一种基于应力控制的金属薄壳结构变形修复方法研究

研究了一种基于应力控制的金属薄壳结构变形修复方法,通过应用该方法成功实现了飞机整体油箱金属结构变形故障的修复。该方法在能量原理研究的基础上,通过研究变形修复中的结构内应力控制,在变形部位施加反向应力,使变形的金属薄壳结构恢复至原始形貌,从而达到修复变形的目的。整体油箱作为典型的金属薄壳结构,在修复过程中还需要保证气动外形、隐身功能等飞机特有的功能特性,因此,该变形修复过程需要多结构系统协调平衡、多领域综合优化。在修复飞机整体油箱这一典型金属薄壳结构变形故障的实践过程中,研究基于应力控制的金属薄壳结构变形修复方法,实现了对整体油箱金属薄壳结构的变形修复,对金属薄壳结构变形修复的研究具有重要的指导意义,为相关领域的变形修复提供了新的思路。

水下滑翔机器人控制系统设计与实现

本文以水下滑翔机器人为研究对象,首先简要介绍了水下滑翔机器人的总体结构,然后重点研究了其控制系统的设计方案,阐述了控制系统软、硬件的设计与实现,通过水下滑翔机器人湖试验证了控制系统设计合理,运行正确,实现了水下滑翔机器人的基本运动。

视觉着舰中非合作结构化特征匹配算法

视觉全自主着舰具有独立性强、系统结构简单以及测量信息丰富等优点,特别是非合作视觉着舰意义更为重大,但也对参考特征提取提出了更高的要求。为能够实现航母图像中参考定位非合作特征点的稳定、高精度匹配,本文提出一种基于线段检测子(Line segment detector,LSD)直线识别的结构性特征检测与匹配方法,实现对航母表面各种结构、标志角点的准确识别,可克服目前有向FAST与旋转BRIEF(Oriented FAST and rotated BRIEF,ORB)及加速鲁棒特征(Speeded up robust feature,SURF)等图像特征无法定位指定结构特征的问题,有效提高视觉定位精度。

非线性移动路径跟踪及着舰控制应用

针对传统路径跟踪方法不能有效解决移动路径跟踪(MPF)问题,通过改进时变向量场方法提出一种新型移动路径跟踪控制方法,并应用到舰载机自主着舰控制问题中。基于舰载机非线性模型,以反步法为主体框架,在时变向量场中定义轨迹误差,同时为定义的虚拟控制量设计Lyapunov函数,实现航向角和爬升角的快速准确跟踪,保证舰载机航迹跟踪期望移动路径。稳定性分析证明跟踪误差收敛,仿真结果表明控制方法具有良好的着舰性能。

结构主导目标检测中的纹理随机化

已有基于卷积神经网络的目标检测算法倾向于提取目标纹理特征,而非结构特征;因此,已有方法不能实现变纹理目标的可靠检测。针对此问题,提出基于纹理随机化的结构主导目标检测方法,采用仿真纹理随机化方法减弱网络模型对纹理特征的拟合,实现基于结构特征的变纹理目标可靠检测。利用目标的三维模型,借助Blender渲染引擎,完成纹理随机化仿真训练数据集的生成。仿真及真实图像实验测试结果表明:该方法能够实现基于目标结构特征的变纹理目标可靠检测。

结构修理中的刚度突变控制方法研究

机体结构因疲劳载荷、应力腐蚀或使用不当等产生的裂纹,必须通过补强的方式进行修理,以保证飞机的耐久性和使用寿命。经调研多架二次大修飞机结构故检信息发现,一次大修补强修理裂纹的部位有一定几率出现裂纹扩展或在补强角盒边缘萌生新的裂纹。针对此实际工程应用问题,通过理论计算分析找到裂纹扩展和萌生的原因,并通过对结构补强件的细节调整,提出新的补强方案,优化了补强修理后结构的传力路径,减小了补强板边缘部位机体结构的应力水平。

基于轮廓部件模型的低对比物体鲁棒单目位姿跟踪

低对比物体在颜色或纹理等外观上与图像背景相似,使得鲁棒单目位姿跟踪难度较大,另外,噪声、动态光照、杂乱背景等干扰因素进一步降低了目标物体与背景之间的差异,鲁棒单目位姿跟踪的难度进一步增大,因此,低对比物体的鲁棒单目位姿跟踪仍然缺乏有效的解决方法.针对此问题,本文创新地利用目标轮廓特征,提出一种新的基于轮廓部件模型的鲁棒单目位姿跟踪方法:首先,依据Shi-Tomasi角点响应值将目标投影轮廓自适应分割为若干具有一定长度的轮廓段,建立目标轮廓部件模型;然后,针对每一轮廓部件,利用梯度方向信息,通过模板匹配的方法在输入图像中搜索最佳匹配位置,建立投影轮廓与输入图像中目标轮廓之间的对应关系;最终,依据建立的对应集合,采用PnP算法求解目标位姿参数,实现鲁棒单目位姿跟踪.在公开数据集及半仿真图像序列上的实验测试中,本文方法实现了低对比物体的鲁棒单目位姿跟踪,并对噪声、动态光照、杂乱背景等干扰具有较强的鲁棒性,性能优于已有算法.