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基于特征聚类的轨道不平顺潜在病害辨识

铁道工程学报 2024年第5期41卷 1-5,27页

作者：王英杰楚杭陈云峰时瑾张雨潇北京交通大学北京100044 中国铁路兰州局集团有限公司兰州730000

研究目的:轨道不平顺潜在病害隐蔽性强,对其准确合理辨识是开展预防修策略下线路养护维修作业的前提。本文以轨检数据为基础,分别构造了以轨道质量指数(TQI)和轨道不平顺幅值为对象的潜在病害辨识指标。在此基础上,基于k-means++聚类算... 详细信息

研究目的:轨道不平顺潜在病害隐蔽性强,对其准确合理辨识是开展预防修策略下线路养护维修作业的前提。本文以轨检数据为基础,分别构造了以轨道质量指数(TQI)和轨道不平顺幅值为对象的潜在病害辨识指标。在此基础上,基于k-means++聚类算法和手肘法通过判定样本最佳聚类簇数实现潜在病害的识别及定位。依托某有砟铁路动检数据对所提轨道不平顺潜在病害辨识方法进行了验证。研究结论:(1)对于均值管理来说,在16 km连续轨道区段上2处区段单元潜在病害被准确识别,其历史最大TQI值分别约为5.5 mm、5.3 mm,且潜在病害定位结果与实际里程基本吻合;(2)对于峰值管理来说,在500 m连续轨道区段上2处局部不平顺潜在病害也被准确识别,其历史最大幅值约为3 mm、3.3 mm,潜在病害定位结果与实际里程基本吻合;(3)本研究成果可与大机捣固作业、人工精调作业相结合,为预防修策略下的潜在病害整治提供辅助参考。

关键词：轨道不平顺潜在病害特征聚类 k-means++ 辨识

红外高光谱大气探测仪(FY-3E/HIRAS-Ⅱ)在轨数据非线性校正方法

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红外与毫米波学报 2024年第1期43卷 98-105页

作者：黄硕顾明剑胡勇杨天杭邵春沅张春明中国科学院红外探测与成像技术重点实验室上海200083 中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院大学北京100049

风云三号E星(FY-3E)搭载的高光谱大气探测仪(HIRAS-Ⅱ)能够实现大气的垂直探测,具有高光谱、高灵敏度、高精度的特点。仪器在轨之后由于仪器衰减和环境变化的原因产生非线性响应,影响在轨定标精度。针对非线性响应的问题,提出了一种基... 详细信息

风云三号E星(FY-3E)搭载的高光谱大气探测仪(HIRAS-Ⅱ)能够实现大气的垂直探测,具有高光谱、高灵敏度、高精度的特点。仪器在轨之后由于仪器衰减和环境变化的原因产生非线性响应,影响在轨定标精度。针对非线性响应的问题,提出了一种基于带内光谱的非线性校正方法。首先基于带外低频光谱的非线性特征求解非线性校正系数,将此系数作为初值输入到辐射定标模型中,以星上测量的黑体带内光谱与理想光谱的偏差为目标函数,通过迭代优化非线性校正系数。通过辐射定标实验得出,校正后的黑体亮温偏差明显低于未校正和基于带外光谱的校正方法。将HIRAS-Ⅱ的观测数据与IASI进行交叉比对并计算平均亮温偏差和偏差绝对值,经过带内校正法非线性校正后的亮温平均偏差为-0.13 K,优于带外校正方法。

关键词： HIRAS-Ⅱ 非线性校正在轨定标带内光谱

无定型硼粉/硅橡胶复合材料的耐γ辐射老化性能

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辐射研究与辐射工艺学报 2024年第04期42卷 26-35页

作者：沈杭吴志豪林铭章中国科学技术大学核科学技术学院

在核医学、航空和航天等尖端领域中，高分子材料因长期暴露于电离辐射等极端环境而面临严峻挑战，对材料的服役可靠性提出了极高的要求，因此，提升高分子材料的耐辐射老化性能成为迫切需求。无定型硼粉(B)外层存在的空轨道能够提供一... 详细信息

在核医学、航空和航天等尖端领域中，高分子材料因长期暴露于电离辐射等极端环境而面临严峻挑战，对材料的服役可靠性提出了极高的要求，因此，提升高分子材料的耐辐射老化性能成为迫切需求。无定型硼粉(B)外层存在的空轨道能够提供一个与自由基相互作用的空轨道，并与辐照产生的自由基反应，从而保护高分子材料减少辐射损伤。本工作据此制备了无定型硼粉/硅橡胶(B/SR)复合材料，并通过系统研究辐照前后材料的机械、热学及交联密度等性能变化，深入探讨了B对硅橡胶耐辐射性能的影响。实验结果表明：B/SR0.3样品在吸收剂量为200 kGy时，其断裂伸长率保持率可维持在(49.4±3.1)%，而纯SR仅为(24.7±2.7)%;0.3份B的加入使辐照后硅橡胶复合材料的初始分解温度从454.9℃提升至472.8℃，显著增强了硅橡胶在辐射环境中的热稳定性。同时采用紫外灯-电子顺磁共振(UV-EPR)谱仪进行实时测量，揭示了B可以有效清除辐照过程中硅橡胶复合材料内部产生的自由基。本研究为提升硅橡胶复合材料的耐辐射性能提供了有效策略，同时也为开发新型耐辐射高分子材料奠定了坚实基础。

