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基于动态Allan方差算法的半球谐振陀螺随机噪声分析

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2023年第10期 74-79页

作者：王雷王庭军王萌梁爱琦张文中国航天科技集团公司第九研究院第16研究所陕西西安710000

针对经典Allan方差(Allan Variance , AVAR)在分析半球谐振陀螺随机噪声时无法展现随机噪声时变特性的问题,使用动态Allan方差(Dynamic Allan Variance , DAVAR)分析其采样信号,并计算滑动窗口内随机噪声系数。通过动态Allan方差算法对... 详细信息

针对经典Allan方差(Allan Variance , AVAR)在分析半球谐振陀螺随机噪声时无法展现随机噪声时变特性的问题,使用动态Allan方差(Dynamic Allan Variance , DAVAR)分析其采样信号,并计算滑动窗口内随机噪声系数。通过动态Allan方差算法对某半球谐振陀螺采样信号进行处理,画出动态Allan方差三维图像和随机噪声系数随动态窗口滑动变化的曲线,与经典Allan方差算法分析结果进行了对比,并且对比分析选取不同长度的动态窗口下的动态Allan方差结果。经过实验验证了动态Allan方差算法能计算随机噪声系数范围,从而定性的分析半球谐振陀螺原始采样信号的随机噪声特点和随机噪声的时变特性,有效弥补了经典Allan方差的不足,对半球谐振陀螺性能评价和精度测试具有重要工程意义。

关键词：动态Allan方差 Allan方差半球谐振陀螺随机噪声特性

基于动态Allan方差的半球谐振陀螺噪声特性分析

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基于动态Allan方差的半球谐振陀螺噪声特性分析

中国惯性技术学会2022科技工作者研讨会——惯性基导航、制导与控制技术发展新趋势

作者：王雷陶陶张文王庭军梁爱琦中国航天科技集团公司第九研究院第16研究所

针对经典Allan方差(Allan Variance, AVAR)在分析半球谐振陀螺信号时无法展现随机噪声时变特性的问题,拓展使用一种变窗口动态Allan方差(Dynamic Allan Variance, DAVAR)分析其采样数据并计算滑动窗口里的各种随机噪声系数,并由随机噪... 详细信息

针对经典Allan方差(Allan Variance, AVAR)在分析半球谐振陀螺信号时无法展现随机噪声时变特性的问题,拓展使用一种变窗口动态Allan方差(Dynamic Allan Variance, DAVAR)分析其采样数据并计算滑动窗口里的各种随机噪声系数,并由随机噪声系数的变化情况来体现时变特性。通过DAVAR对某半球陀螺采样信号进行处理,并画出随机噪声的时间变化三维图像,与经典AVAR分析结果进行对比得出DAVAR充分展示出半球谐振陀螺输出信号的噪声特点和时变特性,有效弥补了经典AVAR在这一方面的不足。

关键词：动态Allan方差 Allan方差半球谐振陀螺随机噪声时变特性

来源： cnki会议评论

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基于数字孪生技术的惯导大数据分析与应用

网络安全与数据治理 2023年第S2期42卷 76-81页

作者：王庭军梁爱琦罗燕张文谢波西安航天精密机电研究所陕西西安710100 北京世冠金洋科技发展有限公司北京100094

从惯导大数据特征及应用问题出发,将数字孪生技术与惯导大数据分析、应用相结合,提出了基于数字孪生技术的惯导大数据分析与应用总体技术方案,详细介绍了惯导数字孪生五维模型及惯导数字孪生平台工具建设方案,给出了惯导多源异构模型集... 详细信息

从惯导大数据特征及应用问题出发,将数字孪生技术与惯导大数据分析、应用相结合,提出了基于数字孪生技术的惯导大数据分析与应用总体技术方案,详细介绍了惯导数字孪生五维模型及惯导数字孪生平台工具建设方案,给出了惯导多源异构模型集成方法,并对惯导大数据全生命周期赋能应用进行了系统总结。该方案为数字孪生、大数据赋能惯性技术的研究和应用提供一定的参考。

关键词：惯导大数据数字孪生应用

基于多传感器信息融合的变工况柴油机故障智能诊断方法研究

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基于多传感器信息融合的变工况柴油机故障智能诊断方法研究

作者：梁加琦北京化工大学

学位级别：硕士

柴油机的故障智能诊断对于确保其高效、安全和可靠运行具有重要意义。目前基于振动信号的柴油机故障诊断方法研究仍面临以下挑战:首先,现有研究主要集中在单一传感器或单一尺度的数据分析上,忽视了多个传感器信号在不同尺度上的关联信息... 详细信息

