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星载迈克尔逊干涉仪扫描角镜装调工艺研究

宇航材料工艺 2024年第1期54卷 98-102页

作者：李松江希龙张迪李星赵亨北京空间机电研究所北京100094 北京市航空智能遥感装备工程技术研究中心北京100094

针对星载迈克尔逊干涉仪悬臂式扫描角镜组件装调维度多、装调精度高、检测困难等技术难点,提出了一种“向量解析+精密微动调整”方法,通过建立装调及检测基准、将角镜组件简化为空间点向量、采用“先法向后平面”的调整顺序、利用专用... 详细信息

针对星载迈克尔逊干涉仪悬臂式扫描角镜组件装调维度多、装调精度高、检测困难等技术难点,提出了一种“向量解析+精密微动调整”方法,通过建立装调及检测基准、将角镜组件简化为空间点向量、采用“先法向后平面”的调整顺序、利用专用精密微动装置等措施,实现了空间多自由度角镜组件的高精度调整,角镜顶点位置对称度装调后达到8μm,优于0.01 mm的设计指标要求,有效提高了装调精度,缩短了装调周期。

关键词：角镜组件空间悬臂精密微动装调工艺

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降雨和大气分子环境对引信回波响应的影响

兵器装备工程学报 2024年第5期45卷 86-92页

作者：钟海超李铁李岗田博李伟西安机电信息技术研究所西安710065 机电动态控制重点实验室西安710065

针对大气环境特性数据在引信工程设计中运用不足的问题,基于Monte-Carlo辐射传输模型和数字信号处理模型,提出了一种将大气环境特性数据应用于引信回波响应特性的仿真建模方法,利用ITU建立雨衰模型,验证了本文中的雨衰模型,研究了雨滴... 详细信息

针对大气环境特性数据在引信工程设计中运用不足的问题,基于Monte-Carlo辐射传输模型和数字信号处理模型,提出了一种将大气环境特性数据应用于引信回波响应特性的仿真建模方法,利用ITU建立雨衰模型,验证了本文中的雨衰模型,研究了雨滴、水蒸气和氧气分子综合作用下对非大气窗口毫米波的衰减特性,并将毫米波的衰减特性数据应用于引信回波响应特性的仿真建模中,建立了引信回波响应模型,给出了引信回波响应特性中的一维距离像和距离-多普勒像,分析了暴雨和特大暴雨中引信目标回波功率和信噪比的变化规律。研究发现,中心频率60、118、184 GHz引信目标回波功率在暴雨中分别降低了2.5、1.8、2.9 dB,信噪比分别降低了1.2、0.9、1.3 dB。结果表明:即使是特大暴雨,空气中雨滴的散射与吸收作用对短距离引信目标回波并不能产生质的改变,但会降低目标回波的信噪比,使引信探测系统目标检测概率下降。从无雨到暴雨再到特大暴雨,中心频率60 GHz引信回波信噪比分别为15.7、14.4、12.9 dB,基于Neyman-Pearson准则,当引信探测系统虚警概率为10-7时,引信探测器的目标检测概率分别为0.999 7、0.986 9和0.852 1,结果显示,极端条件下的降雨颗粒和大气分子的衰减特性对引信的目标检测概率影响显著。文中降雨和大气分子对引信探测影响的建模方法可为引信工程设计中的环境适应性评估提供理论与方法支撑。

关键词：引信技术引信响应特性大气环境特性衰减系数信噪比暴雨

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亚声速飞行器尾部红外辐射综合抑制技术

航空发动机 2024年

作者：张海燕北京机电工程研究所

为了降低亚声速飞行器尾部红外辐射强度，针对飞行器面临的战场红外威胁环境及红外辐射特点，开展了飞行器尾部红外辐射特性分析。以飞行器尾部红外辐射特性分析结果为基础，通过采用低辐射喷管、中心锥气膜冷却和尾舱红外隐身遮挡罩等... 详细信息

