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机器人与双目相机的手眼标定方法

机械设计与制造 2024年第4期398卷 314-316,324页

作者：颜京森郝卫东杨道国王瑞卿桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541000

为了得到钻头在激光熔覆机器人坐标系下的模型数据需要机器人与双目相机进行手眼标定,针对这一问题提出了一种手眼标定的方法。改变机器人位姿对同一点进行测量,建立机器人DH模型并利用机器人正运动学方程计算出机器人末端坐标系与双目... 详细信息

为了得到钻头在激光熔覆机器人坐标系下的模型数据需要机器人与双目相机进行手眼标定,针对这一问题提出了一种手眼标定的方法。改变机器人位姿对同一点进行测量,建立机器人DH模型并利用机器人正运动学方程计算出机器人末端坐标系与双目相机坐标系之间的变换矩阵,完成了手眼测量系统标定。基于此标定方法进行了误差测试与激光熔覆实验,对误差产生的原因进行分析并提出了减小误差的方法。实验结果表明,机器人与双目相机的手眼标定方法有效,可用于PDC钻头激光熔覆系统。

关键词：手眼标定工业机器人 DH建模双目相机

基于HotStuff的高效量子安全拜占庭容错共识机制

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计算机科学 2024年第8期51卷 429-439页

作者：程安东谢四江刘昂冯艺萌北京电子科技学院网络空间安全系北京100070 西安电子科技大学计算机科学及技术学院西安710000 中国科学技术大学网络空间安全学院合肥230026 北京邮电大学网络空间安全学院北京100876

经典区块链中拜占庭容错共识机制使用的公钥数字签名在量子计算机的指数级加速下暴露出脆弱性,存在一定的安全风险。针对拜占庭容错共识机制不具有量子安全性的问题,提出了基于HotStuff的高效量子安全拜占庭容错共识机制EQSH(Efficient ... 详细信息

经典区块链中拜占庭容错共识机制使用的公钥数字签名在量子计算机的指数级加速下暴露出脆弱性,存在一定的安全风险。针对拜占庭容错共识机制不具有量子安全性的问题,提出了基于HotStuff的高效量子安全拜占庭容错共识机制EQSH(Efficient Quantum-Secured HotStuff)。首先,为解决现有无条件安全签名(Unconditionally Secure Signatures,USS)通信复杂度高的问题,提出了一种高效的多方环形量子数字签名(Efficient Multi-party Ring Quantum Digital Signatures,EMRQDSs)方案,该方案基于一种环形量子网络,在保证量子安全性、不可伪造性、不可抵赖性以及可转移性的同时,通信复杂度为O(n)。其次,为了消除量子敌手对门限签名的安全威胁,对HotStuff中使用的门限签名进行替换,提出了一种基于密钥分发中心的签名收集方案,该方案可以实现与门限签名同样的效果,通信复杂度为O(n),同时保证了量子安全性。最后,将上述两个方案相结合,应用于HotStuff中,提供了量子安全性;设计了一个起搏器保证了活性;简化了共识信息格式,使用流水线共识流程提高了共识效率。EQSH中没有使用量子纠缠等成本较高的技术,可在现有技术条件下实现,实用价值较高。相较于HotStuff,EQSH具有量子安全性。相较于其他非纠缠型量子安全拜占庭容错共识机制,EQSH首次将通信复杂度降为O(n),具有更佳的性能表现,且对于客户端量子线路数量的需求更低,有利于降低量子网络的架设成本。

关键词：拜占庭容错共识机制非纠缠量子安全量子数字签名环形量子网络

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高精度可编程限流二极管功率通路设计

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 72-77页

作者：李现坤魏廷存陈彦杰陈楠西北工业大学微电子学院陕西西安710072 中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214072

为了解决传统功率通路中肖特基二极管导通损耗较大的问题,设计了一款高精度可编程限流双通道理想二极管功率通路,基于0.18μm BiCMOS工艺进行了流片验证.采用了新颖的自适应电源选通控制电路,避免PMOS功率管的寄生体二极管导通的风险,并... 详细信息

为了解决传统功率通路中肖特基二极管导通损耗较大的问题,设计了一款高精度可编程限流双通道理想二极管功率通路,基于0.18μm BiCMOS工艺进行了流片验证.采用了新颖的自适应电源选通控制电路,避免PMOS功率管的寄生体二极管导通的风险,并使PMOS功率管导通阻抗仅为40 mΩ.芯片实测结果表明:单个理想二极管功率通路在4 A电流条件下,-40°~125°温度范围内传输效率达到92%以上;而且电路内部集成了高精度可编程限流保护电路,单个通道实现了0.15~4 A范围内限流阈值调节.

