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  • 2024年第0卷第2期文章目次
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    • >測試與故障診斷
    • 典型測試用例推薦與用例期望結果生成系統

      2024, 32(2):1-6.

      摘要 (81) HTML (0) PDF 1.64 M (407) 評論 (0) 收藏

      摘要:測試領(lǐng)域在對公司產(chǎn)品質(zhì)量的把控中至關(guān)重要,但不同測試人員在面向同一個(gè)測試產(chǎn)品時(shí),會(huì )由于測試人員本身經(jīng)驗以及對產(chǎn)品功能的熟悉程度,導致測試不具備系統性,全面性。同時(shí)測試團隊在長(cháng)時(shí)間針對公司相關(guān)業(yè)務(wù)產(chǎn)品,或者開(kāi)發(fā)人員在系統聯(lián)試過(guò)程中,會(huì )形成大量具有典型意義的測試用例。但目前傳統的做法并沒(méi)有將該具有價(jià)值的測試用例深度分析。只是形成相關(guān)文檔后匯總,就將該數據塵封。因此本文以典型測試用例為數據,以知識圖譜為展現形式與存儲形式,Bert實(shí)體提取為技術(shù)基礎的推薦系統。根據用戶(hù)輸入,推薦出相關(guān)的典型測試用例。同時(shí)在某些行業(yè),測試人員在實(shí)際工作業(yè)務(wù)中,需要花費大量時(shí)間對測試用例的輸入,期望結果進(jìn)行描述,形成正式文檔用于保存記錄。該系統可實(shí)現根據用例輸入自動(dòng)生成對應的期望結果,以提升測試人員的工作效率。

    • 管溝機器人自動(dòng)化巡檢系統設計

      2024, 32(2):7-13.

      摘要 (99) HTML (0) PDF 2.81 M (266) 評論 (0) 收藏

      摘要:隨著(zhù)鐵路涵洞、公路排水渠和城市管網(wǎng)的快速發(fā)展,管溝維護任務(wù)的工作量逐年增加。為了確保工作人員的安全和提高管溝維護的效率,設計了一套管溝自動(dòng)化檢測系統。該系統由PC、控制手柄、管溝機器人和線(xiàn)纜車(chē)構成。管溝自動(dòng)化檢測系統以PC為核心,PC通過(guò)RS485與控制手柄、管溝機器人和線(xiàn)纜車(chē)進(jìn)行通信。PC下發(fā)指令給機器人和線(xiàn)纜車(chē),對管溝機器人和線(xiàn)纜車(chē)進(jìn)行遠程操控與傳感器數據監測。PC通過(guò)同軸電纜接收管溝內部圖像,實(shí)時(shí)對管溝進(jìn)行監控。經(jīng)實(shí)驗測試,該管溝自動(dòng)化檢測系統能夠正常運行在管溝環(huán)境中,機器人通信距離超過(guò)100m,PC上位機實(shí)時(shí)顯示1080P 30Hz的管溝視頻。該管溝自動(dòng)化檢測系統具有一定的應用價(jià)值,符合設計需求,具有一定的推廣價(jià)值。

    • 船舶操縱性約束模測量系統設計與分析

      2024, 32(2):14-21.

      摘要 (49) HTML (0) PDF 3.17 M (350) 評論 (0) 收藏

      摘要:為解決實(shí)驗室船舶操縱性約束模實(shí)驗中的測量及數據分析處理技術(shù)問(wèn)題,開(kāi)發(fā)組建實(shí)驗測量系統,推導數據分析處理方法,以期實(shí)現約束模實(shí)驗的測量與數據在線(xiàn)分析處理。根據前期研究經(jīng)驗,設計了較為完善的測量硬件系統方案;其中為實(shí)現約束模中精確的零相位整周期測量要求,采用光電開(kāi)關(guān)利用數據采集卡的硬件觸發(fā)啟動(dòng)功能來(lái)實(shí)現,并給出了整數周期測量的方案;利用最小二乘擬合及傅里葉分析等方法推導給出各船舶水動(dòng)力導數數據處理方法。在此基礎上,作為重點(diǎn)編寫(xiě)了完整的在線(xiàn)測量與數據在線(xiàn)分析程序,主要功能內部獨立實(shí)現;該系統手工介入頻度低,基本實(shí)現了測量的自動(dòng)化,效率得到大幅提高。最后展開(kāi)實(shí)際測量驗證,數據的擬合結果與測量結果符合良好,驗證了本文系統的可靠性;同時(shí)處理結果顯示船舶附加質(zhì)量導數Yv同船舶慣性質(zhì)量很接近,而導數Yr',Nv'數值很小近于零。

    • 基于改進(jìn)的YOLOV5算法對ADB汽車(chē)大燈的外界環(huán)境檢測

      2024, 32(2):22-28.

      摘要 (97) HTML (0) PDF 1.63 M (276) 評論 (0) 收藏

      摘要:針對遠光燈交匯會(huì )影響汽車(chē)駕駛員的視覺(jué)注意力,導致汽車(chē)駕駛員夜間行駛安全難以得到保障的問(wèn)題,研究基于機器視覺(jué)及深度學(xué)習的ADB汽車(chē)大燈的外界環(huán)境檢測方法。 通過(guò)機器視覺(jué)的CCD相機采集ADB汽車(chē)大燈外界環(huán)境圖像數據,利用數據篩選方法剔除采集到的圖像數據中干擾光源數據,依據路況特征差異,劃定ADB汽車(chē)大燈外界環(huán)境檢測目標區域后,通過(guò)深度學(xué)習算法檢測外界環(huán)境目標車(chē)燈光源,結合擴展卡爾曼預測各目標車(chē)燈光源軌跡,當車(chē)輛前方有車(chē)燈光源經(jīng)過(guò)時(shí),ADB系統及時(shí)調整汽車(chē)遠光燈對應區域燈珠亮度,減少在高速行駛時(shí)因遠光燈交匯對汽車(chē)駕駛員的視覺(jué)影響,保障汽車(chē)安全行駛。實(shí)驗結果表明,該方法可有效剔除各類(lèi)干擾光源,準確檢測目標車(chē)燈光源,且目標車(chē)燈光源軌跡預測結果與真實(shí)結果非常接近,可精準完成ADB汽車(chē)大燈的外界環(huán)境檢測。

    • 基于FPGA的硅微陀螺數字測控和溫補技術(shù)研究

      2024, 32(2):29-35.

      摘要 (68) HTML (0) PDF 2.17 M (345) 評論 (0) 收藏

      摘要:硅微陀螺儀由陀螺結構和測控電路組成,隨著(zhù)模擬接口電路的日臻完善,陀螺儀性能的提升主要靠數字電路中的測控和補償算法。目前硅微陀螺測控電路正在向芯片化方向發(fā)展,為了加速硅微陀螺測控電路芯片化進(jìn)程,用Verilog硬件描述語(yǔ)言設計了AGC和PLL對陀螺幅度和相位進(jìn)行閉環(huán)控制,科氏力平衡進(jìn)行閉環(huán)檢測。對因加工造成的正交誤差,設計了正交校正閉環(huán)。根據溫度對陀螺儀的影響,對標度因數進(jìn)行線(xiàn)性補償,對零偏進(jìn)行了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )補償。實(shí)驗結果表明,該控制系統下AGC相對穩定性為124ppm,PLL相對穩定性為79.1ppm,常溫零偏穩定性為2.9o/h。在0℃到65℃溫度范圍內補償前零偏穩定性為17.7o/h,補償后零偏穩定性為9.1o/h,標度因數溫度靈敏度降低1個(gè)數量級,不僅提升了硅微陀螺儀的性能,也為陀螺ASIC設計奠定了良好基礎。

    • 基于混合人工蜂群算法的并行測試任務(wù)優(yōu)化研究

      2024, 32(2):36-41.

