Method of Obtaining Magnetic Object Location Based on Geomagnetic Field Intensity

It is very important to determine the magnetic object location using the magnetic anomaly. This paper presents a method for determined the magnetic object location using the geomagnetic field intensity. The magnetic object center position can be obtained by the amplitude of the analytic signal( AS) of geomagnetic total intensity. The vertical distance can be obtained by the value of magnetic anomaly on center position. But the vertical distance from measuring plane to magnetic object is not relatively precious because of not eliminating the geomagnetic normal field in the calculation process. The method of modeling geomagnetic normal field in small space is proposed based on Taylor polynomial. The impact of geomagnetic variation field for the precious of model is analyzed. Through the measured data and the model data,total intensity magnetic anomaly on the measuring plane is obtained which is used for calculating the vertical distance of magnetic object by calculating model. The experimental tests have been conducted on open field on the campus of Harbin Engineering University. The results show that the calculated results and real values match perfectly using this method.

TRIZ理论在创意物化的设计教学改革中的应用

提升设计人才的创新能力、工程实现能力。应用TRIZ理论的因果链分析法进行创意物化的痛点与难点分析,构建创意物化关键问题的物场模型,通过物场模型分析找到关键问题的最优解,为创意物化的设计教学改革提供方向。实施“四阶段”TRIZ课程培养计划,建设“TRIZ+设计”教学资源,运用数字化的创意物化流程,组建跨专业的教学团队,实施五步项目驱动教学法,量化创意物化的评价标准。有效地解决了设计教学中创意天马行空、落地难、技术实现难的现状,促进设计创新成果的转化,助力培养制造业急需的设计人才。

基于改进DeeplabV3+的水面多类型漂浮物分割方法研究

【目的】为解决传统图像处理方法鲁棒性差、常用深度学习检测方法无法准确识别大片漂浮物的边界等问题,【方法】提出一种基于改进DeeplabV3+的水面多类型漂浮物识别的语义分割方法,提高水面漂浮的识别能力。对所收集实际水面漂浮物进行分类,采用自制数据集进行对比试验。算法选择xception网络作为主干网络以获得初步漂浮物特征,在加强特征提取网络部分引入注意力机制以强调有效特征信息,在后处理阶段加入全连接条件随机场模型,将单个像素点的局部信息与全局语义信息融合。【结果】对比图像分割性能指标,改进后的算法mPA(Mean Pixel Accuracy)提升了5.73%,mIOU(Mean Intersection Over Union)提升了4.37%。【结论】相比于其他算法模型,改进后的DeeplabV3+算法对漂浮物特征的获取能力更强,同时能获得丰富的细节信息以更精准地识别多类型水面漂浮物的边界与较难分类的漂浮物,在对多个水库场景测试后满足实际水域环境中漂浮物检测的需求。

基于CFD的某商用车扬尘污染仿真优化分析

针对某新型商用车在泥土路面低速行驶工况中,易扬起地面尘土造成局部空气污染问题。建立商用车CFD仿真分析模型,进行实验对标以验证仿真模型的精确性。将DPM离散相模型分析方法与离散动力学相结合,对商用车外流场中多相流进行数值仿真,揭示了扬尘污染的产生机理。由此制定不同的扬尘治理方案,结合HyperStudy软件进行优化分析,寻求最佳扬尘治理方案,并开展实验验证。研究结果表明:通过优化风扇位置,更换“U型”护风罩并优化导风板尺寸的改进方案,扬尘颗粒数相较原车减少了44.67%,在保证散热性能的前提下,明显改善了扬尘污染现象。

离散ADMM方法下像素与对象基元协同优化的遥感影像无监督语义分割

语义分割是遥感影像分析中的重要技术之一。现有方法(如基于深度卷积神经网络的方法等)虽然在语义分割中取得了显著进展,但往往需要大量训练数据。基于图模型的马尔可夫随机场模型(Markov random field model,MRF)提出了一种不依赖训练数据的无监督语义分割思路,可以有效地刻画地物空间关系,并对地物空间分布的统计规律进行建模。但现有的MRF模型方法通常建立在基于像素或对象的单一粒度基元上,难以充分利用影像信息,语义分割效果不佳。针对上述问题,引入交替方向乘子法(alternative direction method of multiplier,ADMM)并将其离散化,提出了一种像素与对象基元协同的MRF模型无监督语义分割方法(MRF-ADMM)。首先构建像素基元和对象基元两个概率图,其中像素基元概率图用于刻画影像的细节信息,保持语义分割的边界;对象基元概率图用于描述较大范围的空间关系,以应对遥感影像地物内部的高异质性,使分割结果中地物内部具有良好的区域完整性。在模型求解过程中,针对像素和对象基元的特点,提出了一种离散化的ADMM方法,并将其用于两种基元类别标记的传递与更新,实现像素基元细节信息和对象基元区域信息的协同优化。高分二号和航拍影像等不同数据库不同类型遥感影像的语义分割实验结果表明,相较于现有的MRF模型,提出的MRF-ADMM方法能有效地协同不同粒度基元的优点,优化语义分割结果。