柴油机的故障智能诊断对于确保其高效、安全和可靠运行具有重要意义。目前基于振动信号的柴油机故障诊断方法研究仍面临以下挑战:首先,现有研究主要集中在单一传感器或单一尺度的数据分析上,忽视了多个传感器信号在不同尺度上的关联信息;然后,确保获取可靠的传感器数据也是当前挑战之一;其次,故障数据的缺乏限制了现有故障检测方法的应用;最后,柴油机的复杂结构使得变工况下的故障诊断变得更加困难。这些挑战阻碍了柴油机故障智能诊断技术的进一步发展。因此,本文从多传感器信息融合的角度出发,主要进行了以下工作:(1)分析了柴油机缸盖振动信号特性以及变工况对单缸和多缸振动信号的影响。提出了一种基于残差一致性检查的传感器信号自检方法,使用振动传感器信号异常模拟数据集验证了该方法的有效性。(2)针对现有故障检测方法面临的多传感器信息融合、故障数据缺乏以及复杂变工况等挑战,首先构建了面向多传感器融合的信号预处理方法,设计了一种基于互相关函数的信号相关分析算法,并在此基础上构建了多传感器信号相似度矩阵,使用柴油机和传感器故障模拟数据集验证了相似度矩阵表征多传感器信号相关性的有效性。考虑到柴油机正常和故障状态下的相似度矩阵差异并不显著并且分布高度重叠,进一步提出了一种结合多传感器信号相似度矩阵和变分自编码器模型的故障检测方法。使用柴油机失火和轴瓦磨损故障模拟数据集以及实际工程机组数据对该方法在变工况下的故障检测性能进行验证,并与其他典型异常检测方法进行对比,结果证明了所提方法在无故障样本用于模型训练和变工况故障检测任务中的有效性。(3)针对现有故障识别方法面临的多传感器信息融合和复杂变工况等挑战,考虑到故障信息的局部多尺度特性,进一步构建了多传感器信号的多尺度相似度矩阵,并提出了一种结合多传感器信号多尺度相似度矩阵和多分支残差卷积神经网络模型的故障识别方法,通过多分支结构和残差模块提升模型的多尺度特征提取能力。使用柴油机失火和轴瓦磨损故障模拟数据集以及实际工程机组数据对该方法在变工况下的故障识别性能进行验证,并与其他典型的基于多传感器信息融合的故障识别方法进行对比,结果证明了所提方法在变工况故障识别任务中具有更高的准确率和鲁棒性。

关键词：柴油机多传感器信息融合变工况故障检测故障识别

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半球谐振陀螺惯导系统温度补偿技术研究

导航与控制 2023年第4期22卷 74-80页

作者：陶陶乔相伟陈志豪梁爱琦王雷石琪中国航天科技集团有限公司第十六研究所西安710100

为有效提高半球谐振陀螺惯导系统导航精度,解决温度变化对快速启动性以及实际应用精度产生显著影响的问题,分析了系统级标定误差参数的温度特性,并建立了温度误差模型,最后设计了温度补偿试验以及平台模式标定试验对补偿效果进行检验。... 详细信息

为有效提高半球谐振陀螺惯导系统导航精度,解决温度变化对快速启动性以及实际应用精度产生显著影响的问题,分析了系统级标定误差参数的温度特性,并建立了温度误差模型,最后设计了温度补偿试验以及平台模式标定试验对补偿效果进行检验。试验结果表明,建立的温度误差补偿模型准确有效,误差参数稳定性得到提升,提高了启动阶段半球谐振陀螺惯导系统的性能,且计算量较小,具有较高的工程应用价值。

关键词：高精度半球谐振陀螺惯导系统温度误差补偿系统级标定

长江三角洲城市群建筑部门碳排放时空格局及影响因素分析

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西安理工大学学报 2024年第2期40卷 182-192页

作者：石振武毕爱琦东北林业大学土木与交通学院黑龙江哈尔滨150040

基于2008—2020年长江三角洲城市群27个地级市建筑部门碳排放数据,采用探索性空间数据分析(ESDA)模型和GTWR-STIRPAT模型分析城市群建筑部门碳排放的时空格局及其影响因素的时空异质性。结果表明:①时间上,2008—2020年长江三角洲城市... 详细信息

基于2008—2020年长江三角洲城市群27个地级市建筑部门碳排放数据,采用探索性空间数据分析(ESDA)模型和GTWR-STIRPAT模型分析城市群建筑部门碳排放的时空格局及其影响因素的时空异质性。结果表明:①时间上,2008—2020年长江三角洲城市群建筑部门碳排放持续增大;空间上,城市群建筑部门碳排放大体呈现“中间低、南北高”的分布格局。②城市群建筑部门碳排放空间聚集效果明显,主要呈现“低低”、“高高”的空间聚集特征。③各影响因素在不同城市存在较强的时空异质性,能源消耗强度、人口总量、建筑产业结构和人均GDP对城市群各市建筑碳排放具有正向影响,而城镇化水平和建筑减排政策数量对城市群大部分城市具有负向影响。最后提出了城市间联防联控措施和差异化减排建议。

关键词：建筑部门碳排放 ESDA模型 GTWR-STIRPAT模型影响因素时空异质性

高能氦离子辐照对CLAM钢微观结构和力学行为的影响

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材料工程 2024年第5期52卷 138-147页

作者：罗爱博梁延祥姚勇王罗斌万强西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳621010 中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999