      摘要 (20) HTML (0) PDF 2.15 M (252) 評論 (0) 收藏

      摘要:并行測試技術(shù)可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)任務(wù)的測試,提高資源利用率,節約測試成本;并行測試調度問(wèn)題是一種復雜的組合優(yōu)化問(wèn)題,是并行測試技術(shù)的核心要素;并行測試系統作為并行測試技術(shù)的載體,自身的性能和求解效率尤其重要;對并行測試完成時(shí)間極限定理進(jìn)行了研究,建立了并行測試任務(wù)調度的數學(xué)模型,分析了傳統元啟發(fā)式算法求解并行測試問(wèn)題的不足,提出了基于動(dòng)態(tài)規劃的遞歸搜索技術(shù)和人工蜂群算法相結合的混合人工蜂群算法,并采用整數規劃精確算法和遺傳算法對混合人工蜂群算法進(jìn)行驗證;得出結論采用混合人工蜂群算法進(jìn)行并行測試任務(wù)的調度節約了接近50%的時(shí)間,降低了約20%的硬件資源占用,提高了測試效率,可以滿(mǎn)足工程實(shí)際的應用。

    • 基于改進(jìn)Yolov5s的輸電線(xiàn)路防外力破壞行為檢測識別

      2024, 32(2):42-49.

      摘要 (110) HTML (0) PDF 2.38 M (474) 評論 (0) 收藏

      摘要:電力系統的安全對于整個(gè)能源傳輸過(guò)程至關(guān)重要。針對輸電線(xiàn)路下超大工程車(chē)輛和煙火為主要的外力破壞行為,對單階段目標檢測算法YOLOv5s進(jìn)行改進(jìn),首先針對輸電線(xiàn)路多雨霧煙塵等工作環(huán)境,引入限制對比度自適應直方圖均衡算法CLAHE對圖片進(jìn)行去霧處理,提升圖片對比度;針對檢測目標距離較遠的問(wèn)題,在YOLOv5s網(wǎng)絡(luò )的基礎上添加CA注意力機制,提升了模型對目標的定位能力;將原網(wǎng)絡(luò )中的最鄰近差值采樣方式替換為輕量級通用上采樣算子CARAFE,更好地捕捉特征圖的同時(shí)引入較小的參數量;最后在網(wǎng)絡(luò )的特征融合層,使用具有通道混洗思想的GSConv卷積模塊代替標準卷積模塊,減小模型參數量,再利用slim_neck特征融合結構,強化目標關(guān)注度,達到減小模型參數量同時(shí)提升檢測精度的效果。實(shí)驗結果表明:改進(jìn)后的YOLOv5s網(wǎng)絡(luò ),mAP提升了4.4%,參數量減小了3.4%,權重模型內存減小了2.7%,證明了算法的有效性。

    • 一種無(wú)人機飛行控制軟件自動(dòng)測試方法

      2024, 32(2):50-55.

      摘要 (61) HTML (0) PDF 1.79 M (305) 評論 (0) 收藏

      摘要:針對機載飛行控制軟件測試依賴(lài)硬件系統、測試周期長(cháng)、手動(dòng)測試方式效率低、重用性差、易出錯和維護成本高等問(wèn)題,研究了全數字仿真環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù),提出了一種機載飛行控制軟件的自動(dòng)測試方法。該測試方法在全數字仿真環(huán)境中進(jìn)行測試,并對傳統的測試數據生成算法進(jìn)行改進(jìn),使用AETG-SA(Automated Expert Test Generator-Simulated Annealing)算法生成測試數據,將測試結果的反饋引入到算法中,動(dòng)態(tài)調整算法參數,獲得最優(yōu)測試集合,提高了測試覆蓋率。在全數字仿真環(huán)境中執行測試用例,減少了嵌入式軟件測試過(guò)程中對硬件的依賴(lài),對系統功能測試和故障模擬測試的覆蓋更加全面。工程實(shí)踐表明,基于全數字仿真環(huán)境的自動(dòng)測試方法相較于傳統全實(shí)物和半實(shí)物的測試方法測試充分性提升了4%,測試時(shí)間縮短了44%。

    • 基于注意力機制和多空間金字塔池化的實(shí)時(shí)目標檢測算法

      2024, 32(2):56-64.

      摘要 (49) HTML (0) PDF 3.83 M (254) 評論 (0) 收藏

      摘要:YOLOv4計算復雜度高、空間金字塔池化模塊僅一次增強特征融合網(wǎng)絡(luò )的深層區域特征圖的表征能力、檢測頭網(wǎng)絡(luò )的特征圖難以突出重要通道特征;針對以上問(wèn)題,提出一種基于注意力機制和多空間金字塔池化的實(shí)時(shí)目標檢測算法;該算法采用多空間金字塔池化,提取局部特征和全局特征,融合多重感受野,加強特征融合網(wǎng)絡(luò )的淺、中、深層特征圖的表征能力;引入壓縮激勵通道注意力機制,建模通道間的相關(guān)性,自適應調整特征圖各個(gè)通道的權重,從而使網(wǎng)絡(luò )更加關(guān)注重要特征;特征融合和檢測頭網(wǎng)絡(luò )中使用深度可分離卷積,減少了網(wǎng)絡(luò )參數量;實(shí)驗結果表明,所提算法的均值平均精度均高于其他七種主流對比算法;與YOLOv4相比,參數量、模型大小分別減少了27.85 M和106.25 MB,所提算法在降低復雜度的同時(shí),提高了檢測準確度;且該算法的檢測速率達到33.70 幀/秒,滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性要求。

    • 高壓氣瓶非接觸壓力測量系統設計

      2024, 32(2):65-70.

      摘要 (58) HTML (0) PDF 1.82 M (298) 評論 (0) 收藏

      摘要:常規狀態(tài)下氣瓶壓力測量,在氣瓶出口管路上開(kāi)口進(jìn)行引壓測量,對于高壓氣瓶在長(cháng)期貯存的情況下,開(kāi)口引壓存在開(kāi)口部位壓力泄漏的隱患。為克服氣瓶開(kāi)口引壓泄漏問(wèn)題,對氣瓶非接觸壓力測量系統進(jìn)行分析研究,基于氣瓶壁在壓力下產(chǎn)生形變的情況,通過(guò)對氣瓶壁進(jìn)行應變測量關(guān)鍵技術(shù),建立氣瓶壁的應變量與內部壓力之間的關(guān)系計算模型,經(jīng)多次實(shí)驗驗證,積累不同溫度及壓力下的相關(guān)數據參數,通過(guò)數據模型擬合具有溫度補償的壓力計算公式,通過(guò)編程寫(xiě)進(jìn)便攜式測試儀,實(shí)現對高壓氣瓶在不接觸介質(zhì)的情況下非接觸壓力測量的目的,并滿(mǎn)足了氣瓶在高壓下進(jìn)行長(cháng)期貯存時(shí)隨機測量的應用需求。

    • 基于Cache-DCN YOLOX算法的交通標志檢測方法研究

      2024, 32(2):71-77.

      摘要 (50) HTML (0) PDF 2.80 M (222) 評論 (0) 收藏

      摘要:針對傳統方式識別交通標志算法存在的檢測精度較低的問(wèn)題,提出了一種基于Cache-DCN YOLOX算法的交通標志識別方法。在該方法中,使用DCN可變形卷積替換backbone中的普通卷積,有效地增大了模型的感受野,提高了特征提取能力;使用EIOU損失函數代替YOLOX中的GIOU損失函數,優(yōu)化了訓練模型,提高了收斂的速度;優(yōu)化設計了YOLOX算法中的強弱兩階段的訓練過(guò)程,增強了模型的泛化性能,同時(shí)加入cache方案,進(jìn)一步提高了檢測精度。在交通標志數據集TT100K上進(jìn)行了實(shí)驗,提出方法的檢測精度為67.2%,比原YOLOX算法的檢測精度提升了6.4%,同時(shí),在被遮擋的小目標等多種受干擾的環(huán)境下,提出的方法能夠精確地檢測出交通標志,并有著(zhù)較好的置信度,滿(mǎn)足實(shí)際需求。

    • 基于DATE-FCOS的空中目標檢測研究

      2024, 32(2):78-84.

