变构型飞行器蒙皮多维大尺度变形重构方法

变构型飞行器在执行不同飞行任务时会大尺度地改变机翼结构和蒙皮形状,蒙皮多维大尺度的变形重构是变形飞行器研究中的难点。本文针对这一问题,提出一种基于多芯光纤传感的变形飞行器蒙皮变形形状重构方法。该方法基于多芯光纤光栅应变传感原理,利用传感器上的多个光栅传感点,建立光栅波长漂移和曲率之间的转换关系,实现三维曲线重构。此外,为了重构变构型飞行器多维大尺度变形下的形状,本文研究了将重构曲线转化为飞行器机翼的展开角和翻转角,并结合两个角度和飞行器机翼的长宽等固有参数,通过拟合插值将两个角度变化引起的变形连续化,实现了柔性蒙皮多维大尺度变形重构。同时,本文为了减小温度造成的误差,利用多芯光纤中间纤芯不受拉伸和压缩、只受温度影响的特点,将中间纤芯与旁轴纤芯的中心波长漂移量做差,实现温度解耦。为了验证本文变形重构方法的有效性,对飞行器蒙皮多种不同情况下的变形进行了实验测试,并将形变重构结果与视觉测量进行了对比。研究结果表明,飞行器蒙皮多维大尺度变形重构的平均误差为7 mm,变形角度重构的平均误差为3.6%,可以实现变构型飞行器蒙皮多维大尺度变形重构,该方法在航空航天器等结构变形监测领域具有良好的应用前景。

基于多尺度变形模板的目标检测与识别

在分析现有模板匹配算法存在问题的基础上 ,提出一种基于多尺度变形模板的新方法 .它在已有的 Snake算法基础上 ,加入了形状约束 ,并利用小波变换的多尺度特性 ,使得匹配过程在由粗至精的尺度上进行 ,从而使运算速度大大提高 ,对噪声的敏感程度也相应下降 .而轮廓初始化是在较粗的尺度上 ,利用 Hausdorff距离初步匹配得到的 ,漏警概率较低 .实验结果与理论分析相吻合 ,验证了算法对多类目标适用 ,具有速度快、精度高和对图像畸变、噪声与遮挡不敏感的优点 .

基于多峰分布的大尺度变形翼机构时变可靠性分析

针对机构可靠性的工程问题,提出了一种基于多峰分布的时变可靠性分析方法(iTRPD),并应用于大尺度变形翼机构的可靠性分析。首先,将变形翼结构模型离散为几个瞬时功能函数,并将其转换为独立正态变量。然后,计算出不同时刻的瞬间可靠度与各向量间的自相关系数矩阵,得到对应的概率密度函数。最后,根据协方差特性与各向量间的相关性,利用1次高维高斯积分将独立标准正态空间的时变可靠度简化为大尺度变形翼机构整体的时变可靠度。结果表明:iTRPD在分析大尺度变形翼时变可靠性时,与蒙特卡洛仿真法(MCS)的相对误差仅为-2.842%,比常规方法TRPD好;对功能函数调用次数为415,远小于MCS的1×10^(9)次;对高维高斯积分的调用,常规时变可靠性方法为35次,iTRPD仅为1次。可见,iTRPD对涉及多模态分布的时变可靠性分析具有较高的计算精度和计算效率。

基于可变形多尺度变换的几何不变鲁棒图像水印算法

尽管过去十多年鲁棒数字水印取得了长足的进展,然而如何有效地抵抗几何变换仍然是鲁棒数字水印的关键问题之一.本文通过设计具有平移不变性、可旋转和可缩放特性的可变形多尺度变换(Deformable multi-scale transform,DMST)来抵抗全局几何攻击.基于此变换,本文从理论上推导几何同步机制,然后进一步利用它并辅助于模板来设计能有效估计几何攻击参数的算法.此外,将常规(双)正交小波域隐马尔科夫模型进一步推广到可旋转小波域,以提高水印的检测性能.实验结果表明本文算法对于常见信号处理攻击、全局几何攻击及其联合攻击具有很好的鲁棒性.

