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基于数据装定的坦克炮毫米波近炸引信炸高控制方法

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兵工学报 2024年第6期45卷 2034-2043页

作者：陈志鹏李豪杰严秉谦张传昊乔诗翔张合南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室江苏南京210094

为满足打击人员、装甲、掩藏等目标需求,坦克炮毫米波近炸引信需要具备多种炸高,实现弹丸毁伤效能最大化。针对坦克炮弹道低伸,毫米波探测器波束较窄、难以满足近炸引信多种炸高的问题,建立基于装定延时的坦克炮毫米波近炸引信炸高控制... 详细信息

为满足打击人员、装甲、掩藏等目标需求,坦克炮毫米波近炸引信需要具备多种炸高,实现弹丸毁伤效能最大化。针对坦克炮弹道低伸,毫米波探测器波束较窄、难以满足近炸引信多种炸高的问题,建立基于装定延时的坦克炮毫米波近炸引信炸高控制模型,分析通过增加发火延时的策略实现炸高控制。弹丸发射前根据初速射角等攻击条件解算发火延时,利用武器平台与弹丸的信息交联,向近炸引信装定发火延时从而实现弹丸炸高控制。建立数学模型并仿真分析发火延时与弹丸初速、射角和毫米波探测器波束宽度、探测距离与炸高差之间的关系,总结出发火延时的计算公式,通过实验室静态试验和外场动态试验验证该方法的有效性。

关键词：坦克炮近炸引信数据装定毫米波探测器炸高控制

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基于深度学习的多模态新闻数据主题发现研究

数据分析与知识发现 2024年第3期8卷 85-97页

作者：倪亮吴鹏周雪晴南京理工大学网络空间安全学院南京210094 南京理工大学智能制造学院南京210094 南京理工大学经济管理学院南京210094

【目的】基于多模态学习方法,对新闻中文本和图片相结合内容,构建多模态主题模型,自动挖掘新闻中的潜在主题。【方法】采用结合词嵌入的主题模型,从图片和文本两方面进行主题建模,并且使用多模态联合表征学习和协同表征学习的方法进行... 详细信息

【目的】基于多模态学习方法,对新闻中文本和图片相结合内容,构建多模态主题模型,自动挖掘新闻中的潜在主题。【方法】采用结合词嵌入的主题模型,从图片和文本两方面进行主题建模,并且使用多模态联合表征学习和协同表征学习的方法进行特征融合。最后,对发现的多模态新闻主题进行可视化分析,结合N15News数据集进行实证研究。【结果】实验结果表明,相对于仅使用文本特征的Label-ETM,多模态主题建模方法可以获得更好的主题的可解释性和多样性。这说明多模态主题建模方法具有一定的可行性与合理性。【局限】本文假设新闻中的图片和文字在语义和主题上是相关的,在弱相关和不相关领域多模态融合方法仍需要改善。【结论】多模态主题建模可以发现不同模态数据之间的联系,提高发现主题的多样性。

关键词：主题模型多模态联合表征多模态协同表征新闻主题发现

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“计算光学成像技术与应用Ⅱ”专栏前言

红外与激光工程 2024年第9期 7-8页

作者：陈钱左超中北大学南京理工大学国家一级重点学科“光学工程” 南京理工大学南京理工大学智智能计算成像研究院

传统光学成像实质上是场景强度信号在空间维度上的直接均匀采样记录与再现的过程。在此过程中，成像的分辨率与信息量不可避免地受到光学衍射极限、探测离散器采样、成像系统空间带宽积等若干物理条件制约。如何突破这些物理限制，获得...

传统光学成像实质上是场景强度信号在空间维度上的直接均匀采样记录与再现的过程。在此过程中，成像的分辨率与信息量不可避免地受到光学衍射极限、探测离散器采样、成像系统空间带宽积等若干物理条件制约。如何突破这些物理限制，获得多维度、高分辨、宽视场、高灵敏、快帧频的图像信息，是光学成像技术所追求的永恒目标。“计算光学成像”通过将前端物理域的光学调控与后端数字域的信息处理有机结合，为突破传统成像技术的诸多限制性因素提供了新思路。近年来，计算光学成像已发展为一门集几何光学、信息光学、现代信号处理等理论于一体的新兴交叉技术研究领域，成为光学成像领域的国际研究重点和热点，代表了未来先进光学成像技术的发展方向。为了促进我国相关领域研究人员了解、讨论和交流计算光学成像技术及其应用的相关进展，《红外与激光工程》曾在2019年第6期推出“计算光学成像技术与应用”专题栏目，得到了来自相关领域专家和学者的积极响应，并受到了众多读者的关注与好评。近年来，计算光学成像技术与应用发展势头强劲，受到了学术界与产业界越来越多的关注，并取得了重要进展。2022年底，“计算光学成像”入选我国光电行业“十大关键词”，并指出“近年来，计算光学成