      摘要 (53) HTML (0) PDF 1.96 M (236) 評論 (0) 收藏

      摘要:航空圖像中目標的檢測是當前研究的熱點(diǎn)之一,高效、準確的探測在軍事和民用領(lǐng)域具有很高的價(jià)值。但由于高空環(huán)境復雜和空中目標尺度形狀多變,不同用途的飛行器進(jìn)行改裝和涂裝使得空中目標在檢測中難度較大;所以提出了一種改進(jìn)的一階端到端的空中目標檢測算法;算法采用 DATE-FCOS(Dual Assignment for End-to-End Fully Convolutional One-Stage Object Detection)為基本框架,用CIoU替代GIoU加入到邊界框回歸損失函數中,并在此基礎上,利用可形變卷積模塊對其骨干網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行了改進(jìn)并且在FPN結構之后加入CBAM(Convolutional Block Attention Module)模塊。通過(guò)實(shí)際實(shí)驗測試,所提方法在 FGVC aircraft數據集上提高了檢測的平均檢測精度,達到 77.8%,對比原模型提升11%,滿(mǎn)足空中目標檢測的應用。

    • 基于改進(jìn)YoloV4的電網(wǎng)變壓器油液滲漏檢測方法

      2024, 32(2):85-92.

      摘要 (29) HTML (0) PDF 2.62 M (229) 評論 (0) 收藏

      摘要:及時(shí)發(fā)現電網(wǎng)變壓器油液滲漏問(wèn)題對于電網(wǎng)的安全與穩定運行尤為重要;傳統電網(wǎng)變壓器油液滲漏檢測主要依賴(lài)于人工定期巡檢,但人工巡檢無(wú)法實(shí)現全天候監測,具有滯后性;當前主流目標檢測模型應用于電網(wǎng)變壓器油液滲漏檢測時(shí),存在檢測速度較慢、準確率低和魯棒性較差等問(wèn)題,無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際應用;為此提出一種改進(jìn)YoloV4的變壓器油液滲漏檢測方法;首先,通過(guò)引入Mobile-ViT作為模型的骨干結構,利用卷積和Transformer結構有效提取目標的局部和全局信息特征,降低計算量;其次,提出多尺度特征融合層,旨在實(shí)現局部和全局信息的多尺度特征融合,增強上下文語(yǔ)義表達,用以更好地實(shí)現電網(wǎng)變壓器油液滲漏檢測;實(shí)驗結果表明,該方法在電網(wǎng)變壓器油液滲漏數據集上檢測精度達到了95.3%,檢測速度達到了50.6幀/秒;相較于原生YoloV4方法檢測精度提高了2.6%,檢測速度提升了2.6幀/秒;經(jīng)實(shí)際應用,該方法部署在邊緣設備上推理速度也達到了43幀/秒,滿(mǎn)足了實(shí)際工程的需求。

    • 基于動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)的混動(dòng)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機電控單元檢測系統設計

      2024, 32(2):93-98.

      摘要 (41) HTML (0) PDF 1.77 M (226) 評論 (0) 收藏

      摘要:電控單元是混動(dòng)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機中的重要組成部分,對于發(fā)動(dòng)機以及混動(dòng)車(chē)輛的行駛性能產(chǎn)生直接影響,為保證電控單元的運行正常,利用動(dòng)態(tài)模擬技術(shù),優(yōu)化設計了混動(dòng)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機電控單元檢測系統。改裝溫度、轉速等傳感器設備以及信號處理器設備,調整系統電路的連接方式,實(shí)現硬件系統的優(yōu)化。利用動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)模擬混動(dòng)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機電控過(guò)程,結合不同故障類(lèi)型下電控單元的運行特征,設置系統的檢測標準。采集電控單元輸出信號,從時(shí)域和頻域兩個(gè)方面提取信號特征,最終通過(guò)特征匹配確定電控單元狀態(tài)、故障類(lèi)型以及故障位置,實(shí)現系統的電控單元檢測功能。綜合混動(dòng)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機的三種運行場(chǎng)景,通過(guò)系統測試實(shí)驗得出結論:與傳統檢測系統相比,優(yōu)化設計系統的漏檢率和誤檢率分別降低了2.59%和2.05%,由此證明優(yōu)化設計系統具有良好的檢測功能。

    • 慣性基準法在地鐵軌道檢測中的應用

      2024, 32(2):99-104.

      摘要 (29) HTML (0) PDF 1.50 M (366) 評論 (0) 收藏

      摘要:地鐵的使用壽命與地鐵軌道的損耗狀況有關(guān),及時(shí)地發(fā)現軌道問(wèn)題,并加以修復可以有效提高地鐵使用壽命,為了提升城市地鐵的使用壽命,研究構建了一個(gè)基于慣性基準法的地鐵軌道波磨損耗檢測系統,該系統以慣性基準法為核心,配合加速度計,及檢測車(chē)輛,對地鐵軌道的波磨損耗情況進(jìn)行檢測。結果顯示,基于慣性基準法的檢測系統的檢測成本為65324元,基于弦測法的檢測系統的檢測成本為78681元,基于慣性基準法的檢測系統的檢測結果與實(shí)際情況基本一致。研究構建的地鐵軌道波磨損耗檢測系統的檢測成本更低,且檢測精度符合實(shí)際應用需求。

    • 船舶冷卻劑泵健康狀態(tài)管理系統設計

      2024, 32(2):105-113.

      摘要 (36) HTML (0) PDF 2.93 M (214) 評論 (0) 收藏

      摘要:隨著(zhù)船舶工業(yè)的發(fā)展,船舶設備的健康管理越來(lái)越受到重視;冷卻劑泵作為船舶冷卻系統的重要組成部分,其健康狀況直接影響到船舶的正常運行和安全;本文主要研究了船舶冷卻劑泵健康狀態(tài)管理系統的設計;本系統主要包括數據采集及狀態(tài)參數特征提取、設備狀態(tài)識別、設備健康管理、數據管理、配置管理五個(gè)部分;通過(guò)對該系統的設計與實(shí)現,可以有效地監控和管理船舶冷卻劑泵的健康狀態(tài),提高船舶的運行效率和安全性;同時(shí),該系統也為其他船舶設備的健康管理提供了一種可行的解決方案。

    • 基于Swin Transformer的瀝青路面病害分類(lèi)檢測研究

      2024, 32(2):114-121.

      摘要 (81) HTML (0) PDF 2.72 M (295) 評論 (0) 收藏

      摘要:針對傳統卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型在瀝青路面病害檢測中識別長(cháng)距離裂縫結構能力不足以及面臨的精度局限問(wèn)題,引入Swin Transformer模型進(jìn)行瀝青路面病害分類(lèi)研究。首先對于路面檢測車(chē)采集到的瀝青路面掃描圖像對比度低的問(wèn)題,使用直方圖均衡技術(shù)處理圖像,增加圖像可視化效果。其次,選取三種經(jīng)典卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型作為對比模型,并在訓練過(guò)程中采用更換損失函數,調整預訓練模型等手段解決過(guò)擬合問(wèn)題。并選用準確率、查全率、F1- score作為評價(jià)指標。在最終實(shí)驗結果中Swin Transformer識別準確率達到了80.6%,F1-score達到了0.776,不僅在整體分類(lèi)準確率上超越了傳統CNN模型,并且對具有長(cháng)距離特征結構的病害方面具有更高的識別準確率,同時(shí)具有良好的可靠性。

    • >控制技術(shù)
    • 基于經(jīng)驗小波變換的多通道微弱電流信號噪聲控制

      2024, 32(2):122-128.