关键词：理想二极管线性调节控制迟滞开/关控制可编程限流

悬停时间约束下的多无人机中继连通性优化方法

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航空学报 2024年

作者：潘武王翔吕娜任智源刘文亚空军工程大学研究生院西安电子科技大学ISN国家重点实验室中国人民解放军31576部队空军工程大学信息与导航学院

无人机(Unmanned aerial vehicles, UAV)凭借其灵活且易于部署的独特优势，已广泛应用于诸多领域。为解决异构用户之间的通信连通问题，将中继和网关思想结合并提出异构多网中继概念，部署多个无人机为异构用户提供中继服务，构建可靠... 详细信息

无人机(Unmanned aerial vehicles, UAV)凭借其灵活且易于部署的独特优势，已广泛应用于诸多领域。为解决异构用户之间的通信连通问题，将中继和网关思想结合并提出异构多网中继概念，部署多个无人机为异构用户提供中继服务，构建可靠的中继连通链路。在源和目的用户节点之间建立中继连通链路的过程中，将其分解为中继覆盖划分和中继选择连接两个子问题进行求解。首先，考虑无人机的最大悬停时间约束，通过寻找与无人机关联的最优单元分区，基于公平资源分配方案，提出优化划分方法(Optimization Partitioning Method, OPM)使服务用户的数据量最大化。其次，在构建无人机之间的连通链路时，以中继链路吞吐量为优化目标设计中继选择策略(Relay Selection Strategy, RSS)，在相距较远的无人机之间选择中继无人机，使无人机之间均存在可达的通信链路。最后，通过实验对比分析得出，所提方法能为异构用户提供更加公平的中继服务，并且提升中继链路的吞吐量。

关键词：异构用户无人机中继通信悬停时间公平分配吞吐量

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大型全可动射电望远镜结构设计进展与挑战

机械工程学报 2024年第13期60卷 330-344页

作者：冯树飞班友连培园王伟东莞理工学院机械工程学院东莞523808 鲁汶大学电气工程系比利时鲁汶3001 新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830047 西安电子科技大学机电工程学院西安710071

面对日益增长的射电望远镜口径和工作频率,如何满足复杂环境载荷下的望远镜性能,是大型全可动射电望远镜结构设计的难点。首先对射电望远镜的结构设计进行了概述,接着,回顾了国内外典型大型全可动射电望远镜的结构设计特点,展示了等刚... 详细信息

面对日益增长的射电望远镜口径和工作频率,如何满足复杂环境载荷下的望远镜性能,是大型全可动射电望远镜结构设计的难点。首先对射电望远镜的结构设计进行了概述,接着,回顾了国内外典型大型全可动射电望远镜的结构设计特点,展示了等刚度思想下保型设计,以及机电一体化设计所取得的成功,最后,针对下一代大型亚毫米波射电望远镜所面临的超高精度挑战,结合研究现状,概述了保型拓扑优化设计、多组件耦合设计、光机电一体化设计、可靠性设计、机/结构创新设计以及精准建模等方向的研究趋势。

关键词：射电望远镜反射面天线保型设计机电一体化环境载荷

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面向网络靶场的DDoS攻击缓解方法研究

工业信息安全 2024年第1期 20-31页

作者：田野王丹妮西安电子科技大学杭州研究院浙江杭州311200 哈尔滨工程大学黑龙江哈尔滨150001

本文提出一种面向不平衡数据的DDoS攻击检测模型,提升对DDoS洪泛攻击的检测效果。以OpenStack为核心技术设计网络靶场,并使用Ceph分布式存储替换OpenStack原生存储系统,提出一种OpenStack与Ceph的超融合网络靶场方案,可以实现对计算、... 详细信息

本文提出一种面向不平衡数据的DDoS攻击检测模型,提升对DDoS洪泛攻击的检测效果。以OpenStack为核心技术设计网络靶场,并使用Ceph分布式存储替换OpenStack原生存储系统,提出一种OpenStack与Ceph的超融合网络靶场方案,可以实现对计算、存储、网络资源的统一管理。首先,针对Ceph集群在存储时的数据分布不均情况对平台存储性能的影响,提出一种基于好感度的数据存储优化算法,利用好感度因子约束数据的存储位置,有效提高集群中所有OSD节点存储数据的均衡性。同时,设计了一种基于软件定义网络(Software Defined Network,SDN)的DDoS洪泛攻击检测与缓解方法,有效降低了对物理设备性能的要求,最后结合Ryu控制器的可编程性,实现DDoS洪泛攻击缓解方法。

