矿用FBG倾角传感器结构设计及传感性能分析

基于杠杆—摆锤结构与力学分析方法,利用差动补偿法消除温度对光纤布拉格光栅(FBG)波长漂移量的影响,建立波长与倾角传感的数学模型,分析矿用FBG倾角传感器传感特性。通过矿用FBG倾角传感器平台标定静态实验分析总结,铜基体表贴FGB传感器精度为1.526%、灵敏度为952.95 pm/(°)、重复性为1.2687%、迟滞性为0.2998%,结果表明:FBG倾角传感性能与实际倾角测量结果具有较好的一致性,为矿用FBG倾角传感器的应用提供理论技术支撑。

表贴式矿用FBG传感器应力传感特性分析研究

本文重点对表贴式矿用光纤布拉格光栅(FBG)传感器应力传感特性进行了分析研究,针对表贴式FBG传感器应力传感特性受基体剪切模量进行系统性的分析,建立表贴式FBG应变三层结构理论分析模型,推导表贴式FBG的应变传递数学表达式,从基体的剪切模量角度分析矿用FBG传感器应力传感特性。通过试验分析总结,得出铜基体材料应变和波长线性关系最佳,可达99.89%,表贴式FBG基体剪切模量越大,应力与波长线性度越好,为矿用FBG传感器结构设计和灵敏度优化提供理论研究基础。

基于射线追踪法的矿井可见光通信信道特性分析

提出了一种新颖的基于射线追踪法的矿井可见光通信信道特性分析方法。首先,结合煤矿工作面可见光应用场景和煤矿工作面特点,基于射线追踪法建立可见光通信信道模型;其次,通过米尔散射理论对煤尘粒子对可见光的散射特征进行分析,计算得出消光系数、散射系数和吸收系数与煤尘粒子大小的关系;最后,针对不同煤尘粒子浓度的吸光度和粒子半径之间的关系进行仿真,分析煤尘粒子浓度对吸光度的影响。实验结果表明,矿井可见光通信信道特性受煤尘粒子半径和浓度影响较大,当煤尘粒子半径小于1μm时,对光的散射和吸收极为敏感,随着煤尘粒子半径的增大,消光系数趋于稳定。此外,相同煤尘粒子半径下,煤尘粒子浓度越高,吸光度越大,散射越明显。

矿用光纤光栅温度传感系统研究

温度是影响采矿安全的一个重要因素,矿井中的瓦斯如遇明火易发生爆炸,直接关系着井下煤矿工人的生命健康安全,故对于矿井中环境温度的监测是十分必要的。常用测温仪器主要分为红外测温仪器、电子测温仪器以及新兴的光纤测温仪器。在矿井中,因开采的需要,设备种类复杂多样,各种电磁信号会产生很强的电磁干扰;井下通风有限,水汽湿重,一些金属仪器很容易被生锈腐蚀。而光纤测温仪器有优良的抗干扰、耐腐蚀、反应灵敏等特性,在矿井之中有很好的应用前景。

信号检测与估计课程多元融入教学改革

针对人工智能领域研究生信号检测与估计课程的传统教学模式和研究生科研实践能力脱节的问题,按照“以学生为中心、产教研相结合”的教学理念,突出科教融合的教学研究,强调课程内外融汇贯通,在理论教学和科研方法上进行了突破性改革.从课程仿真验证、科研项目、思政融入及考核方式等方面入手,构建信号检测与估计课程多元融入教学新模式,旨在提高研究生的自主学习及科研创新能力.

改进的YOLOv5积水检测算法

为了提升YOLOv5算法的积水检测精准度,提出一种改进YOLOv5网络结构的积水检测算法。通过解耦头代替初始YOLOv5的耦合头,使分类任务与回归任务两者互不干扰,在网络训练到300轮次左右时表现出了良好的收敛效果;利用CIoU损失函数代替GIoU,降低积水检测的误差,提高积水检测精准度。结果表明,相比初始YOLOv5算法的精准度、召回率、m_(AP1)和m_(AP2)分别提升了1.7%、1.8%、1%和0.5%。文中的积水检测算法比初始算法减少了训练损失,收敛速度更快,精准度更高,可为积水区域的检测提供算法支撑。