聚变堆包层结构材料在服役期间会产生辐照损伤,CLAM钢作为热核聚变堆的首选结构材料,对其进行辐照行为研究十分有必要。采用高能氦离子对CLAM钢进行辐照实验,利用纳米压痕实验结合原子力显微镜(AFM)研究CLAM钢在辐照过程中的微观组织演... 详细信息

聚变堆包层结构材料在服役期间会产生辐照损伤,CLAM钢作为热核聚变堆的首选结构材料,对其进行辐照行为研究十分有必要。采用高能氦离子对CLAM钢进行辐照实验,利用纳米压痕实验结合原子力显微镜(AFM)研究CLAM钢在辐照过程中的微观组织演化和力学性能的变化。结果表明:辐照后的CLAM钢中形成位错环和He泡,且随着辐照剂量的增加,位错环和He泡密度增加,尺寸增大。辐照后CLAM钢发生显著的辐照硬化效应,随着辐照剂量的增加,辐照硬化程度增加,但当辐照剂量增大到一定程度,辐照硬化效应减弱。利用DBH模型和FKH模型讨论辐照中微观结构的变化对辐照硬化效应的影响。随着辐照剂量的增加,压痕周围材料隆起堆积的范围减小,堆积高度增加,且高剂量辐照后压痕周围的堆积中出现了剪切带,表明CLAM钢辐照后脆性明显增加。

关键词： CLAM钢氦离子辐照辐照硬化纳米压痕 DBH模型 FKH模型

基于天气分型的水平面总辐射及散射辐射建模分析

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太阳能学报 2024年第4期45卷 560-568页

作者：李芬刘楚琦于淏屈爱芳毛玲陈小莉上海电力大学电气工程学院上海200090 上海师范大学数理学院上海200234 中国水利水电科学研究院北京100038

为获得无太阳辐射观测地区的水平面总辐射及散射辐射量提出一种组合模型。首先通过日照百分率将天气情况分成3类,在此基础上,探究总云量、气溶胶等气象环境因子对水平面总辐射的影响,构建水平面总辐射线性模型;其次,考虑不同天气类型下... 详细信息

为获得无太阳辐射观测地区的水平面总辐射及散射辐射量提出一种组合模型。首先通过日照百分率将天气情况分成3类,在此基础上,探究总云量、气溶胶等气象环境因子对水平面总辐射的影响,构建水平面总辐射线性模型;其次,考虑不同天气类型下气象环境因子的特征,建立基于高斯过程回归(GPR)的散射比和散射系数模型,进而获得散射辐射量;最后,得到每种天气类型下最优水平面总辐射模型与散射辐射模型构成的组合模型。结果表明,所提组合模型可有效提高水平面总辐射与散射辐射的预测精度。

关键词：太阳辐射天气分型机器学习散射辐射气象环境因子

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基于轮胎周向频率的鲁棒间接式胎压监测算法

电子测量与仪器学报 2024年

作者：徐迎港储琦梁国旗张伟门昌伟清华大学车辆与运载学院北京汽车研究总院有限公司北京汽车集团有限公司

针对目前间接式胎压监测(iTPMS)在识别汽车四轮同时欠压时准确度低且易误识别的问题和发动机的震动导致的误识别问题，为提高系统对欠压轮胎识别的准确率，研究轮胎受到道路激励所产生的轮速频谱特征，提出了一种基于轮速传感器和车载... 详细信息

针对目前间接式胎压监测(iTPMS)在识别汽车四轮同时欠压时准确度低且易误识别的问题和发动机的震动导致的误识别问题，为提高系统对欠压轮胎识别的准确率，研究轮胎受到道路激励所产生的轮速频谱特征，提出了一种基于轮速传感器和车载硬件的间接式胎压监测算法。首先通过信号去噪、齿轮误差过滤对轮速信号进行了预处理，剔除了轮速漏齿和多齿的问题，使用最小二乘法（RLS）对齿圈进行了误差校正，然后结合轮胎的振动特性分析，使用傅里叶变换方法（FFT）得到轮速的频谱特征，使用带通滤波器（BSP）和陷波滤波器（NF）得到指定范围内的轮速频谱特征，并剔除发动机转动的影响，利用最终得到的共振频率尖峰判断轮胎气压的状态，欠压轮胎的峰值频率会正常胎压的峰值轮胎频率低2-3Hz，基于此特征给出轮胎气压的结果。实车测试结果表明，该算法可以剔除发动机转动对轮速的影响，既可以保证在单轮、两轮和三轮欠压的识别准确性，也可以准确识别四轮同时欠压的情况，可识别工况增加约18%，对发送机转速在一定范围内时对轮胎共振产生影响的工况识别精度提高约25%，相比于传统间接式胎压监测可以更准确和及时得告知驾驶员避免轮胎爆胎风险。

关键词：车辆工程间接式胎压监测车身稳定性控制系统信号处理频谱分析