瑩 , 李超
2021, 29(7):203-207.
摘要:針對目前醫學(xué)上手部康復治療的康復器械功能單一,訓練過(guò)程動(dòng)作反復且枯燥無(wú)趣,恢復過(guò)程比較緩慢等問(wèn)題,提出了一種基于計算機視覺(jué)的手勢識別康復系統。首先介紹了圖像采集、分割、平滑處理、分類(lèi)、識別等計算機視覺(jué)關(guān)鍵技術(shù),其次,重點(diǎn)闡述了手勢康復系統的實(shí)現細節。通過(guò)攝像頭采集不同年齡,性別人群手勢樣本數據,建立康復手勢數據庫,利用計算機視覺(jué),卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ),PyQt圖形界面等技術(shù)來(lái)構建康復系統,給出具有趣味性并且高效便利的康復訓練方案,治療方法彌補傳統康復治療的缺陷。實(shí)驗結果表明,系統運行可靠、準確率高達96%,不但可以提高患者對康復訓練的興趣,積極性,而且價(jià)格相對于其他康復器械更加低廉,應用前景更廣闊。
2021, 29(7):208-212.
摘要:空間飛行器由于其所處環(huán)境的特殊性,在不同跟隨模式下,如何與不同距離目標實(shí)現交會(huì ),很難在真實(shí)環(huán)境進(jìn)行全面的試驗和評估。通過(guò)對影響空間飛行器交會(huì )的各種系統誤差和隨機誤差進(jìn)行分析,利用變軌算法以及優(yōu)化算法構建飛行器從初始位置到交會(huì )位置的軌道模型,進(jìn)而得到空間飛行器交會(huì )準確度計算模型,利用該模型進(jìn)行空間飛行器交會(huì )仿真,得到一系列仿真數據,對空間飛行器的研究具有參考意義。
王有春 , 徐昕 , 謝芳 , 平佳偉 , 韓雨桐 , 王曉林 , 向四桂
2021, 29(7):213-217.
摘要:針對新型低溫燃料運載火箭箭體較長(cháng),箭地之間通信距離遠且傳輸可靠性要求高的特點(diǎn),采用ZYNQ架構研制了一套小型化的全冗余高速通信裝置。該裝置通過(guò)分體式結構設計實(shí)現了模塊的可擴展性,通過(guò)FPGA實(shí)現了LVDS/422接口、鏈路層組幀拆幀、板上時(shí)序及邏輯控制,通過(guò)ARM實(shí)現了系統資源調度、數據存儲、網(wǎng)絡(luò )通信及雙網(wǎng)口綁定,通過(guò)采用基于A(yíng)XI總線(xiàn)的多DMA通道并行傳輸方式實(shí)現了高性能傳輸。與傳統的箭地通信裝置相比,這種裝置不僅體積縮小到原來(lái)的1/4,成本降低為原來(lái)的1/3,通信速率提高了一倍,且可靠性更高。
2021, 29(7):218-222.
摘要:可靠性在核電汽輪機數字電液控制系統(Digital electro-hydraulic control system,簡(jiǎn)稱(chēng)DEH)質(zhì)量中至關(guān)重要。從提升系統可靠性的角度出發(fā),分析了核電DEH的工作原理,設計了基于異構處理器的核電DEH系統,給出了DEH的系統架構、硬件構成及雙余度設計方案。基于馬爾科夫過(guò)程理論建立了雙余度核電DEH的可靠度函數模型, 結合可靠性框圖及雙余度系統狀態(tài)轉移圖對核電DEH做了失效分類(lèi);引入失效率、維修率、共因失效因子與診斷覆蓋率等參數,建立了狀態(tài)轉移方程,分析了系統在不同生命周期基于馬爾科夫模型的可靠度。通過(guò)一個(gè)實(shí)例檢驗了雙余度核電DEH的可靠性,為工程設計人員提供了指導與參考。
2021, 29(7):223-228.
摘要:邊緣計算將云計算擴展到網(wǎng)絡(luò )邊緣,在解決了云計算時(shí)延高、移動(dòng)性差和位置感知弱等缺陷的同時(shí)也帶來(lái)了諸多安全問(wèn)題。針對邊緣計算網(wǎng)絡(luò )開(kāi)放性、異構型和節點(diǎn)資源受限等特點(diǎn),研究設計具有6層結構的通用邊緣計算入侵檢測系統,并在此模型架構上提出了一個(gè)邊緣計算入侵檢測方案,基于該方案提出了一種適用于邊緣計算部署的改進(jìn)極限學(xué)習機的入侵檢測算法TSS-ELM,TSS-ELM增加了云服務(wù)器訓練樣本篩選環(huán)節來(lái)優(yōu)化機器學(xué)習中的外權,從而對邊緣節點(diǎn)數據實(shí)現高效的入侵檢測。仿真實(shí)驗結果和分析表明,該算法在準確性、時(shí)間依賴(lài)性、魯棒性和誤報率方面與其他現有算法相比具有更優(yōu)異的性能。
2021, 29(7):229-234.