关键词：硅橡胶辐射效应无机纳米颗粒自由基清除

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FY-3F/HIRAS-Ⅱ的发射前光谱定标

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光学学报 2024年第12期44卷 404-411页

作者：邵春沅顾明剑漆成莉李路杨天杭陈星中国科学院上海技术物理研究所红外探测与成像技术重点实验室中国气象局国家卫星气象中心

基于仪器的光学视场特性进行有限视场和离轴效应的光谱模拟，研究针对面阵傅里叶光谱仪光谱校正的方法。首先，开展仪器线型函数（ILS）影响分析，确定不同影响因素（有限光程差、有限视场、离轴效应等）的分析方法；其次，以面阵型圆... 详细信息

基于仪器的光学视场特性进行有限视场和离轴效应的光谱模拟，研究针对面阵傅里叶光谱仪光谱校正的方法。首先，开展仪器线型函数（ILS）影响分析，确定不同影响因素（有限光程差、有限视场、离轴效应等）的分析方法；其次，以面阵型圆形探测器为例，结合仪器自身光学特性，构建仪器线型函数模型；然后，利用气体吸收光谱模拟离轴效应产生的光谱定标误差和光谱敏感性；最后，基于FY-3F/HIRAS-Ⅱ发射前光谱定标数据，进行光谱校正和定标精度验证。实验结果表明：有限视场和离轴效应使得光谱存在展宽，并向低波数方向偏移。经过光谱定标和校正，中心最差像元光谱定标精度由-24.69×10-6减小到0.54×10-6，边缘最差像元由-513.38×10-6减小到-0.15×10-6，且3个波段内所有像元均满足小于7×10-6的指标要求。

关键词：光谱学光谱定标仪器线型函数离轴效应红外高光谱大气探测仪

面向中国式现代化:农畜产品品牌打造的重点任务与实践路径

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饲料研究 2024年第2期47卷 189-192页

作者：董英娟李巍杭河北石油职业技术大学机械工程系河北承德067000

作为农业品牌化的重要内容之一,农畜产品品牌打造是转变传统生产经营方式、调整农业产业结构的重要抓手,在落实品牌强国战略、推动中国式现代化建设发挥着关键作用。实践表明,我国农畜产品品牌建设政策体系逐步完善,品牌培育初具规模,... 详细信息

作为农业品牌化的重要内容之一,农畜产品品牌打造是转变传统生产经营方式、调整农业产业结构的重要抓手,在落实品牌强国战略、推动中国式现代化建设发挥着关键作用。实践表明,我国农畜产品品牌建设政策体系逐步完善,品牌培育初具规模,畜牧品牌实力逐步增强,品牌建设基础支撑日渐完备,为高质量打造农畜产品品牌奠定扎实基础。面向中国式现代化,增强品牌建设主体力量、着力提升品牌影响力、强化农畜产品加工能力、完善农畜产品质量追溯体系是农畜产品品牌打造的重点任务。为加快打造高端农畜产品品牌、助力农业强国建设,需积极培育引导,壮大品牌主体力量;全渠道发力,着力提升品牌影响力;拓展产业链条,提升农畜产品加工能力;坚持标准化发展,完善农畜产品质量追溯体系。

关键词：中国式现代化农畜产品品牌品牌强国战略品牌建设主体质量追溯

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基于条件生成对抗网络的图像翻译综述

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第1期36卷 14-32页

作者：屠杭垚王万良陈嘉诚李国庆吴菲浙大城市学院计算机与计算科学学院杭州3100152 浙江大学计算机科学与技术学院杭州3100583 浙江工业大学计算机科学与技术学院杭州310014

图像翻译旨在实现多组不同领域图像间的转换,同时需要约束样本空间与目标空间分布的一致性.文章旨在寻找条件生成对抗网络与图像翻译问题的结合点,首先,介绍了数据集的特点,指出了不同数据集图像翻译难易程度;其次,从数学表达、性质以... 详细信息

图像翻译旨在实现多组不同领域图像间的转换,同时需要约束样本空间与目标空间分布的一致性.文章旨在寻找条件生成对抗网络与图像翻译问题的结合点,首先,介绍了数据集的特点,指出了不同数据集图像翻译难易程度;其次,从数学表达、性质以及目标函数设计方法得出算法实现的不同方式;将现有图像翻译分成3种类别——匹配图像翻译、非匹配图像翻译和多领域图像翻译,并得出不同应用场景所对应的图像翻译类别,即高清任务对应匹配图像翻译,低成本任务对应非匹配图像翻译,多样化任务对应多领域图像翻译;将图像质量评价方法分为主观图像质量评价与客观图像质量评价,并分析客观图像质量评价中全参考图像与无参考图像质量评价的适用范围;最后,总结条件生成对抗网络在图像翻译中的进展,并分析算法后指出了模式崩塌,模型可解释性和少样本等未来所需解决的问题.

