无线传感器和执行器网络可靠高效路由

针对当前的无线传感器与执行器网络(WSAN)技术缺乏实时性能以及工业无线环境的动态性问题,基于Kautz图设计容错、实时、高效、可靠的先验式路由FRER,不需要维持路由表,只利用节点IDs,根据节点IDs的匹配长度快速找到目标节点的最短路径.当节点故障时,不需要进行路径重挑,根据自身ID与目标节点ID的匹配,上一跳节点能够快速找到剩余节点的最短路径.考虑路径的多样性,不局限于Kautz拓扑,利用邻居节点信息拓展网络中路径的多样性.考虑链路故障,基于链路可用性历史信息组合多路径,保证在链路故障情况下网络维持可接受水平的路由路径可用性.实验结果表明,与REFER和Debruijn图相比,FRER在实时性、容错性和可靠性性能上优于两者.

奇异值分解的HB加权广义互相关时延估计

传统广义互相关时延估计技术是直接基于测量数据,其精度受环境噪声及异常值波动影响显著下降。针对上述问题,提出了一种新的时延估计算法,即奇异值分解的HB(Hassab-Boucher)加权广义互相关法。首先,将接收到的信号进行奇异值分解处理,抑制环境噪声的影响并提高信号的信噪比;其次,采用降噪后的信号进行互功率谱计算时引入HB加权函数,达到锐化互相关函数峰值的目的;最后,在时延初值未知的情况下,提出了一种基于中位数与平均数结合的时延后处理方案,去除时延估计结果中的异常值波动,得到最优时延估计值。仿真实验结果表明,在低信噪比条件下,与传统的广义互相关和基于奇异值分解的广义互相关参考方法相比,本文提出方法的异常点百分比和均方根误差更低,时延估计正确率更高。

距离修正的混沌粒子群多维标度定位算法

针对不规则网络以及网络空洞造成估计距离与欧氏距离相差较大,导致定位精度不足这一问题,提出一种距离修正的混沌粒子群多维标度定位算法(CMDS-CPSO).首先通过递推策略计算节点对距离,利用接收信号强度对距离加权修正,以减少距离误差,回避网络空洞问题.然后采用混沌粒子群算法对坐标转化参数问题进行优化,进一步降低坐标转换中参数所带来的影响.通过对比SPSO-MDS算法与MDS-DMC算法,仿真结果表明,距离修正的混沌粒子群算法能够明显改善节点定位精度,具有更好的鲁棒性和对不规则网络的适应性.

动态组网高精度双向时间同步技术研究

高精度时间同步技术在导航定位,航空航天,军事等领域具有重要的应用价值。基于该技术,控制中心可以有效地进行系统评估、仪器测量和终端服务。然而,在动态网络中,节点移动性和自组织性对时间同步提出了新的挑战。提出了时间同步技术新的分类标准,基于该标准,详细剖析了目前时间同步技术的相关研究工作。在动态组网框架下,推导了节点位置未知情况下的双向时间比对的钟差解算表达式及Sagnac效应造成的路径时延计算公式。阐述了双向时间同步的重要影响因素及对应解决方案。最后,讨论了高精度时间同步的开放性问题,指出未来研究可能的突破重点。

TIG铝合金薄板焊接技术

铝合金薄板焊接是目前焊接方面难度较大的一种焊接项目,如何能焊接出质量好的焊接接头,选用合理的焊接方式方法就起到关键的作用。通过介绍TIG铝合金薄板的焊接技术、特点及焊接注意事项,为同行提供参考借鉴。

MAG焊单面焊双面成形焊接技术

MAG焊单面焊双面成形技术焊接速度快,生产效率高,焊接成本低,背面焊缝成形美观,操作简单易学,在机械制造领域得到广泛应用,是每个焊工应具备的基本操作技能。以MAG焊板对接平焊为例,从焊前准备工作、打底焊、填充焊、盖面焊等方面,介绍了MAG焊单面焊双面成形技术,并结合工作实践,总结了焊接规范、焊接技巧,对采用MAG焊单面焊双面成形技术焊接出优质接头具有一定的指导作用。

SMAW仰焊单面焊双面成形焊接技术

简要介绍了SMAW板对接仰焊单面焊双面成形焊接技术背景,从焊接电源、焊条、焊接试件、试件清理、试件组装、焊接参数等方面分析了焊前准备事项,详细阐述了打底层焊接、填充层焊接、盖面层焊接3个阶段的焊接过程,重点讨论了各层焊接的接头方法、电源极性接法、收弧方法、焊后清理与检验,指出SMAW方法可有效地提高单面焊双面成形的合格率,焊接质量好,对于其他焊接方法均有借鉴。