基于改进人工势场法的电力巡检机器人自动避障轨迹规划

为了使巡检机器人在电力系统中避开障碍物,顺利完成电力巡检工作,提出基于改进人工势场法的电力巡检机器人自动避障轨迹规划方法。构建了电力巡检机器人的被控对象模型,分析电力巡检机器人的避障运动学,根据分析结果采用栅格法获取环境参数,实现环境建模,获取电力巡检机器人工作环境信息;引入改进人工势场法,叠加斥力势场和引力势场获得合力势场,判断环境中的障碍物并规划避障路线,完成电力巡检机器人自动避障轨迹的规划。实验结果表明,所提方法的避障准确率高、规划效果好、规划效率高。

含金属异物的无线充电系统场域等效建模分析

无线充电系统中,电能传输遵循发射线圈和接收线圈之间的磁耦合关系。当发射线圈和接收线圈之间存在金属异物时,异物的涡流或聚磁效应将会影响无线充电系统的传输性能与运行稳定性,严重时还会危害充电安全。为了厘清不同材质金属异物对无线充电系统性能的影响机理,有效分析异物的影响规律,迫切需要一种精确的金属异物建模方法,提高金属异物的检测精度。为此,文中计及金属的材质、位置、等效面积等关键因素,提出一种金属异物场域等效建模方法,通过构造金属异物影响下的无线充电系统耦合方程,对比得到异物引入前后发射线圈电流和接收线圈电流间的相位差表达式。在此基础上,进一步提出了铁磁性金属与非铁磁性金属的等效线圈模型及其参数配置方法,可精确得到金属异物介入条件下的电流相位差值。最终通过仿真与实验验证了建模方法的准确性与有效性,为无线充电系统中引入金属异物的特性分析与在线检测提供了一种新思路。

线状地物的区域影响模型及其在综合评价中的应用

在地理学研究中,常见各种线状地物对区域的性质产生重要影响。但在区域的综合评价过程中,对这种线状地物的影响多采用概化的评估方法操作,如分区、分带和距离划分等,并且评估结果的生成效率较低。经过分析,线状地物对区域的影响有距离衰减、等级效应、辐合效应和方向效应等共性特点。通过对比,发现线状地物对区域影响作用的空间分布属于二维场模型。场的基本性质是具有空间结构和属性域、连续性、各向同性和各向异性、空间自相关等。为此,我们提出采用区域影响场模型对线状地物对区域的影响进行拟合,并且利用GIS软件生成线状地物的区域影响场。通过实例验证,结果表明运用区域影响场能够较好的反映线状地物对区域的影响作用程度,适用于线状地物对区域影响作用的表达。

模糊边界地理现象的建模方法

针对模糊边界地理现象 ,提出使用模糊隶属度函数建立模糊地理模型的建模方法。通过土壤类型分类的实例 ,说明使用模糊聚类法提取土壤类型边界 ,使用模糊隶属度函数建立土壤边界模糊模型 ,能够较自然并较准确地达到土壤类型边界提取和边界建模的目的。

数字城市工程多源信息复合研究

分析国内外城市地理信息系统技术建设数字城市存在的问题 ,依据数字城市建设要求 ,从数字化角度分析城市多源信息的特点 ,针对基于域和对象的空间信息模型 ,运用面向对象方法体系 ,构造一种能够集成域和对象模型的空间数据复合模型 ,使其能满足数字城市建设对城市多源动态信息的一体化管理。

基于层叠CRFs的中文句子评价对象抽取

中文句子评价对象抽取是指在中文句子中抽取评论所针对的对象或对象的属性。目前国内相关研究工作尚未能有效识别复合词评价对象和未登陆评价对象。针对以上两种情况,该文提出了一种基于层叠条件随机场的中文句子评价对象抽取方法。该方法首先通过低层条件随机场获得候选评价对象集,然后通过降噪模型对噪声进行过滤、补充模型对缺失的候选评价对象进行补充、合并模型对复合短语候选评价对象进行合并,最后由高层模型抽取出评价对象。实验结果显示,与基于线性链条件随机场的识别方法相比,该方法准确率、召回率和F1值分别提升1.62%、5.75%和4.17%,能有效地识别复合词评价对象和未登录评价对象,从而提高中文句子评价对象的识别精度。

低频矢量声场建模及其应用研究

浅海近距离矢量声场携带了丰富的信息可以用来识别目标。采用射线理论对浅海低频矢量声场进行建模,并且分析了该模型在浅海或深海低频时的适用性。经过与波动理论的比较,说明该模型仅是矢量声场传播损失的简单近似。通过分析浅海声压场的特性,提出了一种目标运动参数估计的方法,海试数据分析说明了其有效性。近距离目标辐射的低频宽带噪声通过浅海声场后,在LOFAR图上形成双曲线干涉条纹。运用图像处理中边缘提取的常用方法——Hough变换,提取双曲线参数,可以得到运动目标的航速、航深及距离的信息。

集成多特征信息的运动阴影检测

为实现监控场景中运动目标和阴影的准确分割,提出了一种基于GMM和MRF的运动阴影检测与消除算法.首先,利用GMM的学习能力建立背景统计模型并得到前景区域像素集合.其次,将前景区域与对应背景区域间的颜色、边界、纹理和时空一致性等特征信息集成到马尔可夫随机场能量函数中,并利用图割算法实现马尔科夫随机场能量函数的最小化,得到最终的分割结果.最后,在室内和室外不同场景类型视频序列上验证了算法的有效性.实验结果表明,算法在运动阴影检测与消除方面较以往方法具有较好的准确性、可靠性和鲁棒性.