摘要:針對通信輻射源個(gè)體識別技術(shù)中有標簽信號樣本不足導致個(gè)體識別準確率較低的問(wèn)題,提出了基于偽標簽半監督深度學(xué)習的輻射源個(gè)體識別方法,該方法利用加權平均思想改進(jìn)了偽標簽的賦值方式,有效增強了偽標簽的質(zhì)量,提升了網(wǎng)絡(luò )模型的魯棒性。介紹了如何基于偽標簽思想設計半監督深度學(xué)習方法,并運用熵正則化算法的概念從理論方面解釋了偽標簽的有效性。實(shí)驗設計了適合于信號樣本的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ),采取不同數目的有標簽樣本與無(wú)標簽樣本組建的訓練集方案,得到了改進(jìn)的偽標簽半監督方法在測試集的識別準確率,結果表明,該方法較全監督方法和改進(jìn)前的偽標簽半監督方法有著(zhù)更好的識別效果和更強的優(yōu)越性。
2021, 29(7):235-242.
摘要:考慮電子元件的多樣化、精細化及PCB集合度越來(lái)越高,這對元件組裝設備的精度要求不斷提升。針對自動(dòng)插件機視覺(jué)系統要求精度、實(shí)時(shí)性高,系統結構空間狹小等特點(diǎn),基于旋轉立體視覺(jué)建立了針腳末端三維坐標視覺(jué)系統的數學(xué)模型,并在旋轉視覺(jué)的代數重構法基礎上提出等價(jià)雙目視覺(jué)的三角重構法;通過(guò)理論分析和仿真,推導并驗證了旋轉視覺(jué)的關(guān)鍵部件與關(guān)鍵參數的精度對針腳位姿測量精度影響的定量分析方法;借助于等價(jià)雙目視覺(jué)的三角分析法,找到了在某些位置下針腳位姿測量精度發(fā)生異常的原因和規律。提出的重構方法及精度分析方法可為高精度旋轉視覺(jué)的設計選型、優(yōu)化和高效使用提供指導。
2021, 29(7):243-246.
摘要:應急救災場(chǎng)景下,無(wú)人機可以作為應急通信設備搭建應急通信網(wǎng)絡(luò )。在多無(wú)人機構建的應急通信系統中,無(wú)人機的負載情況會(huì )影響地面用戶(hù)的通信質(zhì)量。面向通信負載均衡,對多無(wú)人機通信系統中無(wú)人機的軌跡優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行了研究。提出了無(wú)人機軌跡優(yōu)化模型,分別設計了基于用戶(hù)位置和基于無(wú)人機負載的虛擬力場(chǎng)計算公式。以虛擬力場(chǎng)為依據,提出了無(wú)人機軌跡控制方法,給出了詳細無(wú)人機運動(dòng)控制流程。仿真實(shí)驗驗證了算法在無(wú)人機軌跡優(yōu)化的有效性,平衡了無(wú)人機之間的用戶(hù)負載,提高了用戶(hù)的通信吞吐量。
2021, 29(7):247-253.
摘要:隨著(zhù)智能保障、PHM等技術(shù)不斷深入應用,可靠性、安全性、測試性(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“三性”)的重要性日益凸顯,工程中迫切需要解決“三性”重復工作、專(zhuān)業(yè)孤島以及“兩張皮”現象。從系統工程出發(fā),首先分析了“三性”主線(xiàn)工作內容,均緊緊圍繞功能故障邏輯關(guān)系開(kāi)展,統一建模,實(shí)現模型復用。其次,在功能模型基礎上映射出故障邏輯關(guān)系,更接近故障傳遞的真實(shí)情況,解決“兩張皮”現象。然后,全面分析“三性”建模要素和評估內容,對專(zhuān)用部分的信息進(jìn)行處理,使得“三性”工作不再是孤島。最后,以燃油系統為例展開(kāi)了建模評估,基于功能故障邏輯模型,分別進(jìn)行了可靠性、安全性、測試性建模與評估,實(shí)現了模型復用,減少重復工作;專(zhuān)業(yè)協(xié)同工作,提高了工作效率;緊密結合功能,有效解決“兩張皮”現象。
2021, 29(7):254-258.