一种基于图论理论的大尺度连续变形机构构型综合分析方法

针对航空航天领域大尺度连续变形机构构型问题,提出了一种基于图论理论的大尺度连续变形机构构型综合分析方法。首先,分析了大尺度连续变形机构的组成与基本功能,获得了满足机构拓扑结构、约束条件的要求,对变形机构运动链进行了分析,得到了符合条件的运动链,并对其进行了数学描述;其次,选择并分析了运动链的拓扑对称性,利用特征数组的方法得到了判别矩阵,对运动链进行了同构判别,从而得到了可行的多种运动链形式;再次,建立了各运动链的拓扑图,通过筛选得到了最终的拓扑图,去掉该拓扑图的各个构件,得到了拓扑变换子图和相对应的邻接矩阵,对拓扑图进行了同构判别,再通过改变机架与移动副的位置得到了满足要求的12种构型,画出了其相应的机构拓扑图和机构简图;最后,考虑了大尺度连续变形机构的整体稳定性,避免了尺寸过大等因素,对大尺度变形机构进行了构型优选,得到了符合要求的多种新构型。研究结果表明:该方法能够将大尺度连续变形机构抽象为图形式,获得了22种构型,可根据机构变形要求的不同,改变优选依据,从而得到符合不同要求的构型。

基于DETR和改进去噪训练的光学遥感图像多尺度旋转目标检测(特邀)

旋转目标检测是遥感图像解译的重要任务之一,存在目标方向任意、小目标密集排列、目标表示引起的角度周期性等典型问题。针对上述问题,提出一种基于DEtection Transformer(DETR)目标检测器和改进去噪训练的旋转目标检测方法,即arbitrary-oriented object detection Transformer with improved deNoising anchor boxes(AO2DINO)。首先,该方法引入一种多尺度旋转可变形注意力模块,将角度信息以旋转矩阵的形式引入注意力权重的计算,提高了模型对旋转目标的适应能力。其次,针对小目标密集排列问题,提出一种自适应的样本分配器,引入旋转交并比和自适应阈值,实现对密集目标更加精确的采样,提升了模型对小目标的检测能力。最后,在模型中引入基于卡尔曼滤波的交并比(KFIoU)作为回归损失,以解决旋转目标表示引起的角度周期性问题。AO2DINO在DOTAv1.0和DIOR-R两个公开数据集上与典型的旋转目标检测方法进行了比较,在DETR系列旋转目标检测方法中检测精度最高,且训练时收敛速度更快,在训练12个epochs时就几乎达到了其他旋转目标检测方法训练36个epochs时的检测效果。

自动化监测系统在深基坑监测中的可靠性分析

深基坑监测对于城市工程的安全建设具有重要的指导意义。为了探究自动化监测系统在城市深基坑监测中的可行性,根据全站仪的测量原理利用Matlab进行三维仿真,从理论上证明了自动化监测系统的平面精度能够达到规范要求。采用尺度变形分析及水平位移对比分析,论证了在城市深基坑监测中利用自动化监测系统进行水平位移监测的可靠性。

基于虚拟相机的天线俯仰轴形变快速高精度测量方法研究

长期的磨损和扭转会使天线俯仰轴结构发生小尺度形变。实现这一形变的快速高精度测量,对于大口径全可动天线指向精度修正和俯仰轴健康监测具有非常重要的价值。搭建了单相机测量系统,建立了一种虚拟相机数学模型,将结构变形转为空间变换进行求解,从而提出了一种俯仰轴形变快速测量方法。实验结果表明,该方法的平移分量综合精度可达0.2825 mm,旋转分量精度最低可达0.2918°,能够实现俯仰轴1 mm尺度变形的快速测量。该方法具有非接触、精度高、速度快等优点,满足大口径、高频段、高精度射电望远镜俯仰轴长期快速测量的需求,也适用于其他大结构的小变形测量。

