基于光纤陀螺仪的轨道不平顺精度检测及预测

为了提高轨道不平顺检测精度,通过光纤陀螺仪开展轨道不平顺测试实验,通过支持向量机开展预测分析研究。采用人工拉弦对检测场轨道的左右轨轨向进行测量,并分析测量工作的精度。通过实验数据分析,验证了基于光纤陀螺仪轨检车测量轨向的内、外符合测量精度;轨检小车凭借惯导技术的连续性和立体交汇测量技术的快速性,在检测过程无须停车,可以实现5 km/h的绝对测量和10 km/h的相对测量,能较好地满足目前高铁运输的需求,为轨道的调整养护提供精准的数据指导。建立了支持向量机预测模型,获得了较低均方误差,并且获得了接近1的决定系数,表明采用此方法构建的预测模型满足可靠性要求。

航空电子设备故障预测特征参数提取方法研究

故障特征提取是航空电子设备故障预测的关键技术,对于少量测试点的电子设备可以采用小波变换、傅里叶变换、经验模态分解等方法提取故障特征,但是由于航空电子设备属于大规模集成电路,测试点比较多,采用上述方法提取的故障特征可能相互混叠并且数量比较大会严重影响故障预测精度及速度,因此如何从众多故障信息中提取故障特征是一个难题。文章提出基于极大似然和降噪自编码神经网络方法从大量故障信息中提取故障特征。首先,使用极大似然法分析由多个测试点提取的故障信息和历史退化过程的故障信息组成的高维数据集,估计需要提取故障特征的维数;然后使用降噪自编码神经网络方法将高维故障信息映射到指定维数的数据空间,从中提取关键的故障特征,去除冗余信息;最后,以航空电子系统电源模块为例,采用新方法提取故障特征,分别通过将故障特征可视化和使用故障特征进行健康评估来验证其有效性。

基于多学科技术融合的智能农机控制平台研究综述

农业机械的自动化和智能化包含内容广泛,有农机定位与导航,动态路径规划,机器视觉和远程监控等,牵涉到大量的工程技术学科,包括导航、图像、模型与策略、执行器以及数据链等。农机定位与导航一般采用基于农机运动学模型结合GPS(global positioning system)/IMU(inertial measurement unit)组合导航信息,在导航路径规划算法指引下实现农机轨迹跟踪的方法。建立的农机运动学模型精度,GPS数据的连续性以及惯导器件误差系数漂移等因素都会影响该方法的有效性。路径跟踪通常采用各种现代控制理论与方法,而面对复杂的田间作业环境变化,农机的自主避障以及动态路径规划能力也会影响轨迹跟踪精度。机器视觉的稳定性和目标特征信息分离度影响着农机环境感知能力,目前目标识别主要采用hough变换,hough变换的全局检测特性决定了该算法运算量较大,需要探究改进特征提取算法。远程监控农机作业是智能农机发展的一个方向,构建无线导航,控制和视频数据传输网络有助于提高农机的智能化水平,可以采用分布式哈希表(distributed hash table)来研究网络覆盖和互联技术。该文融合多个学科,从高精度定位与导航技术、复杂环境及工况下农机运动精确自主控制技术、稳定清晰的机器视觉感知技术和基于4G网络和新一代物联网的高覆盖数据传输技术几个方面,论述了智能农机在光机电液多个学科领域内的研究现状,并指出采用北斗地基增强网络和网络RTK(real-time kinematic)技术、惯导定位误差精确建模与补偿、环境感知与自主避障、立体结构自组网技术以及多机协作是现代农业机械的发展方向。以期为现代化智能农业机械的设计提供参考。

新型无陀螺捷联惯导系统导航方案设计及建模

针对传统无陀螺捷联惯导系统角速度求解复杂,解算效率低,惯性元件安装精度要求高等问题,提出一种新型的无陀螺捷联惯导导航方案,将8-UPS型并联式六维加速度传感器作为其惯性元件,直接测量出运载体的六维绝对加速度。基于矢量力学理论,推导了其惯导基本方程;通过数值积分运算来提取载体的线运动参量;运用空间几何理论建立姿态方程,实时更新捷联矩阵以获取载体的角运动参量,从而完成了导航建模与解算。仿真结果表明该系统能满足航行体中精度实时导航的要求,是有效可行的。与同类导航相比,该系统具有结构紧凑、解算效率高、物理模型误差敏感性低等优势。

大口径非球面主反射镜的装调方法研究

针对大口径非球面主反射镜(简称主镜)的装调要求,对比分析常用大口径非球面面形检测方法,提出该类主镜检测面形的最佳方案。在主镜的装调过程中,通过对主镜的固定方式和主镜变形补偿这2个关键环节的阐述,总结主镜固定的难点及主镜变形的原因,提出一套全新的装调方案,以旋转消重力法进行检测,并用专用工装实时定心调节,再用辅料焊接法固定主镜与中心轴,最后采用辅助支撑对主镜组件进行最终固定修正。装调结果表明:对于大口径非球面反射镜,装调完成后的主镜面形精度Rms≤0.03λ(λ=632.8nm)。