      摘要 (34) HTML (0) PDF 1.61 M (241) 評論 (0) 收藏

      摘要:多通道微弱電流信號受很多噪聲因素的干擾,導致微弱電流信號輸出相對誤差增加,為此提出基于經(jīng)驗小波變換的多通道微弱電流信號噪聲控制方法。采集多通道微弱電流信號,利用經(jīng)驗小波變換技術(shù)分解采集到的微弱電流信號,判斷電流信號中是否存在噪聲并確定噪聲類(lèi)型。裝設微弱電流信號噪聲控制器,根據電流信號中的噪聲量與噪聲類(lèi)型生成控制指令,對不同通道微弱電流信號噪聲進(jìn)行控制。實(shí)驗結果表明,該方法的多通道微弱電流信號信噪比較高,輸出信號與原信號之間的相對誤差較小,可以實(shí)現多通道微弱電流信號噪聲控制。

    • 基于機器學(xué)習的量子通信激光器功率控制系統設計

      2024, 32(2):129-134.

      摘要 (80) HTML (0) PDF 1.71 M (211) 評論 (0) 收藏

      摘要:量子通信激光器的頻段的帶寬更寬,在無(wú)線(xiàn)通信方面具有潛在的超高傳輸容量,也能夠發(fā)揮快速波載的應用特性。但受功率控制的不協(xié)調因素限制,量子通信激光器在數據傳輸中脈沖功率會(huì )產(chǎn)生波動(dòng),導致傳輸帶寬產(chǎn)生畸變,研究基于機器學(xué)習的量子通信激光器功率控制系統設計方法。以獲取不同的控制指令為前提條件,將單片機和FPGA作為量子通信激光器主控單元。采用A/D作為轉換單元,通過(guò)串行封裝設計轉換電路。基于機器學(xué)習分析電流與電壓關(guān)系,實(shí)現系統硬件設計;構建量子通信激光機通信檢測單元,在多量子耦合關(guān)系下,設定激光器有源區控制形式,基于介電常數分析激光器運行模式,對應量子通信功率反饋條件。基于機器學(xué)習中Q函數算法,尋找功率最優(yōu)控制方案,完成系統軟件設計。實(shí)驗結果表明:以小信號增益為測試的變量條件,應用本文系統控制量子通信激光器脈沖功率,能夠在50次往返過(guò)程中實(shí)現功率的穩定控制,且脈沖寬度沒(méi)有發(fā)生畸變,具有應用效果。

    • Z源逆變器高階微分反饋控制研究

      2024, 32(2):135-141.

      摘要 (32) HTML (0) PDF 2.27 M (201) 評論 (0) 收藏

      摘要:以航空靜止變流器控制為研究對象,針對傳統兩級逆變結構效率低且系統復雜以及死區效應帶來(lái)的死區波形畸變問(wèn)題,引入Z源逆變器設計航空靜止變流器。針對Z源逆變器系統高階且非最小相位造成的控制器設計復雜的問(wèn)題,引入了一種基于高階微分器的反饋控制策略,該控制策略利用高階微分器對系統各階狀態(tài)變量進(jìn)行估計,具有不依賴(lài)于精確系統模型的特點(diǎn)。仿真實(shí)驗表明,將此反饋控制器用于Z源逆變器輸出電壓控制時(shí)能夠有效跟蹤給定輸出電壓,系統受到外部擾動(dòng)時(shí)依然能保持良好的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能,滿(mǎn)足靜變流器控制需求。

    • 基于貝葉斯改進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的電力無(wú)人機魯棒姿態(tài)控制方法

      2024, 32(2):142-148.

      摘要 (55) HTML (0) PDF 1.86 M (224) 評論 (0) 收藏

      摘要:針對電力無(wú)人機在工作狀態(tài)下受到外部因素干擾、無(wú)法精準控制運動(dòng)姿態(tài)的問(wèn)題,提出基于貝葉斯改進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的電力無(wú)人機魯棒姿態(tài)控制方法。綜合考慮電力無(wú)人機的組成結構、運動(dòng)以及動(dòng)力原理,構建電力無(wú)人機數學(xué)模型。利用傳感器設備檢測電力無(wú)人機的實(shí)時(shí)位姿,采用飛行路線(xiàn)規劃的方式確定姿態(tài)控制目標。在考慮風(fēng)場(chǎng)威脅條件和故障狀態(tài)的情況下,利用貝葉斯改進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )計算無(wú)人機的姿態(tài)控制量,以魯棒姿態(tài)控制器作為硬件支持,實(shí)現魯棒姿態(tài)控制。通過(guò)性能測試得出結論:優(yōu)化設計方法的姿態(tài)角控制誤差始終低于0.2°,且在三種不同風(fēng)場(chǎng)工況下,控制誤差的波動(dòng)程度不高于0.5°,與傳統方法相比,優(yōu)化設計方法在姿態(tài)控制精度和魯棒性方面具有明顯優(yōu)勢。

    • >設計與應用
    • 基于多模態(tài)數據和粒子濾波器的移動(dòng)機器人目標跟蹤方法

      2024, 32(2):149-155.

      摘要 (22) HTML (0) PDF 1.84 M (198) 評論 (0) 收藏

      摘要:在復雜環(huán)境中,目標可能受到遮擋、光照變化、背景干擾等因素的影響,導致移動(dòng)機器人目標跟蹤精度和效率低。為保證移動(dòng)機器人目標跟蹤效果,提出了基于多模態(tài)數據和粒子濾波器的移動(dòng)機器人目標跟蹤方法。采集移動(dòng)機器人目標多模態(tài)數據,通過(guò)畸變校正、去噪、增強等步驟,完成移動(dòng)機器人目標多模態(tài)數據的預處理。從邊緣、顏色、紋理等多個(gè)方面,提取移動(dòng)機器人目標多模態(tài)數據特征。以提取特征為研究對象,通過(guò)粒子濾波器的訓練,得出移動(dòng)機器人跟蹤目標的檢測結果,最終通過(guò)實(shí)時(shí)目標位置的更新,實(shí)現移動(dòng)機器人目標跟蹤。實(shí)驗結果表明,在單目標和多目標兩種實(shí)驗場(chǎng)景下,設計方法的跟蹤誤差和跟蹤時(shí)延較低,能夠有效提高移動(dòng)機器人目標跟蹤精度和效率,具有較好的移動(dòng)機器人目標跟蹤效果。

    • >控制技術(shù)
    • 基于機器視覺(jué)的變電站一體化安防管控系統設計

      2024, 32(2):149-155.

      摘要 (38) HTML (0) PDF 2.19 M (218) 評論 (0) 收藏

      摘要:為解決變電站安防設備簡(jiǎn)單、智能化程度低問(wèn)題,設計出基于機器視覺(jué)的一體化安防管控系統,安裝現場(chǎng)視覺(jué)控制器作為系統硬件前端信息采集中心,利用以太網(wǎng)實(shí)現各設備通信連接一體化,門(mén)電路和變電站周界環(huán)境終端電子相連接,檢測激光電子圍欄危險入侵檢測,序列巡檢圍欄編號,確定危險入侵圍欄位置,通過(guò)線(xiàn)性二次型調節器算法對機器人期望位姿和實(shí)際位姿之間的耦合關(guān)系實(shí)行解耦處理,將處理結果作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的輸入,輸出機器人移動(dòng)軌跡跟蹤控制結果,完成視覺(jué)識別定位,實(shí)現動(dòng)態(tài)物體監測、火苗、溫度等多種危險因素的自動(dòng)識別和預警。經(jīng)過(guò)實(shí)驗分析證明:系統通過(guò)機器視覺(jué)準確監測到了高溫設備的位置和溫度,并且響應性能良好,安防信號傳輸環(huán)境穩定,危險情況預判能力及預警能力較強,魯棒性好。

    • >軍事裝備測控技術(shù)
    • 基于EPF-MADDPG算法的多導彈機動(dòng)策略研究

      2024, 32(2):156-161.