船舶撞击高桩码头的系统动力仿真研究

利用LS-DYNA显式动力分析软件建立船舶撞击高桩码头的系统动力仿真模型,该模型将船舶—码头—土体视为整体系统,统筹考虑土体的弹塑性、桩与土体的流—固耦合效应和船体与橡胶护舷的面—面接触,可较好地模拟船舶撞击高桩码头过程中的大尺度和非线性变形。初步分析船舶载重量、船舶撞击方式和橡胶护舷等因素对最大船舶撞击力和撞击历时曲线的影响,为确定高桩码头的船舶撞击力提供了可行的动力学分析方法。

深基坑监测中自动化监测系统可靠性分析

深基坑检测被广泛应用于城市工程防御建设过程中,自动化监测技术已有新的研究并且被应用于深基坑检测中,需进行深刻的探究其是否可以准确应用在深基坑检测的过程中。此测量技术通过Matlab进行立体模拟,从尺度变形角度和水平位移方面进行分析,从而得出结论:自动化检测系统水平位移监测应用于城市深基坑检测中具有可靠性。

自动化监测系统在深基坑监测中的可靠性研究

首先对自动化监测系统应用于深基坑监测作业时的要素以及精度可靠性进行分析,之后介绍了整体监测方案的构成。在此基础上,围绕尺度变形、水平位移两项深基坑监测作业的可靠性进行了验证分析,供参考。

导线网观测值综合误差的迭代解

本文在函数模型自由度守恒律的基础上,建立导线网观测值条件分组和反观测方案精度估算,与尺度变形后处理的迭代计算模型。

多应变速率下尺寸效应对黄铜微尺度塑性变形本构及损伤演化的影响

准静态微尺度塑性变形中,特征尺寸效应与晶粒尺寸效应会直接影响韧性断裂的应变能及断裂强度,其直接原因是由于表面层自由晶粒所占比例随着样品尺寸的缩小或晶粒尺寸的增大而逐渐增加从而影响流动应力。在高应变速率下,特征尺寸效应和晶粒尺寸效应对金属流动应力和损伤的影响则较少被提及。通过分离式霍普金森压杆试验得出高应变速率下黄铜微尺度等温流动应力,以Johnson-Cook本构模型为基础构建了包含尺寸系数的微尺度高应变速率本构模型,并将其与Freudenthal非耦合断裂准则相结合,提出了多应变速率微尺度混合损伤模型,量化了不同应变速率下特征尺寸效应及晶粒尺寸效应对金属损伤的影响,为飞刀切削样品表面改善提供了理论依据。

协调视角下长三角城市群的空间结构演变与优化

以城市群为主体优化城镇化空间布局是构建国土空间规划体系的重要内容,空间优化的本质旨在促进城市群内部大中小城市协调发展。以长三角城市群为案例,在测度2001-2016年长三角城市群26个城市的城镇化协调水平基础上,运用社会网络和多维尺度分析等方法,分析和识别城镇化协调关系及其空间结构和内在演变机理。结果表明:(1)随着长三角城市群的城镇化协调水平提高,城市群内部的高协调城市逐渐显现出以上海为核心的"Z型"分布态势,低协调城市则稳定分布在长三角城市群扩容后的范围;(2)根据城镇化协调水平的关联强度划分长三角城市群的凝聚子群,凝聚子群的加权平均中心度和联系密度增大后,上海极化效应更加明显;(3)从城镇化协调关系的空间和时间两个维度识别城市群空间结构,长三角城市群从在空间距离影响下以省会城市为中心的"圈层"结构,变形为在时间距离影响下的"核心-边缘"结构;(4)人口、土地和经济城镇化三者协调水平的变化影响着长三角城市群空间结构演变,相较人口与经济城镇化,土地城镇化对城镇化协调关系的加强具有显著促进作用。从协调视角剖析长三角城市群的空间结构并提出优化政策,有助于中国现有资源环境承载能力条件下城市群一体化建设和空间资源的高效利用。

导线平差的最小测边权逆法

本文进行误差分析．提出一个不需要迭代的最小范数估计的导线最小侧边权逆法。其坐标参数估值具有唯一性、无偏性和最小范数性，因此，它是最合理的算法。