欠驱动四旋翼飞行器反演模糊自适应控制

针对欠驱动四旋翼飞行器的结构特性,提出一种自适应模糊反演欠驱动控制算法,该算法可以克服传统反演控制中存在的问题,如欠驱动控制律过于复杂,抗干扰能力弱及系统建模误差对跟踪性能影响较大等弱点,该算法利用自适应模糊系统逼近系统中的非线性函数及扰动项,并利用模糊系统来构造系统的虚拟控制量,从而实现对欠驱动四旋翼飞行器的高精度控制,并以欠驱动四旋翼飞行器的自由度x为例,详细论述了自适应模糊系统的设计过程,并对算法的收敛性做了分析,仿真结果表明,该算法具有很强的抗干扰性,并且达到了理想的控制精度。

一种基于多尺度核学习的仿射投影滤波算法

为了提高强非线性信号的噪声消除和信道均衡能力,在核学习自适应滤波方法的基础上,该文提出一种基于惊奇准则的多尺度核学习仿射投影滤波方法(SC-MKAPA)。在核仿射投影滤波算法的基础上,对核组合函数结构进行改进,将多个不同高斯核带宽作为可变参数,与加权系数共同参与滤波器的更新;利用惊奇准则将计算结果稀疏化,根据仿射投影算法的约束条件对惊奇测度进行改进,简化其方差项,降低了计算的复杂度。将该算法应用于噪声消除、信道均衡以及MG时间序列预测中,与多种自适应滤波算法及核学习自适应滤波算法进行仿真结果的对比分析,验证了该算法的优越性。

基于激励-校准法的硅微陀螺仪模态匹配控制电路研究

提出了一种基于激励-校准法的硅微陀螺仪实时模态匹配控制电路,利用了检测模态的幅度响应信号关于其谐振频率对称的特点,采用双边激励信号激励检测模态,通过比较双边信号的响应幅度大小来获得相应的调谐电压,实现模态匹配。介绍了静电负刚度调谐原理;然后设计了基于激励-校准法的硅微陀螺仪实时模态匹配控制方案,并分析了该法的误差来源;在Simulink环境下搭建了模态匹配控制电路模型,验证了该方案的可行性;最后,设计了基于FPGA的自动模态匹配控制电路。实验结果表明,相比于模态不匹配情况,模态匹配后的陀螺仪零偏稳定性系数由1.69°/h降低到0.42°/h,静态性能提升了4.02倍;角度随机游走系数由槡0.046°/h降低到槡0.019 5°/h,静态性能提升了2.36倍。

正逆向滤波在惯性卫星组合导航中的应用

为满足高性能惯性/全球卫星导航系统(GPS)组合导航的要求,进一步提高卡尔曼滤波算法在组合导航定位中的解算精度,考虑利用逆向数据处理和加权平滑的融合算法,提出一种正逆向融合的卡尔曼滤波算法应用于惯性/GPS的松组合导航中。分析了正逆向融合的卡尔曼滤波算法的解算方法,并与普通正向卡尔曼滤波算法做出比较。实验部分采用车载传感器采集的实测数据,通过对两种方法解算结果的误差分析,表明了正逆向融合的滤波算法在定位精度方面优于传统正向滤波算法。

基于压缩感知的遥感成像稀疏重构性能分析

压缩感知是一种新型的信息论,打破了传统的Shannon-Nyquist采样定理,能够以少量数据完成信号采样;稀疏重构是压缩感知由理论到实际的关键环节,为了将压缩感知有效地应用于遥感成像领域,研究了稀疏重构对遥感成像过程的影响;针对稀疏重构理论模型,分析了重构误差的成因;同时,针对典型的凸优化类算法和贪婪类算法,利用峰值信噪比指标对遥感图像重构误差进行评价;在仿真实验中,定量考察遥感图像在不同压缩采样率、不同重构算法下的稀疏重构性能;结果表明,稀疏重构算法能够成功重构遥感图像,各算法在不同压缩采样率下均表现出了较好的重构质量,整体上能够满足遥感成像应用,验证了压缩感知稀疏重构方法在遥感成像中应用的可行性。

新型压电叠堆驱动式射流管伺服阀的参数优化

针对目前航空工业对高频响、高精度的射流管伺服阀需求,设计了一款压电叠堆驱动式射流管伺服阀,分析了其工作原理,对其动态特性进行了分析。为进一步提高其性能,提出了一种采用正交因素分析确定关键参数合理范围,并进行响应面寻优的优化方法。采用该方法对压电叠堆驱动式射流管伺服阀的结构参数进行了最优参数的确定。仿真试验结果表明,优化后的伺服阀的性能得到了较大提升。