      摘要 (32) HTML (0) PDF 1.58 M (228) 評論 (0) 收藏

      摘要:隨著(zhù)人工智能研究的進(jìn)一步加深,以及在俄烏戰場(chǎng)上相關(guān)技術(shù)的大放異彩,其在軍事領(lǐng)域扮演的角色越來(lái)越重要。針對于日益復雜的戰場(chǎng)環(huán)境,當前的導彈突防領(lǐng)域存在著(zhù)信息維度高、指揮反應緩慢、突防機動(dòng)戰術(shù)不夠靈活等問(wèn)題。提出了一種基于多智能體深度確定性策略梯度(MADDPG)的訓練方法,用以快速制定導彈攻擊機動(dòng)方案,協(xié)助軍事指揮官進(jìn)行戰場(chǎng)決策。同時(shí)改進(jìn)算法的經(jīng)驗回放策略,添加經(jīng)驗池篩選機制縮短訓練的時(shí)長(cháng),達到現實(shí)場(chǎng)景中的快速反應需求。通過(guò)設置多目標快速攔截策略,仿真驗證了所設計的方法能夠突防的機動(dòng)策略?xún)?yōu)勢,通過(guò)協(xié)作智能地對目標進(jìn)行突防打擊,并通過(guò)比較,驗證了本方法相較其他算法可以提升8%的收斂速度以及10%的成功率。

    • >設計與應用
    • 車(chē)載式鐵路軌道巡檢數據無(wú)線(xiàn)傳輸加密系統設計

      2024, 32(2):162-167.

      摘要 (25) HTML (0) PDF 1.75 M (276) 評論 (0) 收藏

      摘要:車(chē)載式鐵路軌道巡檢數據在運行中傳輸中,隨著(zhù)傳輸數據量的增大,局域網(wǎng)絡(luò )布局不合理的弊端體現,導致數據傳輸能力與安全性下降。設計一種車(chē)載式鐵路軌道巡檢數據無(wú)線(xiàn)傳輸加密系統。由車(chē)載設備、DMS、無(wú)線(xiàn)通信模塊、數據接收天線(xiàn)以及數據接收裝置搭建數據無(wú)線(xiàn)傳輸加密系統框架,采用多個(gè)無(wú)線(xiàn)AP構建成局域網(wǎng)絡(luò ),與車(chē)載無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)鏈接并進(jìn)行鐵路軌道巡檢數據傳輸。在系統框架的支持下,分別對系統硬件與軟件進(jìn)行設計。系統硬件主要分為業(yè)務(wù)邏輯、數據解析和無(wú)線(xiàn)通信三個(gè)層次。系統軟件主要是利用AES對巡檢數據進(jìn)行加密,并獲得對應的數字簽名,對已加密的數據進(jìn)行無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸。經(jīng)系統應用試驗證明,所設計系統具備良好的車(chē)載式鐵路軌道巡檢數據傳輸能力,且數據加密性能良好,傳輸速度快。

    • 基于云計算的航空飛行試驗數據中心任務(wù)調度優(yōu)化架構設計

      2024, 32(2):168-173.

      摘要 (25) HTML (0) PDF 1.62 M (286) 評論 (0) 收藏

      摘要:為解決航空飛行試驗數據中心任務(wù)調度行為明顯滯后的問(wèn)題,實(shí)現對航空飛行試驗數據的實(shí)時(shí)調度,設計基于云計算的航空飛行試驗數據中心任務(wù)調度優(yōu)化架構。設置WiRo中心網(wǎng)絡(luò ),聯(lián)合試驗數據預測器與飛行任務(wù)分配器,完善中心任務(wù)調度優(yōu)化架構體系的基礎應用結構設計。根據PSO優(yōu)化度量值的取值范圍,求解慣性權重指標與粒子編碼條件,并按照云計算法則,推導函數表達式條件,實(shí)現基于云計算的航空飛行試驗數據調度模型的構建。在動(dòng)態(tài)數據權限的約束下,計算中心調度任務(wù)的資源占用率與長(cháng)尾延遲參數,實(shí)現對任務(wù)調度架構的優(yōu)化配置,聯(lián)合WiRo中心網(wǎng)絡(luò )及EMU調度結構,完成基于云計算的航空飛行試驗數據中心任務(wù)調度優(yōu)化架構的設計。實(shí)驗結果表明,云計算技術(shù)作用下,單位時(shí)間內的數據吞吐量達到了9.85B/s,由數據吞吐量有限造成的中心任務(wù)調度行為滯后的問(wèn)題得到較好解決,符合實(shí)時(shí)調度航空飛行試驗數據的實(shí)際應用需求。

    • 一種結合光流追蹤的雙目視覺(jué)里程計算法

      2024, 32(2):174-180.

      摘要 (46) HTML (0) PDF 1.89 M (217) 評論 (0) 收藏

      摘要:針對特征點(diǎn)法視覺(jué)里程計頻繁計算和匹配描述子導致系統實(shí)時(shí)性能變差的問(wèn)題,提出一種結合光流追蹤的雙目視覺(jué)里程計算法;首先進(jìn)行初始化,生成初始的關(guān)鍵幀和地圖點(diǎn),隨后在追蹤線(xiàn)程中使用光流追蹤特征點(diǎn)獲取匹配關(guān)系,計算并優(yōu)化相機位姿;滿(mǎn)足生成關(guān)鍵幀的條件后,將當前幀設置為關(guān)鍵幀,提取圖像的ORB特征點(diǎn),并使用描述子匹配獲取與上一關(guān)鍵幀特征點(diǎn)的匹配關(guān)系,三角化生成新的地圖點(diǎn);最后在優(yōu)化線(xiàn)程中將新的關(guān)鍵幀和地圖點(diǎn)使用滑動(dòng)窗口算法進(jìn)行優(yōu)化,剔除冗余關(guān)鍵幀和地圖點(diǎn);在KITTI數據集上的實(shí)驗結果表明,所提出的算法軌跡誤差與雙目模式下的ORB-SLAM3算法處于同一水平,同時(shí)實(shí)時(shí)性能有大幅度提高,追蹤每一幀圖像的平均時(shí)間從52ms降至16ms,在保證高精度的情況下運行速度大大提高,具有較高的實(shí)用價(jià)值.

    • 基于機器視覺(jué)的圣女果采摘機械臂的動(dòng)作研究

      2024, 32(2):181-188.

      摘要 (54) HTML (0) PDF 2.20 M (327) 評論 (0) 收藏

      摘要:針對當前圣女果采摘機器人無(wú)法保證帶蒂采摘的問(wèn)題,提出一種通過(guò)機器視覺(jué)進(jìn)行圣女果姿態(tài)分析進(jìn)而生成特定的機械臂采摘動(dòng)作的方法;該方法通過(guò)模擬人手采摘流程,能夠使得機械臂末端執行器到達采摘位置時(shí)與圣女果的果蒂方向保持一致;整體系統包括對成熟圣女果的目標檢測,測距算法的實(shí)現,圣女果方向識別以及機械臂動(dòng)作生成;根據輪廓擬合算法的思想進(jìn)行算法改進(jìn),實(shí)現針對圣女果的更加精確、穩定的方向識別算法,從而獲得機械臂末端執行器與圣女果果蒂方向一致的目標位姿,進(jìn)而實(shí)現相應機械臂采摘動(dòng)作的生成;多次實(shí)驗表明,改進(jìn)后的對于圣女果方向的識別算法相較于傳統輪廓擬合算法而言誤差角度更小,對于不同姿態(tài)圣女果的方向識別更具穩定性,因此更加適用于實(shí)際采摘流程中根據圣女果姿態(tài)生成機械臂的特定采摘動(dòng)作。

    • 采用改進(jìn)被囊群算法的多冷水機組負荷分配優(yōu)化

      2024, 32(2):189-197.