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基于多层小波深度聚合网络的高光谱图像超分辨率方法

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电子学报 2024年第1期52卷 201-216页

作者：方健杨劲翔肖亮南京理工大学计算机科学与工程学院江苏南京210094 江苏省光谱成像与智能感知重点实验室江苏南京210094

利用低空间分辨率高光谱(Low Resolution HyperSpectral Image,LR-HSI)和高空间分辨率多光谱图像(High Resolution Multi Spectral Image,HR-MSI)的有机结合,实现高光谱空间分辨率增强,是当前高光谱图像处理的热点问题.目前,深度学习已... 详细信息

利用低空间分辨率高光谱(Low Resolution HyperSpectral Image,LR-HSI)和高空间分辨率多光谱图像(High Resolution Multi Spectral Image,HR-MSI)的有机结合,实现高光谱空间分辨率增强,是当前高光谱图像处理的热点问题.目前,深度学习已成为高光谱-多光谱图像融合超分辨率的代表性方法,然而如何有效挖掘两者的互补空谱信息,实现空间结构和细节注入,在提升高光谱图像空间分辨率的同时保持高保真光谱信息,依然存在诸多挑战.本文提出了一种多层小波深度聚合网络(Multilevel Wavelet-Deep Aggregation Network,MW-DAN).该网络有机结合非抽取小波(Un Decimated Wavelet Transform,UDWT)分解和深度残差网络,建立双分支互补信息融合网络,提升图像重建性能.其中,通过深度残差网络中引入跳层汇聚连接,设计信息聚合型结构,并对多光谱图像进行UDWT方向子带分解,逐层注入到网络中间隐层,增强了方向子带结构的细节注入和光谱保真能力.整个网络通过LR-HSI,HR-MSI和HRHSI(High Resolution HyperSpectral Image)端对端训练,能够学习性能优越的空-谱融合的超分辨非线性映射.大量仿真数据集和真实数据集上的大量融合实验表明,本文提出的方法在客观评价指标、光谱保持和视觉效果上优于目前主流的深度学习方法 .

关键词：高光谱图像图像融合深度学习非抽取小波变换深度残差聚合模块

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基于坐标注意力机制的轻量化跨介质高速小目标检测方法

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兵工学报 2024年

作者：董毅孔筱芳罗红娥弯港夏言万敏杰南京理工大学瞬态物理全国重点实验室南京理工大学电子工程与光电技术学院南京理工大学江苏省光谱成像与智能感知重点实验室

在高速射弹测试领域，射弹的极高速度使探测技术面临显著挑战，实时检测与定位射弹的能力受限。由于射弹实验布设复杂，成本高昂引起射弹检测可用数据集的稀缺。针对上述问题，搭建跨介质射弹入水测试系统，使用高速相机捕捉射弹，制作... 详细信息

在高速射弹测试领域，射弹的极高速度使探测技术面临显著挑战，实时检测与定位射弹的能力受限。由于射弹实验布设复杂，成本高昂引起射弹检测可用数据集的稀缺。针对上述问题，搭建跨介质射弹入水测试系统，使用高速相机捕捉射弹，制作跨介质射弹数据集并采用数据增强的方法扩充现有数据集。针对射弹入水瞬间检测精度相较于射弹在空气和水中检测精度明显降低的问题，提出一种基于坐标注意力机制的跨介质小目标检测方法。该方法在高精度识别射弹小目标的基础上，替换传统的卷积为深度可分离卷积，在检测精度、速度和模型复杂度之间实现了良好的平衡。实验结果表明，新方法在射弹入水瞬间的检测精度提升了2.68%，召回率提升了7.31%，为跨介质高速小目标检测提供了解决方法。

关键词：跨介质高速小目标目标检测注意力机制深度可分离卷积

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基于磁异探测的侵彻引信计层方法

兵工学报 2024年第3期45卷 695-704页

作者：王益利李长生王鑫张合王晓锋南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室江苏南京210094 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

针对侵彻弹药打击多层建筑物时传统加速度传感器探测方法存在信号振荡混叠、粘连严重、难以精确计层的问题,提出基于磁异探测的侵彻过程精确计层方法。楼层建筑结构中的钢筋会对周围地磁场分布产生扰动,引信随战斗部侵彻目标时,利用磁... 详细信息

针对侵彻弹药打击多层建筑物时传统加速度传感器探测方法存在信号振荡混叠、粘连严重、难以精确计层的问题,提出基于磁异探测的侵彻过程精确计层方法。楼层建筑结构中的钢筋会对周围地磁场分布产生扰动,引信随战斗部侵彻目标时,利用磁传感器探测楼层周围地磁场畸变产生的磁异信号,从而完成侵彻过程的状态识别。建立多层钢筋混凝土靶板磁场仿真模型与弹丸侵彻多层目标磁场仿真模型,得到楼层周围空间磁场分布特征与侵彻过程引信部位磁场强度变化规律,分析了斜侵、钢筋疏密、弹体材料等对侵彻过程磁信号变化的影响。发现侵彻过程中磁信号幅度与楼层位置存在明确的对应关系,信号特征明显,且弹体材料磁导率越低、靶板钢筋含量越高,越利于磁探测的信号处理。设计了磁异探测实验室实验,测试结果表明,穿靶过程磁异信号清晰易辩,原理可行。