关键词：条件生成对抗网络图像翻译生成模型图像质量评价

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基于K-means退化识别和随机森林的滚动轴承寿命分析

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组合机床与自动化加工技术 2024年第7期 150-155,160页

作者：白晓平刘雨杭西安建筑科技大学管理学院西安710055

针对滚动轴承剩余寿命(remaining useful life,RUL)预测方法中的寿命标签难以反映实际情况和预测精度不高的问题,提出了一种基于PCA-Kmeans-RF的滚动轴承剩余寿命分析方法。首先,通过小波降噪与快速傅里叶变换(fast fourier transform,F... 详细信息

针对滚动轴承剩余寿命(remaining useful life,RUL)预测方法中的寿命标签难以反映实际情况和预测精度不高的问题,提出了一种基于PCA-Kmeans-RF的滚动轴承剩余寿命分析方法。首先,通过小波降噪与快速傅里叶变换(fast fourier transform,FFT)分别对原始的水平振动信号进行降噪处理和提取多种时域、频域的特征;其次,通过方差过滤(variance filtering,VF)和主成分分析(principal component analysis,PCA)进行特征处理来选择更优的退化特征并融合特征构建健康指标(health indicators,HI);随后,利用K-means聚类确定样本的退化点和失效点,并以此构建剩余寿命的更为真实的退化标签,并将健康指标和时间标签输入到随机森林中进行训练和测试;最后,通过所提出的方法对IEEE PHM 2012滚动轴承数据集进行验证和对比。结果表明该方法取得了良好的结果。

关键词：滚动轴承寿命分析多阶段退化随机森林

民用客机负加速度试飞实时预测及告警技术研究

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西北工业大学学报 2024年第2期42卷 295-302页

作者：米毅李爱军温亚军范志鹏胡雪松西北工业大学自动化学院陕西西安710129 中国商飞民用飞机试飞中心上海201324 上海民机试飞工程技术研究中心上海201324

现代民用飞机通过一系列严苛的飞行试验来验证飞机设计性能的极限,因此飞行试验任务具有高风险、技术复杂的特点。其中负加速度试飞旨在验证飞机动力装置、辅助动力装置以及与之有关的任何部件或系统在负加速度条件下不会发生危险故障... 详细信息

现代民用飞机通过一系列严苛的飞行试验来验证飞机设计性能的极限,因此飞行试验任务具有高风险、技术复杂的特点。其中负加速度试飞旨在验证飞机动力装置、辅助动力装置以及与之有关的任何部件或系统在负加速度条件下不会发生危险故障。负加速度试飞的风险等级是高风险。针对民用客机负加速度试飞提出一种实时预测及告警技术:开发针对负加速度试飞场景的融合仿真系统,精度验证结果表明系统可以满足工程应用的需要;通过理论分析给出影响负加速度试飞的主要因素,为仿真计算提供方向;利用BP神经网络算法和极限梯度提升(XGBoost)算法,建立基于补偿因子的负加速度试飞预测模型,并开发负加速度试飞实时预测及告警程序。所提技术应用于某型民机的负加速度试飞中,预测结果表明负加速度试飞实时预测及告警程序的精度可以满足试飞监控的要求。

关键词：负加速度试飞实时预测及告警 BP神经网络 XGBoost算法

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无人机视觉识别系统的物理对抗攻击方法

计算机工程与应用 2024年

作者：张恒黄农森丁家松杭芹重庆邮电大学计算机科学与技术学院中国科学院合肥物质科学研究院

构成无人机视觉识别系统组成之一的目标检测算法容易遭受对抗攻击，尤其是物理对抗攻击的威胁更大。针对当前物理对抗攻击方法在无人机目标检测场景中攻击效果较差的问题，提出一种尺度自适应的物理对抗攻击方法—SAPA。设计补丁自适应... 详细信息

构成无人机视觉识别系统组成之一的目标检测算法容易遭受对抗攻击，尤其是物理对抗攻击的威胁更大。针对当前物理对抗攻击方法在无人机目标检测场景中攻击效果较差的问题，提出一种尺度自适应的物理对抗攻击方法—SAPA。设计补丁自适应模块，利用目标真实尺寸构造掩码对补丁进行缩放，以适应目标的多尺度变化。设计针对多尺度、多目标攻击的优化函数，将检测网络不同特征层的最大预测分数与TOG算法中目标消失攻击的损失结合。采用多种物理增强变换提升对抗补丁的物理鲁棒性。使用无人机采集多尺度车辆数据对补丁进行优化。在数字域中，对抗补丁的平均攻击成功率为81.4%。在物理域中，对抗补丁在20m～65m高度的平均攻击成功率为42.6%。结果表明，SAPA方法在攻击效果和鲁棒性方面优于现有方法。

关键词：目标检测对抗样本生成无人机识别对抗补丁攻击