      摘要 (20) HTML (0) PDF 2.76 M (225) 評論 (0) 收藏

      摘要:為了降低中央空調系統的運行能耗,針對多冷水機組負荷分配優(yōu)化問(wèn)題,提出一種隨機森林特征優(yōu)選結合核函數極限學(xué)習機的冷水機組能效預測模型,通過(guò)剔除冗余特征提高預測精度;然后提出一種混合策略改進(jìn)的被囊群算法,融合鯨魚(yú)螺旋搜索策略改進(jìn)個(gè)體更新方式,引入非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)權重平衡全局探索和局部開(kāi)發(fā),使用空翻擾動(dòng)策略避免陷入局部最優(yōu);最后在能效模型的基礎上,采用改進(jìn)被囊群算法對多冷水機組負荷分配進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)驗結果表明,隨機森林特征優(yōu)選的方法可以有效的提高能效預測模型的準確度;改進(jìn)被囊群算法通過(guò)優(yōu)化機組的啟停狀態(tài)和負荷率可以有效發(fā)揮系統的節能潛力,與原有方法相比能耗降低約6%。說(shuō)明該方法適用于多冷水機組的負荷分配優(yōu)化問(wèn)題。

    • 基于毫米波雷達稀疏點(diǎn)云的人體行為識別方法

      2024, 32(2):198-205.

      摘要 (127) HTML (0) PDF 2.83 M (365) 評論 (0) 收藏

      摘要:目前利用毫米波雷達進(jìn)行人體行為識別的方法在復雜場(chǎng)景下無(wú)法很好的區分相似動(dòng)作,與此同時(shí)模型的魯棒性和抗干擾能力也相對較差;針對以上兩個(gè)問(wèn)題,提出了一種通用的基于毫米波雷達稀疏點(diǎn)云的人體行為識別方法,該方法首先利用K-means++聚類(lèi)算法對點(diǎn)云進(jìn)行采樣,然后使用基于注意力特征融合的點(diǎn)云活動(dòng)分類(lèi)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行人體行為特征的提取和識別,該網(wǎng)絡(luò )可以兼顧點(diǎn)云的空間特征以及時(shí)序特征,對稀疏點(diǎn)云的運動(dòng)有靈敏的感知能力;為了驗證所提出方法的有效性和魯棒性,分別在MMActivity數據集和MMGesture數據集上進(jìn)行了實(shí)驗,其在兩個(gè)數據集上取得97.50%和94.10%的準確率,均優(yōu)于其它方法;此外,進(jìn)一步驗證了K-means++點(diǎn)云采樣方法的有效性,相較于隨機采樣,準確率提升了0.4個(gè)百分點(diǎn),實(shí)驗結果表明所提出方法能夠有效的提升人體行為識別的準確率,且模型具有較好的泛化能力。

    • 基于仿人發(fā)育的混合空域智能無(wú)人機 防碰撞策略研究

      2024, 32(2):206-212.

      摘要 (25) HTML (0) PDF 2.56 M (282) 評論 (0) 收藏

      摘要:隨著(zhù)低空開(kāi)放政策的實(shí)施,無(wú)人機將會(huì )脫離隔離空域,進(jìn)入低空與各式各樣飛行器混合進(jìn)行飛行。而防碰撞能力作為無(wú)人機的關(guān)鍵技術(shù),在混合空域中保持無(wú)人機安全飛行起到了至關(guān)重要的作用。通過(guò)對人的發(fā)育式學(xué)習防碰撞機理進(jìn)行分析,建立了面向混合空域中密集障礙的實(shí)體模型和發(fā)育模型,最終構建了基于仿人發(fā)育的無(wú)人機防碰撞方法。仿真實(shí)驗表明,提出的方法不僅使無(wú)人機可以通過(guò)學(xué)習與發(fā)育不斷提高飛行安全性,而且還可以隨著(zhù)環(huán)境熟悉度的提升,加快無(wú)人機防碰撞行為,提高了無(wú)人機在混合空域密集障礙中的安全性與智能性。

    • 基于深度學(xué)習的QPSK智能接收機模型研究

      2024, 32(2):213-218.

      摘要 (22) HTML (0) PDF 1.88 M (217) 評論 (0) 收藏

      摘要:針對通信信道中存在噪聲等干擾因素時(shí),QPSK接收機解調接收信號性能較差的問(wèn)題,本文研究了一種基于深度學(xué)習的QPSK智能接收機模型。該QPSK智能接收機模型由LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )和全連接層構成,借助了遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )中的內存結構,也利用了LSTM能提取接收信號的時(shí)間相關(guān)性這一特點(diǎn)。在信噪比為0~7dB的條件下進(jìn)行仿真實(shí)驗,實(shí)驗結果表明,在加性高斯白噪聲,同相和正交失衡以及頻率偏差干擾因素影響下,本文所研究的QPSK智能接收機模型在0~7dB時(shí)的誤碼率相比于使用傳統硬判決方法的通信接收機的誤碼率得到了顯著(zhù)降低。其中,QPSK智能接收機模型在7dB時(shí)的誤碼率低至0.0109%,大約只有傳統硬判決方法誤碼率的1/7。在發(fā)生頻偏和IQ失衡時(shí),QPSK智能接收機模型在7dB時(shí)的誤碼率分別低至0.0147%和0.0198%,都遠低于相同條件下傳統硬判決方法的誤碼率。因此,采用本文所研究出的QPSK智能接收機模型能夠顯著(zhù)提高接收機的檢測性能。

    • 基于特征點(diǎn)改進(jìn)的視覺(jué)SLAM定位研究

      2024, 32(2):219-226.

      摘要 (89) HTML (0) PDF 2.21 M (296) 評論 (0) 收藏

      摘要:為改善視覺(jué)SLAM(SimultaneousLocalizationandMapping)系統在低紋理環(huán)境下定位精度較低的現象,提出一種改進(jìn)的ORB(OrientedFASTandRotatedBRIEF)特征點(diǎn)提取策略和一種關(guān)鍵幀選擇機制;首先采用多尺度分析和基于局部灰度的特征檢測方法克服一般ORB算法缺乏尺度和旋轉描述的缺點(diǎn);其次提出一種基于高斯模糊的圖像信息增強方法解決傳統ORB特征點(diǎn)提取方法在紋理信息不被突出環(huán)境下容易失效的問(wèn)題,并對圖像進(jìn)行象限分割使特征點(diǎn)均勻分布;最后為剔除劣質(zhì)關(guān)鍵幀,設計了一種綜合時(shí)間因素與特征點(diǎn)數量因素的關(guān)鍵幀選擇機制;將提出的方法移植到ORB_SLAM2上,并在TUM數據集上測試,實(shí)驗結果表明,視覺(jué)SLAM系統的定位誤差平均降低14.688%,證實(shí)了本文方法的有效性。

    • 復雜多徑下IR-UWB自適應頻偏估計算法研究

      2024, 32(2):227-233.

      摘要 (86) HTML (0) PDF 1.85 M (218) 評論 (0) 收藏

      摘要:在脈沖超寬帶定位系統中,時(shí)鐘頻率偏移是影響測距和測角精度的重要因素;針對復雜多徑下頻偏估計精度低的問(wèn)題,設計了一種適應復雜多徑環(huán)境的脈沖超寬帶自適應頻偏估計算法;首先,借助脈沖超寬帶信號的抗多徑優(yōu)勢,將實(shí)時(shí)估計的信道脈沖響應作為自適應匹配濾波模板,以保證復雜多徑下相關(guān)峰的準確提取;利用相關(guān)峰輻角信息得到前導符號的相位序列;再使用貝葉斯估計算法提高頻偏估計精度;在IEEE 802.15.4a標準CM1、CM2多徑信道下進(jìn)行仿真,仿真結果表明,低信噪比情況下,頻偏估計估計精度保證在0.2 ppm以?xún)龋辉谙锏拉h(huán)境實(shí)驗結果表明,50 m范圍內頻偏估計標準差在0.06 ppm以?xún)龋粚?shí)現了復雜多徑環(huán)境下高精度頻偏估計,具有較強的實(shí)用性。

    • 基于A(yíng)DAMS的某型沖鋒槍自動(dòng)機動(dòng)力學(xué)仿真和分析

      2024, 32(2):234-243.