关键词：分布式拒绝服务网络靶场软件定义网络

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一种基于模糊融合规则的CFAR检测器

现代雷达 2024年第2期46卷 78-85页

作者：张正文熊小泽廖桂生巩朋成朱鑫潮湖北工业大学电气与电子工程学院湖北武汉430068 西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071 武汉工程大学计算机科学与工程学院湖北武汉430205

针对单元平均恒虚警检测器(CA-CFAR)在多目标干扰和杂波边缘效应下的性能局限,提出了基于子参考窗口中最小选择单元的恒定虚警检测器(MCA-CFAR)。通过选择子参考单元中的最小单元格,显著提升了检测器的性能,并在瑞利分布背景下详细推导... 详细信息

针对单元平均恒虚警检测器(CA-CFAR)在多目标干扰和杂波边缘效应下的性能局限,提出了基于子参考窗口中最小选择单元的恒定虚警检测器(MCA-CFAR)。通过选择子参考单元中的最小单元格,显著提升了检测器的性能,并在瑞利分布背景下详细推导了检测概率、虚警率和检测阈值。为进一步优化性能,设计了模糊逻辑融合检测器(FUMCA-CFAR),它利用两个传感器计算空间隶属函数值,并通过代数和、代数积、MAX、MIN四种规则进行融合,实现了平滑输出,减少了目标信息的丢失。仿真实验表明,基于代数和融合的FUMCA-CFAR检测器在均匀和非均匀背景下均展现出优异的检测性能和抗干扰能力。

关键词：单元平均恒虚警检测器杂波边缘效应模糊融合空间隶属函数值

基于TimeGAN数据增强的复杂过程故障分类方法

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浙江大学学报（工学版） 2024年第9期58卷 1768-1780页

作者：杨磊何鹏举丑幸幸山西大同大学物理与电子科学学院山西大同037009 西北工业大学自动化学院陕西西安710072 西北工业大学深圳研究院广东深圳518057 陕西科技大学电气与控制工程学院陕西西安710054

针对传统基于重构的故障分类方法在故障样本稀疏或失衡情况下效果不佳、故障子空间区分能力弱的问题,提出基于TimeGAN数据增强的复杂过程故障分类方法.针对小子样故障,使用TimeGAN对历史故障数据进行数据增强,生成与历史数据分布相似的... 详细信息

针对传统基于重构的故障分类方法在故障样本稀疏或失衡情况下效果不佳、故障子空间区分能力弱的问题,提出基于TimeGAN数据增强的复杂过程故障分类方法.针对小子样故障,使用TimeGAN对历史故障数据进行数据增强,生成与历史数据分布相似的虚拟故障样本;采用马氏距离评估虚拟样本的质量,剔除不可信样本,构造平衡的故障样本集.将故障样本映射到高维核空间,并在核空间中提取故障子空间.设计故障分类策略并定义4种故障分类性能评估指标以定量衡量算法的分类性能.Tennessee Eastman应用结果表明,所提数据增强方法可以有效扩充故障样本,进而提高故障重构率.与WGAN-GP和SMOTE方法进行对比,发现基于TimeGAN数据增强的故障分类方法具有更好的分类性能.

关键词：故障分类样本不平衡数据增强故障子空间时间序列生成对抗网络

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宽带柔性透明超材料吸波体设计

光子学报 2024年第8期53卷 91-101页

作者：黄晓俊高丽娜曹苗姚旺杨河林西安科技大学通信与信息工程学院西安710054 西北工业大学电子信息学院西安710072 华中师范大学物理科学与技术学院武汉430079

基于阻抗匹配原理提出一种具有宽带微波吸收、高灵活性和高透光性的超薄反射型超材料吸波体,该吸波体由硬度小且高度光学透明的导电膜和介质基板构成,可实现柔性和高透光性。电磁仿真结果表明:在8.22~22.76 GHz的频率范围内,吸波体的吸... 详细信息

基于阻抗匹配原理提出一种具有宽带微波吸收、高灵活性和高透光性的超薄反射型超材料吸波体,该吸波体由硬度小且高度光学透明的导电膜和介质基板构成,可实现柔性和高透光性。电磁仿真结果表明:在8.22~22.76 GHz的频率范围内,吸波体的吸收率大于90%,吸收总带宽为14.54 GHz,相对吸收带宽达93.9%。由于谐振层图案的中心对称特点,吸波体表现出对电磁波极化不敏感的特性。此外,对于入射角小于60°的电磁波,它仍然表现出良好的吸收性能。该研究结果表明所提出的超材料吸波体在医疗设备、航空航天以及雷达隐身方面具有巨大的应用潜力。

关键词：超材料宽带吸波体阻抗匹配柔性结构极化不敏感光学透明导电膜