磁力联轴器有限元模型及面向对象方法的实现

磁性联轴器利用磁超距特性,能成功解决较恶劣环境下的动态密封问题,是实现零泄露的有效可行方法。传统的设计使用经验公式,有限元方法是解决磁性联轴器精确设计的理想选择。针对同轴式的磁性联轴器磁场,抽象出数学模型,并建立相应的有限元方程,运用面向对象的语言,设计了二维静磁场有限元数值计算应用软件。软件计算结果和实际测得结果吻合,证明模型及设计软件的正确性和适用性。模型对磁性联轴器的设计有理论和实际指导意义。

结合露头信息建立储层地质模型

为了弄清研究区储层的分布情况,准确地评价气田的潜在能力,减小勘探风险,需要建立比较精细的储层模型,然而该地区当前仅有5口钻井,难以获取有关砂体形态、宽厚比、接触关系等方面的信息。因此在研究区附近选择了相同目的层的20条露头剖面进行详细描述、测量和研究,获取了所需的相关信息,建立了相应的地质知识库,并在此基础上,结合钻井和岩心资料,采用随机模拟技术建立了比较合理的储层模型,为该气田储量的准确评价提供了可靠的地质依据。

嵌入式超磁致伸缩构件多场耦合优化

建立了嵌入式超磁致伸缩GMM构件的机、电、磁、热多场优化模型,并采用多目标遗传算法实现了GMM构件的多场耦合模型优化。由GMM构件的一般设计准则和异形孔精密加工工艺要求,确定模型优化目标包括:合理的驱动刚度和较大的抗扭转刚度;驱动线圈效率系数大;空心线圈产生的高强度磁场;减少导磁回路磁阻,使GMM内部磁场强度高;强制水冷腔的散热效率高。优化变量包括:GMM的尺寸、导磁材料的磁导率以及磁回路、线圈、水冷腔体的结构。根据设计要求选取变量范围,采用非支配排序遗传算法(NSGA)在整个参数空间内搜索,得到了GMM构件主要结构参数,并通过试验和磁场仿真验证了结构设计方法的正确性。

基于局部区域建模的复杂场景运动目标检测

为了解决传统背景建模方法难以有效检测复杂场景中运动物体的难题,提出了一种在马尔科夫随机场框架下,基于区域建模的运动目标检测方法。该方法在学习像素前景和背景的概率模型时,融合了相邻局部区域的信息;因而比传统的单像素建模方法更加精确。在马尔科夫随机场框架下,运动目标检测问题转化为能量优化问题,可以得到比基于阈值分割前景更精确的结果。在复杂场景视频进行测试;并与传统的背景建模方法进行比较,实验结果表明本文算法更优。

应用TRIZ理论物-场模型分析方法解决汽车清洗问题

为了解决汽车表面污垢不易清洗的问题,本文通过应用TRIZ理论物-场模型分析方法针对上述问题提出了使用含有表面活性剂的过热水蒸汽且与高压力相结合的解决方案,并通过此实例对TRIZ理论中物-场模型分析方法的原理、4种模型类型、6个一般解法和5个分析步骤在解决实际问题中的应用做了进一步的分析和阐述。

田野考古地层空间数据模型构建

以田野考古发掘中的空间地层为研究对象,从田野考古地层的特性描述分析入手,分析其模型构建的需求.在对多层DEM和似三棱柱体进行阐述分析的基础上,基于面向对象的思想,提出基于多层DEM与QTPV的地层建模方法,并结合考古地层数据源类型,阐述了具体的地层建模过程.在此基础上设计了地层逻辑模型和数据结构,并以具体的钻孔数据进行了地层三维可视化验证.设计的模型顾及了空间对象之间的拓扑关系,方便空间对象的可视化与空间分析,为田野考古GIS的开发提供了模型支持和基础.

田野考古GIS数据模型研究

以田野考古发掘中的各种三维空间对象为研究背景,进行详细的数据对象分类与描述.基于面向对象的思想,在进行田野考古三维现象剖析的基础上提出了适合考古发掘对象的矢量与栅格集成的混合数据模型,并以地层模型和地物模型分别加以描述和建模,论述了建模方法,即结合地层数据源类型,进行基于多层DEM与QTPV的地层建模,同时根据地物类别、形状和内部堆积进行基于TIN与TEN表示的三维地物建模,并提出了两者的集成方法和实施步骤.研究结果实现了田野考古GIS空间数据模型的统一表达,为田野考古GIS的开发提供了模型支持和基础.