      摘要 (52) HTML (0) PDF 3.18 M (280) 評論 (0) 收藏

      摘要:為研究某型沖鋒槍自動(dòng)機運動(dòng)規律和動(dòng)力學(xué)特性,進(jìn)而探究導氣孔大小對自動(dòng)機運動(dòng)循環(huán)的影響,首先使用UG軟件建立該槍自動(dòng)機的三維實(shí)體模型,其次在A(yíng)DAMS軟件中建立虛擬樣機,利用MATLAB軟件對內彈道和導氣室壓力曲線(xiàn)進(jìn)行擬合,對該槍的單發(fā)射擊進(jìn)行仿真,得到了槍機和槍機框的位移速度曲線(xiàn)、復進(jìn)簧壓力曲線(xiàn)等動(dòng)力學(xué)特性,對比仿真結果與試驗數據,說(shuō)明虛擬樣機模型具有較高的可行性,最后仿真分析導氣孔大小對自動(dòng)機運動(dòng)循環(huán)的影響,仿真結果表明,隨著(zhù)導氣孔直徑增大,后坐速度和后坐撞擊變大,復進(jìn)到位速度明顯提高,復進(jìn)時(shí)間顯著(zhù)降低,自動(dòng)循環(huán)時(shí)間相對縮減,為產(chǎn)品優(yōu)化設計提供理論參考。

    • 國產(chǎn)化混合云平臺建設與性能優(yōu)化的研究

      2024, 32(2):244-249.

      摘要 (66) HTML (0) PDF 2.67 M (213) 評論 (0) 收藏

      摘要:為了驗證實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)遷移至國產(chǎn)化混合云平臺的可行性,采用國產(chǎn)化主機、虛擬化云平臺軟件、容器化云平臺軟件搭建混合云平臺,對時(shí)統和組播兩個(gè)具有代表性的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)模型遷移進(jìn)行了研究;為了保證混合云平臺測試范疇的完整性,硬件普適性,實(shí)驗設計了四種混合云模式,并適配兩個(gè)品牌主機,對時(shí)統和組播兩個(gè)業(yè)務(wù)模型按照組合方式進(jìn)行了八個(gè)云模型的遷移實(shí)踐;實(shí)驗針對不同混合云模式綜合采用了軟件和硬件調優(yōu)技術(shù),達到了同時(shí)滿(mǎn)足時(shí)統業(yè)務(wù)模型滿(mǎn)足時(shí)延不大于8ms和組播業(yè)務(wù)模型滿(mǎn)足數據包丟包率不大于10-6 個(gè)/s兩個(gè)性能指標;得出時(shí)敏性業(yè)務(wù)可以遷移到國產(chǎn)化混合云平臺的結論,并通過(guò)分析混合云四種模式優(yōu)劣勢,對時(shí)敏性業(yè)務(wù)和通用業(yè)務(wù)的云平臺部署模式提供了決策支持。

    • 無(wú)人機可見(jiàn)光遙感影像地物目標提取技術(shù)研究

      2024, 32(2):250-255.

      摘要 (40) HTML (0) PDF 1.41 M (248) 評論 (0) 收藏

      摘要:無(wú)人機可見(jiàn)光遙感影像中地物目標邊界清晰度較低,容易導致地物目標與背景之間的區分度降低,進(jìn)而難以提取地物目標。為此,提出無(wú)人機可見(jiàn)光遙感影像地物目標提取方法。從光譜特征、紋理特征和邊緣特征三個(gè)方面分析無(wú)人機可見(jiàn)光遙感影像特征。結合三種影像特征對無(wú)人機可見(jiàn)光遙感影像數據集實(shí)行增廣處理。對完成增廣后的數據集定義影像編碼標簽,以此確定地物目標增強權重,通過(guò)參量化處理地物目標光譜特征,計算光譜吸收指數,獲取地物目標提取表達式,從而實(shí)現無(wú)人機可見(jiàn)光遙感影像地物目標提取。實(shí)驗結果表明,所提方法能夠保證地物目標邊界的清晰度,具有較強的地物目標提取能力。

    • 基于光束法平差的雙線(xiàn)陣系統標定技術(shù)

      2024, 32(2):256-261.

      摘要 (50) HTML (0) PDF 1.12 M (228) 評論 (0) 收藏

      摘要:針對線(xiàn)陣相機特殊使用場(chǎng)景中所需要的高精度圖像,對線(xiàn)陣相機進(jìn)行高精度標定。提出一種基于光束法平差的雙線(xiàn)陣相機標定方法。通過(guò)背景差分法獲取線(xiàn)陣相機的特征點(diǎn)的像素坐標。再利用已有的直接線(xiàn)性變換方法和非線(xiàn)性?xún)?yōu)化方法求出相機的內參,外參,畸變參數后,將得到的初始參數與世界坐標作為待優(yōu)化集合,利用LM法和光束法平差對該集合進(jìn)行更進(jìn)一步的優(yōu)化,使得雙線(xiàn)陣系統的重投影誤差降到最低。實(shí)驗表明,該方法與傳統的線(xiàn)陣相機標定方法相比重投影誤差降低了75.01%。

    • 多尺度信息融合的船舶外板檢測三維標志點(diǎn)識別方法

      2024, 32(2):262-267.

      摘要 (34) HTML (0) PDF 994.07 K (219) 評論 (0) 收藏

      摘要:針對船舶外板開(kāi)展數字化檢測技術(shù)研究對提升船舶外板智能制造水平具有重要意義。為解決船舶外板檢測參考點(diǎn)坐標獲取問(wèn)題,提出了一種識別三維標志點(diǎn)的方法,可在船舶外板數字化檢測過(guò)程中為實(shí)測點(diǎn)云和模型點(diǎn)云的匹配提供參考坐標信息。該方法針對船舶外板結構特點(diǎn)和形面測量需求,設計三維標志點(diǎn)的幾何結構。此外,結合三維標志點(diǎn)自身多種特征和周邊結構差異化特征,將標志點(diǎn)多種尺度信息進(jìn)行融合,實(shí)現對標志點(diǎn)的精準識別。最后通過(guò)標志點(diǎn)測量數據計算對應船舶外板上定位點(diǎn)的三維坐標。通過(guò)試驗驗證了在所提出的方法在三維標志點(diǎn)識別方面具有準確性高、定位精準的優(yōu)點(diǎn),將大幅提升船舶外板數字化檢測的效率。

    • 基于Co-PSPNet的輕量級水下魚(yú)體圖像分割算法

      2024, 32(2):268-275.

      摘要 (45) HTML (0) PDF 2.02 M (229) 評論 (0) 收藏

      摘要:為解決水下環(huán)境中圖像模糊和資源有限等問(wèn)題,提出了一種基于Co-PSPNet網(wǎng)絡(luò )的輕量級水下魚(yú)體圖像分割算法;主干網(wǎng)絡(luò )使用了MobileNetV2,以降低網(wǎng)絡(luò )的計算復雜度和參數量;引入了CoordConv模塊,以增強網(wǎng)絡(luò )對魚(yú)體邊界等細節信息的感知能力;將全局池化后的特征作為注意力機制網(wǎng)絡(luò )的輸入,以增強具有較高語(yǔ)義信息的特征;經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗評估,該算法在公開(kāi)的水下魚(yú)體圖像數據集上取得了優(yōu)越的性能;實(shí)際應用中,該算法滿(mǎn)足了水下生態(tài)研究和水下機器人領(lǐng)域對水下魚(yú)體圖像分割的工程需求;通過(guò)對水下環(huán)境下圖像模糊和資源限制等問(wèn)題的解決,該算法為水下生態(tài)研究和水下機器人領(lǐng)域的應用提供了有效的圖像分割解決方案。

    • 基于等效地球半徑的超短波超視距時(shí)差定位方法

      2024, 32(2):276-282.