RFID技术在图书标签识别系统中的应用

本设计基于RFID(Radio Frequency Identification,无线射频识别)技术实现了一种新的图书标签识别系统。主要对RFID技术的概念、组成、工作原理进行了概述。针对手持设备的特点和实际需求,对开发环境、射频收发模块、电子标签和天线进行选型。介绍了图书识别系统的软硬件设计与实现。最后,对本阶段课题的研究工作进行了总结。

RFID技术在图书信息识别管理中的应用

本文运用无线射频(Radio Frequency Identification,RFID)技术设计实现了一种智能化的图书信息管理系统,可实现图书标签非接触式识别,利用防碰撞算法可同时对多本图书信息进行读取,提高了整个图书馆对图书信息的管理效率。

基于Chan与AUKF联合的人员定位算法

针对目前超宽带人员定位技术在复杂环境中产生较大误差的问题,提出了一种基于Chan算法与自适应无迹卡尔曼滤波AUKF的联合定位算法。利用Chan算法去除噪声较大的数据,确定误差相对较小的初始坐标,将Chan算法的估计值作为AUKF的初始值进行滤波处理,确定精确的位置坐标,在视距与非视距环境下仿真分析变电站的人员定位。结果表明,在视距环境下,文中提出的算法略优于Chan算法。在非视距环境下,Chan-AUKF联合定位算法的误差值约为10 cm,而Chan算法的误差值约为20 cm,定位精度提高约10 cm。

《通信原理》课程教学改革探索与实践

《通信原理》教学团队通过采取课堂上生动举例、工程现场引入课堂等方法,解决学生对专业基础课学习积极性不高的问题。通过引入思维导图,让学生掌握知识的脉络,抓住关键点记忆,解决课程中概念多、公式多的问题。将难懂的内容做成动画演示,或应用MATLAB软件仿真,解决课程内容抽象、学生学习难度大的问题。利用智慧树翻转课堂和B站视频等途径,让学生能够利用碎片时间完成课程的复习和课后作业。结合前辈科学家们严谨治学、孜孜以求的探索精神,激励学生,形成正确的科研观。

星地激光通信链路瞄准角度偏差修正及在轨验证

在我国首次星地激光通信链路地面捕获实验初期,由于激光通信终端地面光机装调和整星安装过程中存在的系统误差,在瞄准过程中存在8mrad的瞄准角度偏差,且平均捕获时间大于40s,严重影响星地光通信链路捕获性能。基于此,利用立方棱镜坐标系为桥梁,建立了基于坐标变换的卫星本体坐标系与终端基准坐标系的修正变换矩阵,通过地面坐标系测量,最终对光束瞄准角度偏差进行了有效补偿。海洋二号卫星在轨实测结果表明,星地激光通信链路的瞄准偏差由最初的8mrad减小为0.8mrad,捕获扫描范围显著缩小,链路平均捕获时间由最初的40s减小到小于5s,明显优于国外同类型终端在轨实验性能,对卫星激光通信链路捕获性能的提高具有重大意义。

人体动作视频识别TSM优化算法

针对人体动作视频识别的结果稳定性差和泛化能力弱等影响因素,提出一种TSM2.0优化算法。采用Resnet50网络作为主干网络进行特征提取,同时引入非局部操作算子来优化TSM网络,提升网络模型整体性能,实现对网络结构的优化。结果表明,TSM2.0算法训练得到的损失函数曲线下降状态更加平稳,训练准确率均达到92%以上,有效减少了损失函数曲线前期出现的过拟合现象,进而提高了模型的稳定性和泛化能力。该研究在进行人体动作视频识别时具有较好的性能。

“通信原理”课程的混合式教学探究

通信原理是高校电子类专业的核心基础课之一,针对授课过程中出现的学生创新意识不足、内容理论性较 强等问题,本文结合智慧树、雨课堂等线上授课平台,通过课前任务驱动、课中引入工程进课堂、课后发布思考 与测试以及学生录制视频对知识点的整理讲解的翻转课堂等模式,探索适合学生的线上线下混合模式的教学方法、 实施过程以及考核方式等,以提高学生的学习效率、参与度及创新思维。同时,结合目前专业课程对德育教育的 注重,充分融入与挖掘思政元素,深层次梳理知识点与工程应用实例的映射关系,达到工程应用案例与思政自然 融入,培养学生的思维能力和科技报国责任意识,取得较好的教学效果,为通信原理课程教学改革提供了有效的 课程建设方法。