关键词：侵彻弹药引信磁异探测计层仿真分析

基于梯度域引导滤波和显著性分析的红外与可见光图像融合

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激光与光电子学进展 2024年第8期61卷 418-426页

作者：司婷波贾方秀吕自强王子康南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 南京理工大学智能弹药国防重点实验室江苏南京210094

针对传统多尺度融合方法不能突出目标信息、融合图像缺失细节与纹理的问题,提出一种基于梯度域引导滤波和显著性检测的红外与可见光图像融合方法。该方法利用梯度域引导滤波将输入图像分解为基础层和细节层,同时利用加权的全局对比度方... 详细信息

针对传统多尺度融合方法不能突出目标信息、融合图像缺失细节与纹理的问题,提出一种基于梯度域引导滤波和显著性检测的红外与可见光图像融合方法。该方法利用梯度域引导滤波将输入图像分解为基础层和细节层,同时利用加权的全局对比度方法将基础层分解为特征层以及差异层。在融合过程中,分别采用相位一致性组合加权局部能量、局部熵结合加权最小二乘优化、平均规则来融合特征层、差异层、细节层。实验结果表明,所提融合方法的多项指标相对于其他方法提升较多,且图像视觉效果更好,在突出目标信息、保留轮廓细节、提高对比度和清晰度方面十分有效。

关键词：图像融合引导滤波显著性分析多尺度分解

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多维异质异构大型构件智能增材制造研究进展

科学通报 2024年第17期69卷 2401-2416页

作者：王克鸿彭勇段梦伟章晓勇黄勇贺申陈振文郭顺李晓鹏南京理工大学材料科学与工程学院南京210094 南京理工大学受控电弧智能增材技术工信部重点实验室南京210094 特种车辆设计制造集成技术全国重点实验室包头014030

电弧增材是近年发展起来的一种高效率、低成本、高性能、低精度整体制造方法,可成形超高强钢、轻合金等多种金属构成的一体化高性能构件.电弧-激光复合、增材-形变、增材-减材等复合成形技术,可进一步提高成形精度,提升构件韧性,更好地... 详细信息

电弧增材是近年发展起来的一种高效率、低成本、高性能、低精度整体制造方法,可成形超高强钢、轻合金等多种金属构成的一体化高性能构件.电弧-激光复合、增材-形变、增材-减材等复合成形技术,可进一步提高成形精度,提升构件韧性,更好地成形异质异构构件.本文从多维异质异构概念内涵、电弧复合增材技术、电弧增材过程智能控制等方面对多维异质异构大型构件智能电弧增材技术进行了综述,重点分析了增材过程参数-熔池视觉-应力-变形等协同传感技术;利用深度学习等人工智能方法,在线调整工艺参数,控制缺陷、抑制应力、减小变形,研制的大型多维异质构件多机器人智能复合增材装备,最大可增材10 m×4 m×4 m多金属构件;分析了电弧增材构件微观组织演变、静(动)态力学性能和抗超高速冲击性能特征;最后,指出了多维异质异构增材技术的4大发展趋势.

关键词：多维异质异构多维大型复杂构件受控电弧增材智能控制

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面向激光增材制造的仿生薄壁结构抗冲击研究

工程设计学报 2024年第1期31卷 67-73页

作者：李佳宋梅利冯君汤海斌南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 南京理工大学瞬态物理国家重点实验室江苏南京210094 南京理工大学智能制造学院江苏南京210094

冲击载荷是航空航天装备结构设计中不可忽视的因素,设计承载能力高、吸能特性好的薄壁结构是研究热点。综合骨骼和蜂窝的结构特征,基于Voronoi算法,开展了类蜂窝六边形结构伪随机排布;参考骨质内疏松外紧密的排布特征,进行分区设计,来... 详细信息

冲击载荷是航空航天装备结构设计中不可忽视的因素,设计承载能力高、吸能特性好的薄壁结构是研究热点。综合骨骼和蜂窝的结构特征,基于Voronoi算法,开展了类蜂窝六边形结构伪随机排布;参考骨质内疏松外紧密的排布特征,进行分区设计,来构造新型抗冲击结构。通过激光选区熔化钛合金及激光选区烧结碳纤维/PEEK(polyether ether ketone,聚醚醚酮)复合材料仿生薄壁结构和均布蜂窝结构的抗冲击仿真,对比了2种结构的吸能特性。仿真结果表明:相比于均布蜂窝结构,在轴向冲击条件下,激光选区熔化钛合金和激光选区烧结纤维/PEEK复合材料仿生薄壁结构的最大吸能量分别提高了17.7%和27.7%;在侧向冲击条件下,最大吸能量分别提高了422.6%和99.2%。所设计的仿生薄壁抗冲击结构在航空航天领域具有重要的应用前景。

关键词：薄壁结构仿生设计抗冲击激光选区熔化激光选区烧结