      摘要 (46) HTML (0) PDF 1.61 M (331) 評論 (0) 收藏

      摘要:超視距無(wú)線(xiàn)傳輸條件下的超短波輻射源目標高精度定位技術(shù)是非合作通信偵測中亟待解決的難點(diǎn)問(wèn)題;針對該難題,在考慮地球曲率影響的同時(shí),提出采用等效地球半徑模型對超短波信號的對流層散射信道進(jìn)行修正,在此基礎上構建全新的基于到達時(shí)間差的定位方程組;通過(guò)Chan算法與牛頓迭代法相結合,對該非線(xiàn)性方程組進(jìn)行求解,從而實(shí)現了輻射源目標空間位置的獲取;詳細推導了不同坐標系下坐標的轉換計算、TDOA方程組的求解算法、定位性能的客觀(guān)評價(jià)參數——幾何精度因子;通過(guò)仿真分析了時(shí)差測量精度對定位精度的影響,并對提出的等效地球半徑模型進(jìn)行了仿真驗證,結果表明,該模型可以有效降低超視距定位誤差,并且隨著(zhù)距離的增加,定位性能的提升效果更明顯,實(shí)現了對超短波超視距輻射源目標的高精度定位,具有較高的工程應用價(jià)值。

    • 基于特征重加權的小樣本遙感圖像目標檢測算法

      2024, 32(2):283-290.

      摘要 (23) HTML (0) PDF 2.49 M (218) 評論 (0) 收藏

      摘要:針對遙感圖像具有目標尺度多變、目標模糊、背景復雜的特點(diǎn),提出了一種基于特征重加權的遙感小樣本目標檢測算法RE-FSOD。該模型包括3部分:元特征提取器、特征重加權提取器、預測模塊,其中元特征提取器由CSPDarknet-53、FPN以及PAN構成,負責提取數據的元特征;特征重加權提取器用于生成特征重加權向量,用于調整元特征來(lái)強化對于檢測新類(lèi)有幫助的特征;預測模塊由YOLOv3的預測模塊構成,在此基礎上將定位損失函數替換為CIOU損失函數,提升模型的定位精度。最后在NWPU VHR-10遙感數據集上進(jìn)行了訓練和測試,實(shí)驗結果表明,該方法相較于基線(xiàn)方法FSODM的在3-shot、5-shot、10-shot情況下分別提升了約19%、11%、8%。

    • 基于指紋庫更新補償的波束跟蹤算法研究

      2024, 32(2):291-298.

      摘要 (37) HTML (0) PDF 1.85 M (200) 評論 (0) 收藏

      摘要:針對拒止、復雜電磁環(huán)境下,高動(dòng)態(tài)無(wú)人節點(diǎn)定向通信面臨的坐標信息不精確、飛行姿態(tài)和軌跡變化劇烈等問(wèn)題,為保持可靠的波束對準與跟蹤,提出了一種基于卡爾曼濾波的指紋庫更新補償算法。首先,利用卡爾曼濾波算法對自身姿態(tài)進(jìn)行預測更新,建立新的載體坐標系;利用改進(jìn)的算法對波束指向進(jìn)行預測更新,并利用指紋庫對狀態(tài)向量均值和協(xié)方差矩陣進(jìn)行更新補償,調節采樣比例,并將新的數據存入指紋庫對指紋庫數據更新,然后進(jìn)行二次狀態(tài)信息預測,完成最終波束指向。整體設計的波束跟蹤算法流程更加符合實(shí)際應用場(chǎng)景,滿(mǎn)足無(wú)人機自組網(wǎng)的需求。仿真結果表明,在半波束寬度為3°,100個(gè)通信時(shí)隙中,維持正常通信的成功率有92%以上,相比傳統跟蹤算法提高了8%,具有更加穩定的通信質(zhì)量。

    • 航天測控系統數據處理軟件的設計與實(shí)現

      2024, 32(2):299-308.

      摘要 (61) HTML (0) PDF 1.71 M (270) 評論 (0) 收藏

      摘要:本文設計的航天測控系統數據處理軟件充分借鑒了成熟軟件的設計經(jīng)驗,以實(shí)時(shí)性和可靠性為設計重點(diǎn),充分考慮軟件通用性和適用性統一化為指導思想,具有較高的自動(dòng)化水平,可靠性、實(shí)用性、可擴展性強,并通過(guò)了分系統測試、系統聯(lián)試以及外場(chǎng)聯(lián)試等多種測試的考核驗證,從試驗數據的接收和處理結果來(lái)看,系統在數據存儲、顯示、通信、挑路處理等方面都達到技術(shù)指標要求,技術(shù)狀態(tài)受控,滿(mǎn)足試驗需要。

    • X頻段八波束接收組件的設計與實(shí)現

      2024, 32(2):309-316.

      摘要 (37) HTML (0) PDF 3.58 M (272) 評論 (0) 收藏

      摘要:針對X頻段多波束有源相控陣系統的高集成、小型化、多波束等需求,設計了一款高集成、小型化的瓦片式八波束接收組件,該組件基于多層印制板技術(shù),縱向實(shí)現了眾多有源器件以及八套波束合路網(wǎng)絡(luò )高密度布局,實(shí)現了組件的高集成化;針對組件的八波束合成需求,基于Wilkinson功分器的形式設計了一款小型化的高效合路網(wǎng)絡(luò ),在7.5-9 GHz范圍內,其插入損耗小于13 dB,端口間隔離度小于-20 dB,輸出駐波比小于1.2,通道間幅相一致性良好;為降低組件內部信號的傳輸損耗,對組件內部的垂直互聯(lián)結構進(jìn)行了建模分析,得到不同結構參數對其傳輸性能的影響,通過(guò)優(yōu)化結構參數的方法實(shí)現信號的低損耗傳輸。在此基礎上對組件進(jìn)行了加工實(shí)現,經(jīng)測試,在7.5-9 GHz范圍內,組件輸出通道增益大于18 dB,輸出駐波比小于1.5,通道間相位一致性小于±5°,尺寸僅有80 mm × 80 mm × 7.66 mm。

    • 一種ARGB數據無(wú)損壓縮解壓算法的FPGA設計

      2024, 32(2):317-324.

      摘要 (75) HTML (0) PDF 1.84 M (220) 評論 (0) 收藏

      摘要:提出了一種ARGB數據的無(wú)損壓縮優(yōu)化算法以及FPGA實(shí)現方法。為了避免對整個(gè)文件的解壓和壓縮,采用了Deflate算法的相關(guān)方法對圖像按塊進(jìn)行壓縮和解壓,極大提高了存儲器的訪(fǎng)問(wèn)效率。利用了Deflate算法對小塊進(jìn)行壓縮,發(fā)揮了Deflate中LZ77壓縮的Huffman壓縮技術(shù)來(lái)優(yōu)化壓縮算法。通過(guò)VIVADO HLS將算法實(shí)現成FPGA電路,采用多張圖片進(jìn)行了實(shí)際應用,證實(shí)了算法的有效性,并分析了其功耗和時(shí)序信息。

    • >智能儀器與傳感技術(shù)
    • 基于MBN的RPV鋼輻照脆化檢測儀器的傳感器設計

      2024, 32(2):332-338.

      摘要 (32) HTML (0) PDF 2.11 M (199) 評論 (0) 收藏

      摘要:輻照損傷是影響反應堆壓力容器(RPV, Reactor Pressure Vessel)使用壽命的重要因素,為了提升磁巴克豪森噪聲(MBN, Magnetic Barkhausen Noise)信號檢測儀器對輻照損傷程度的評估性能,本文設計一種小型化MBN傳感器。該傳感器是由H型硅鋼片磁軛、激勵線(xiàn)圈、檢測線(xiàn)圈和工型錳鋅鐵氧體構成,可以使檢測儀器獲得更為穩定的MBN信號,從而對RPV的輻照損傷進(jìn)行有效評估。此外,利用電磁仿真軟件ANSYS Maxwell對勵磁模塊進(jìn)行了仿真與分析,得出了試件的有效磁化區域,并通過(guò)對RPV試樣測量數據結果分析,最終確定了最佳激勵信號的幅值和頻率,提高了巴克豪森檢測儀器的實(shí)用性。

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