无人机集群编队自组网可靠性评估

针对无人机集群编队自组网的可靠性评估问题,考虑无人机集群编队在执行任务时对信息交互的时效性需求,提出一种自组网可靠性评估方案.首先,分析消息传输的可用时间;其次,通过排队论建立消息传输延迟模型以计算消息传输所需时间;然后,以消息传输所需时间小于可用时间的概率作为评估指标建立消息传输可靠性计算模型,进而为无人机集群编队提供一个动态可靠性评估框架以适应集群编队体系配置和环境变化的随机性与时变特性;最后,仿真分析在不同传输任务需求下,编队构型、无人机数量、编队缩放因子、传输速率、信息交互强度以及环境干扰对消息传输可靠性的影响.仿真结果可以为集群编队的队形设计以及集群编队的体系配置提供一定参考依据.

基于改进引力搜索算法的室内定位锚节点部署方案

在室内定位场景中,锚节点的部署对定位性能具有重要影响.考虑存在障碍物的室内环境,基于缺少环境详细信息或者缺少设备模拟室内信号传播的基本场景,综合考虑可定位率、定位精度以及是否冗余部署的指标,设计一种新的评价函数,并利用改进的引力搜索算法(GSA)进行求解,在可接受时间成本内得到室内定位锚节点部署问题的较优解.仿真实验中将所提出算法与3种参考算法进行对比,在定位率、几何精度因子(GDOP)值、定位误差等方面所提出算法都表现出较优的性能;同时,针对考虑部分因素的评价函数进行比较,通过对多个指标项的分析,证实所提出的评价函数可以获得较优的锚节点部署方案,从而能够有效改善锚节点拓扑,提高定位性能.

基于鲸鱼算法优化LSSVM的滚动轴承故障诊断

针对轴承振动信号中的故障特征难以提取的问题,提出一种基于改进的鲸鱼算法优化最小二乘支持向量机(least square support vector machine,LSSVM)的故障分类方法.首先,利用变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)对原始信号进行分解,使用中心频率法解决VMD中分解参数K值的选取问题;其次,计算每个IMF分量的多尺度排列熵值,提取信号故障特征;再次,针对鲸鱼算法(whale optimization algorithm,WOA)收敛速度慢和精度低的问题,引入冯诺依曼拓扑结构和自适应权重进行改进,可以适当地调整全局搜索能力和局部搜索能力之间的平衡;最后,采用改进后的鲸鱼算法优化LSSVM核函数的参数和惩罚因子,建立滚动轴承故障诊断模型,并利用美国凯斯西储大学提供的轴承数据集进行仿真实验.实验结果表明,所提方法的故障分类性能更好,准确率更高.

室内定位中非视距的识别和抑制算法研究综述

针对存在非视距(non-line-of-sight,NLOS)的室内定位算法进行研究.首先描述室内定位中的常用技术和算法(航迹推算、指纹识别定位、邻近探测、极点定位、三角定位、多边定位、质心定位),概括其原理、优缺点和适用场景;其次,通过仿真测试说明研究NLOS识别和抑制的必要性;再次,分别介绍NLOS识别和NLOS抑制的几类算法,NLOS识别算法包括统计学方法、几何关系法、机器学习法、信道特征提取法和虚点密度识别法,NLOS抑制算法包括模糊理论法、引入平衡参数法、几何关系法、小波去噪法、机器学习类算法、凸优化类算法、残差类算法、最小二乘类算法和多维缩放类算法;最后,对全文进行总结并指出NLOS室内定位亟待解决的问题.

基于混合果蝇优化算法的选址-库存联合优化策略

针对装备维修保障仓库系统运营费用高、仓库点位布局不合理、备件库存结构不合理等问题,建立以多品种联合补货问题为基础的装备维修备件仓库选址-库存控制决策联合优化模型,模型可用于求解仓库的开设位置、维修活动需求点的指派情况、仓库补货时间以及库存水平等.根据模型的结构特点,利用多种群协同进化的方法改进传统果蝇优化算法的位置更新方式,设计一种内外两层搜索策略的混合果蝇优化算法,外层搜索策略作为算法的主程序用于搜索仓库选址决策变量,内层搜索策略采用改进的RAND算法用于搜索库存控制决策变量.仿真结果表明,混合果蝇优化算法具有良好的求解效率,能够确保库存系统在一定服务水平的基础上有效降低库存运营总成本.