一种视觉机器人演示学习的轨迹生成方法

目前,机器人演示学习已成为机器人学中最为活跃的研究课题之一,而作为演示学习三要点之一的轨迹生成便成为研究热点。轨迹生成是决定演示学习是否成功的重要因素,传统上使用SIFT算法生成轨迹,但是这种方法存在很多局限,例如特征点较多、选择轨迹困难、轨迹存在一定噪声等。为此,提出了一种将SIFT、PCA和UKF等算法相结合的新的轨迹生成方法,通过实验仿真和机器人实体运行,结果表明了算法的有效性。

基于Dymola软件及Modelica语言的飞机供电系统建模与仿真

飞机供电系统的布局设计与控制逻辑是飞机系统设计的重要环节,且其对系统的可靠性、容错供电和余度等特性具有一定影响;对飞机电源系统进行仿真建模研究,在支持各种物理系统建模的Dymola平台下搭建了数字仿真模型,包括交流发电机、变压整流器、电源系统接触器和过欠压、过欠频检测模块等部件模型,并利用各个部件模型搭建了供电系统模型,同时利用Modelica语言完成系统逻辑设计,对整个系统进行仿真;数字仿真结果表明电源系统模型基本能够完成自动配电、自动隔离故障,达到设计要求,为飞机系统设计提供了理论支持。

高超声速飞行器的自抗扰控制器设计

由于采用机体一体化设计,吸气式高超声速飞行器的气动特性难以准确获知,建立的数学模型是极为不准确的;设计了一种自抗扰控制器(ADRC),分别设计了速度回路和高度回路的自抗扰控制器;仿真用高超声速飞行器的纵向模型对该控制器进行了验证,证明该控制方法能够有效地跟踪飞行器的高度和速度指令。

基于分区的安全关键软件体系及其时间分析研究

以综合模块化航空电子系统为研究对象,针对分时分区体系提出了其时间分析模型,结合IPET和不变量分析设计并实现了时间分析工具IMATime。采用SNU Benchmark对IMATime进行了时间评估。并采用IMATime对分时分区软件平台FCOS进行了三级分析,分析结果除了能够指导系统通用设计外,还能提供综合模块化航空电子系统的专用参数分区周期和分区容限。最后针对某综合了飞行控制系统,导航系统和数传系统的综合航空电子系统进行了实例分析。

一种新的迎角估计方法

针对迎角和侧滑角在大机动的条件下传感器不能准确测量的问题,提出了借助飞机的动力学模型,以惯导数据的姿态角及其角速率、加速度信息和大气数据的动压为量测值,利用扩展卡尔曼滤波的方法估计迎角和侧滑角,从而克服了对硬件的依赖性,实现了依靠算法代替传感器而获得飞行参数,但是该方法对系统数学模型即动力学模型的准确性有着较高的要求,通过仿真验证,该方法结构简单,易于工程实现,并且估计精度在0.4°以内,具有很好的实时性和鲁棒性。

抗生素联合微波理疗对盆腔炎的临床疗效分析

目的:观察抗生素联合微波理疗治疗盆腔炎的临床疗效。方法:选取笔者所在医院诊治的92例盆腔炎患者,并将其均分为联合组和对照组,联合组采用抗生素配合微波理疗的方法,对照组只采用单纯抗生素治疗。对两组患者的临床疗效、并发症和不良反应情况进行比较分析。结果:联合组临床疗效明显优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);联合组出现并发症和不良反应的例数明显少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:抗生素联合微波理疗治疗盆腔炎的临床疗效令人满意,且并发症和不良反应现象有所改观。

基层医院经腹超声诊断异位妊娠的回顾

异位妊娠是孕卵在子宫腔以外的地方着床称异位妊娠,是妇科的急腹症之一,包括输卵管妊娠、卵巢妊娠、宫颈妊娠、腹腔妊娠及残角子宫妊娠等,以输卵管妊娠最为常见[1].

局部信息联通的多无人机协同控制过程仿真研究

针对局部信息联通条件下多无人机的协同控制要求,基于多层结构创建多无人机系统分布式体系架构,提出多层分布式多无人机系统的通信网络拓扑结构、状态控制信息模型和智能化自组网机制,确保多个无人机在局部信息联通下的可靠交互通信;采用局部状态预测和分布式迭代优化的协同碰撞规避策略,结合在线协同航迹规划和威胁规避控制方法,实现了多无人机任务执行过程的协同控制。仿真实验验证了方法的有效性。

企业安全风险管理过程方法研究

随着国内安全管理工作的不断发展,企业安全理念已逐步从事后管理过渡到关注危险的风险管控模式。该文从企业实际出发,通过对安全风险管理过程的认真研究分析,总结出了一套具有可操作性的风险管理过程方法,以期望能够指导实践工作,提高安全管理水平。