摘要:針對常用的微波峰值功率計體積大、重量重、攜帶麻煩、不便于裝備現場(chǎng)維修等問(wèn)題,以AD8317對數功率轉換芯片為核心,通過(guò)對數射頻檢波、高速信號采集、信號處理顯示等方式設計實(shí)現了一種便攜式微波峰值功率計。使用校準數據庫的方式改善了功率轉換芯片的誤差,提高了測量頻率范圍和精度。試驗表明,該功率計可以測量頻率在2GHz~9GHz、功率0dBm~-50dBm的射頻信號峰值/平均功率,同時(shí)輸出檢波波形,測量誤差小于1dBm,達到了設計指標要求。在實(shí)際應用中,該設備操作簡(jiǎn)單、攜帶方便,提高了裝備保障的時(shí)效性,大大節約了維修成本,具有重要的經(jīng)濟和軍事意義。
孫卓見(jiàn) , 李紅衛 , 左康 , 趙飛 , 梅雪松
2021, 29(7):259-263.
摘要:針對傳統制造業(yè)數字化水平不高的問(wèn)題,提出了基于增強現實(shí)的生產(chǎn)數據記錄系統。分析了車(chē)間數字化轉型的軟件架構需求,應用了RESTful風(fēng)格的前后端分離軟件架構,將系統數據庫和前端應用解耦,實(shí)現了基于HTTP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò )通訊。通過(guò)包含BLSTM的深度學(xué)習算法,對設備儀表圖像進(jìn)行檢測識別,實(shí)現了制造過(guò)程關(guān)鍵生產(chǎn)數據智能化獲取。通過(guò)對生產(chǎn)流程的分析和多維信息之間的聯(lián)系,建立了基于增強現實(shí)的引導式生產(chǎn)數據記錄應用。生產(chǎn)實(shí)踐證明,系統能夠實(shí)現生產(chǎn)任務(wù)的引導和過(guò)程數據的記錄,工人工作效率提高,系統響應迅速,有利于車(chē)間生產(chǎn)過(guò)程的數字化轉型。
龔靖傑 , 鄧哲 , 王家樂(lè ) , 張永亮 , 張夢(mèng)妍
2021, 29(7):264-268.
摘要:為提高多通道信號系統的硬件資源利用率和信道切換效率,使用AD75019型寬信號范圍模擬開(kāi)關(guān)矩陣為核心設計了一款信號切換設備。實(shí)現了32輸入至32輸出通道之間任意組合的連接和切換,配置完成后的通道切換響應時(shí)間小于100ms。設備支持外接電源和內置電池的雙電源供電模式,并可通過(guò)觸摸式液晶屏完成通道間連接狀態(tài)的配置,確保了設備使用的便利性和靈活性。同時(shí)接口采用了高密度接插件進(jìn)一步減小了設備的體積和重量,提高了設備的便攜性。測試試驗證明,信號切換設備避免了多通道信號系統中整理線(xiàn)纜和插拔接口的工作,能夠顯著(zhù)的提高系統的信道切換效率和配對可靠性,可廣泛應用于大型測量、控制和試驗系統中。
2021, 29(7):269-274.
摘要:針對航天顯示儀表對圖形快速繪制的需求,研究現有2D圖形繪制算法。提出改進(jìn)的Bresenham直線(xiàn)繪制方法,利用線(xiàn)段中點(diǎn)進(jìn)行加速繪制,一次循環(huán)可同時(shí)繪制兩個(gè)點(diǎn),比原算法節省了約30%的計算步驟;提出基于凸多邊形的種子填充算法,利用凸多邊形的某一單邊確定填充種子,記為填充起點(diǎn),以余下的邊作為填充邊界,記為填充終點(diǎn),將所有起點(diǎn)終點(diǎn)進(jìn)行對應劃線(xiàn)完成填充,簡(jiǎn)化了計算步驟,算法復雜度減半。經(jīng)過(guò)實(shí)驗驗證該算法在繪制復雜儀表圖像時(shí)在執行時(shí)間方面的優(yōu)越性,在理論和實(shí)驗上都優(yōu)于傳統算法,能夠較好的滿(mǎn)足航天顯示儀表對二維圖形加速的需求,已成功應用到載人飛行器儀表中。
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