为了降低亚声速飞行器尾部红外辐射强度，针对飞行器面临的战场红外威胁环境及红外辐射特点，开展了飞行器尾部红外辐射特性分析。以飞行器尾部红外辐射特性分析结果为基础，通过采用低辐射喷管、中心锥气膜冷却和尾舱红外隐身遮挡罩等综合红外辐射抑制措施，制定了飞行器尾部红外辐射综合抑制方案，研制了飞行器尾部红外隐身原理样件，并针对原理样件开展了地面红外辐射强度测量试验，针对飞行器主要威胁波段3～5μm波段，测量了多个角度下的红外辐射强度。地面红外辐射特性测量结果表明：飞行器尾部采用红外辐射抑制措施后，在3～5μm波段，在水平面内飞行器尾部的红外辐射强度均值降低了47.6%；在铅垂面内飞行器尾部的红外辐射强度均值降低了5 4%，具有良好的红外辐射抑制效果。

关键词：红外辐射红外抑制排气系统理论分析亚声速飞行器

基于概率信息与协作学习的鲁棒T-S模糊建模方法

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第1期57卷 87-94页

作者：江敏吴鸿云柏昀旭陆新江陈秉正中南大学机电工程学院长沙410083 长沙矿山研究院有限责任公司长沙410012 国家金属采矿工程技术研究中心长沙410012 天津大学机械工程学院天津300072

T-S模糊建模方法在非线性系统建模中取得了大量的应用.然而,T-S模型在参数辨识过程中忽略了结构风险项,同时没有考虑各个规则之间的联系,因此在数据受到非高斯噪声和异常点的影响时,模型容易失效.针对以上不足,提出了基于概率信息与协... 详细信息

T-S模糊建模方法在非线性系统建模中取得了大量的应用.然而,T-S模型在参数辨识过程中忽略了结构风险项,同时没有考虑各个规则之间的联系,因此在数据受到非高斯噪声和异常点的影响时,模型容易失效.针对以上不足,提出了基于概率信息与协作学习的模糊建模方法.该方法建立了规则之间协作学习机制以保证模型的连续性、平滑性与鲁棒性,并进一步构建了包含正则化项、误差项、规则概率信息及规则之间协作关系项的目标函数,用于提高模型的泛化能力和建模性能.除此之外,建立了空间投影机制,将数据低维特征空间的非线性关系转换为高维投影空间的线性关系,以增强规则之间的协作性.针对该模型,建立了基于最小二乘的求解方法,获得了可靠的模型参数.数学算例仿真和实际锻压实验表明:所提出的方法在面对噪声以及强非线性影响时,依然能在规则数较低的情况下保持优秀的建模性能.对比其他优秀的模糊建模方法,该模型有着更强的抗干扰能力,且建模均方根误差(RMSE)远低于其他建模方法.综上所述,所提出的方法对传统方法和建模理论进行了改进,即使面对强非线性系统拥有较强的泛化能力、鲁棒性以及优秀的建模能力,并且能够以较少的模糊规则对工程当中非线性、不确定性系统建模.

关键词：模糊建模概率信息协作学习噪声鲁棒性

变压强工况下膜式空气弹簧橡胶气囊迟滞力学特性统一模型研究

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机械工程学报 2024年第16期 241-248页

作者：杨树军刘泓江陈俊杰王宏宇高向东刘敬豪燕山大学河北省特种运载装备重点实验室江西理工大学机电工程学院江西理工大学江西省矿冶机电工程技术研究中心江西大隆重型工业有限公司技术中心

橡胶气囊是影响膜式空气弹簧力学特性的关键部件，导致膜式空气弹簧力学特性具有典型的迟滞非线性、压强参数时变等特性。围绕变压强工况下橡胶气囊迟滞力学特性建模难题，引入压强因子，建立Coulomb摩擦压强摄动模型、分数导数Kelvin-V... 详细信息

橡胶气囊是影响膜式空气弹簧力学特性的关键部件，导致膜式空气弹簧力学特性具有典型的迟滞非线性、压强参数时变等特性。围绕变压强工况下橡胶气囊迟滞力学特性建模难题，引入压强因子，建立Coulomb摩擦压强摄动模型、分数导数Kelvin-Voigt压强摄动模型描述橡胶气囊迟滞力学特性行为，构建压强统一方程表征变压强工况下模型参数的演变规律，建立变压强工况下橡胶气囊迟滞力学特性统一模型。以某膜式空气弹簧为试验样件A，基于MTS852.05测试台架开展变压强工况下膜式空气弹簧的静态、动态特性试验，计算与试验结果表明样件A静刚度迟滞回线相对误差小于1.1%，迟滞回线损耗能量相对误差小于1.3%，动刚度最大相对误差小于3.4%，验证变压强工况下橡胶气囊迟滞力学特性统一模型的准确性和普适性。最后，分析压强因子对橡胶气囊迟滞力学特性的影响规律，指出压强因子对模型参数Ffmax（pz）、Ke（pz）的正相关影响导致橡胶气囊的动态特性具有类似的压强相关性。研究结果为变压强工况下膜式空气弹簧刚度设计与匹配提供理论依据。

关键词：橡胶气囊膜式空气弹簧迟滞力学特性统一模型变压强工况

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基于ORB-SLAM2的改进特征匹配与稠密地图算法

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电子测量技术 2024年

作者：王喜红雷斌李园园张黎李德仓兰州交通大学机电技术研究所甘肃省物流及运输装备信息化工程技术研究中心

针对ORB-SLAM2算法在特征匹配时容易出现误匹配以及无法构建稠密地图的问题，引入GMS算法来改进ORB-SLAM2算法中的误匹配问题以及添加稠密地图线程。首先，建立图像金字塔，对每层图像金字塔进行网格划分，提取特征点，对每个网格中的... 详细信息

针对ORB-SLAM2算法在特征匹配时容易出现误匹配以及无法构建稠密地图的问题，引入GMS算法来改进ORB-SLAM2算法中的误匹配问题以及添加稠密地图线程。首先，建立图像金字塔，对每层图像金字塔进行网格划分，提取特征点，对每个网格中的特征点引入四叉树策略进行筛选，得到均匀的特征点；其次，在特征匹配阶段引入GMS算法剔除误匹配；最后，根据位姿估计和关键帧构建稠密点云地图。通过TUM数据集上的实验验证，结果表明改进算法的匹配数比原ORB-SLAM2算法增加了18.36%，匹配用时减少了8.53%，将改进算法应用于移动机器人自动导航和避障中，能够提高系统的可靠性和运行效率。

关键词：特征匹配 GMS算法剔除误匹配稠密点云地图

多级参数融合网络的驾驶场景目标检测方法研究

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机械工程学报 2024年第10期60卷 64-75页

作者：林晨何智成黄怡菲林智桂付广黄晋湖南大学整车先进设计制造技术全国重点实验室长沙410082 上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心柳州545007 澳门大学机电工程系中国澳门999078 清华大学车辆与运载学院北京100084

基于深度学习的目标检测方法在智能车载控制器应用时很难同时满足检测精度与速度的要求。因此,提出一种多级参数融合的驾驶场景目标检测方法,实现检测速度和精度的同步提升。首先,设计出一种多级分支结构用于构建模型,同时,为提高模型... 详细信息

基于深度学习的目标检测方法在智能车载控制器应用时很难同时满足检测精度与速度的要求。因此,提出一种多级参数融合的驾驶场景目标检测方法,实现检测速度和精度的同步提升。首先,设计出一种多级分支结构用于构建模型,同时,为提高模型的推理速度,引入一种多级参数融合的方法,即将多级结构层等效为单一的卷积-批标准化层,在保证模型泛化能力不变的条件下,大幅度减小模型的参数量。其次,为增加模型的检测精度,提出一种SSIoU(Soft scaledintersectionofunion)边界框损失计算方法以及一种联合半锚框的标签关联算法,提高模型对驾驶场景的适应能力。最后,开展基于DAIR-V2X-V数据集的试验验证,结果表明,所提出的多级参数融合模型,相比于目前先进的YOLO(You only look once)算法,检测精度(Mean average precision,mAP)提高了9.89%,推理速度(Frames per second,FPS)提高了51.89%。

关键词：智能汽车目标检测参数融合 SSIoU YOLO算法

基于近红外光谱技术苹果尺寸差异对糖度模型适用性的影响

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华中农业大学学报 2024年第1期43卷 242-248页

作者：姜小刚朱明旺姚金良李斌廖军张宇翔刘燕德华东交通大学智能机电装备创新研究院/机电与车辆工程学院南昌330013 江西省光电检测工程技术中心南昌330013 淮阴工学院自动化学院淮安223003

为消除水果自身尺寸差异对其糖度预测模型的不利影响,进一步提高水果分选模型精度,应用近红外光谱在线检测装置采集不同果径苹果的近红外光谱,对光谱进行多种预处理后,分别建立苹果可溶性固形物的偏最小二乘法模型,再用苹果果径75~85mm... 详细信息

为消除水果自身尺寸差异对其糖度预测模型的不利影响,进一步提高水果分选模型精度,应用近红外光谱在线检测装置采集不同果径苹果的近红外光谱,对光谱进行多种预处理后,分别建立苹果可溶性固形物的偏最小二乘法模型,再用苹果果径75~85mm组中的建模集预测苹果果径分别为65~75、85~95mm组中的预测集样品,最后用果径组65~75、75~85、85~95 mm中的建模集和预测集,分别作为混合苹果尺寸糖度预测模型的建模集和预测集,并利用特征光谱选择算法对模型进行简化,建立苹果糖度通用预测模型。结果显示:与建模集和预测集果径不同时所建立的苹果糖度预测模型最优组相比,其相关系数Rp由0.805提高至0.943,预测集均方根误差值RMSEP由0.778减小至0.480,RPD由0.96增加至3.05,再对建立的通用模型进行简化,可以降低苹果尺寸对苹果糖度模型的影响,提高模型预测性能。

关键词：苹果近红外光谱混合尺寸模型尺寸差异水果分选无损检测

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光学遥感高精度时标设计实现与定位精度分析

光学学报 2024年第18期 386-396页

作者：郑君张孝弘褚备张弈秋郑永超北京空间机电研究所先进光学遥感技术北京市重点实验室北京市航空智能遥感装备工程技术研究中心

为实现高精度时标要求，光学遥感相机基于卫星高精度秒脉冲信号，结合对应的卫星整秒时刻数据，采用高精度本地时钟和计数同源设计以及图像辅助数据嵌入方案，能够计算出每行遥感图像对应的成像时刻。从相机成像时刻标定的设计原理出发... 详细信息

为实现高精度时标要求，光学遥感相机基于卫星高精度秒脉冲信号，结合对应的卫星整秒时刻数据，采用高精度本地时钟和计数同源设计以及图像辅助数据嵌入方案，能够计算出每行遥感图像对应的成像时刻。从相机成像时刻标定的设计原理出发，分析得出相机成像时刻标定的设计误差为±3 2μs，并且提出了相机时标精度的验证方法。依据本系统设计，时标精度测试误差为±2μs。通过实例验证了光学遥感相机时标设计的高精度实现。根据时间延迟积分推扫成像原理及实例分析，在遥感卫星时间同步系统精度层面，证明了光学遥感相机时标设计能够保证在轨影像几何定位的精度。

关键词：光学遥感几何定位时标精度秒脉冲

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