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基于IESPSO的舵机倾转矢量动力系统建模与参数辨识

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仪器仪表学报 2024年第1期45卷 278-287页

作者：沈跃王佳俊储金城刘铭晖刘慧江苏大学电气信息工程学院镇江212013

针对在旋翼动态时产生的外力矩影响下,倾转矢量动力系统中的舵机系统模型辨识精度低、实际响应难以估计的问题,本文将舵机外力矩作为扰动噪声纳入辨识环节,构建系统模型,并提出了一种基于改进生态系统粒子群优化(IESPSO)的倾转旋翼舵机... 详细信息

针对在旋翼动态时产生的外力矩影响下,倾转矢量动力系统中的舵机系统模型辨识精度低、实际响应难以估计的问题,本文将舵机外力矩作为扰动噪声纳入辨识环节,构建系统模型,并提出了一种基于改进生态系统粒子群优化(IESPSO)的倾转旋翼舵机系统参数辨识方法。为确保试验稳定安全进行,本文设计了倾转矢量动力系统辨识平台,进行参数辨识试验。试验结果表明,在旋翼动态时产生的外力矩噪声影响下,IESPSO相对于粒子群优化法、生态系统粒子群优化法与递推最小二乘法,均方根误差降低了1.46%,1.79%与56.37%,辨识精度有明显提升,并具备更快的寻优收敛速度。在修改搜索空间后,IESPSO仍具有较高的寻优精度,避免了在宽搜索空间下无法快速搜索至较优可行解的问题。

关键词：系统辨识生态系统粒子群舵机系统模型倾转矢量动力系统

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基于CEI测量的GEO目标快速轨道恢复

天文学报 2024年第1期65卷 67-75页

作者：黄俊迦杜兰刘泽军张中凯周佩元刘隆迪信息工程大学地理空间信息学院郑州450001

连线干涉测量(Connected Element Interferometry,CEI)是一种全天时全天候的被动测角技术,已用于空间目标的跟踪监视.地球静止轨道(Geostationary Earth Orbit,GEO)卫星需要频繁机动以保持轨位或完成其他任务,其机动后的快速轨道恢复能... 详细信息

连线干涉测量(Connected Element Interferometry,CEI)是一种全天时全天候的被动测角技术,已用于空间目标的跟踪监视.地球静止轨道(Geostationary Earth Orbit,GEO)卫星需要频繁机动以保持轨位或完成其他任务,其机动后的快速轨道恢复能力对于监视预警极为重要.针对基于CEI的GEO短弧定轨和预报,分析了定轨算法的形亏和数亏,在附加先验轨道约束的短弧定轨基础上,提出了轨道半长轴初值的自适应优化方法.利用亚太七号卫星的CEI仿真和实测数据进行了短弧定轨和预报,实验结果表明,采用优化后的半长轴初值,30min短弧定轨和10min预报的卫星位置分量精度均优于4km,能够满足非合作GEO目标机动后快速轨道恢复的需求.

关键词： GEO卫星非合作目标 CEI 快速轨道恢复

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基于粒子滤波的5G-R时间同步补偿方法

铁道学报 2024年第9期46卷 85-93页

作者：陈永陶瑄张娜兰州交通大学电子与信息工程学院

5G-R作为下一代高速铁路时间同步无线通信系统，保持时间同步对高速铁路行车安全至关重要。针对现有时间同步方法未考虑5G-R快速时变信道的影响，导致主从时钟偏移估计不准确的问题，提出一种基于粒子滤波的5G-R时间同步补偿方法。构建5... 详细信息

5G-R作为下一代高速铁路时间同步无线通信系统，保持时间同步对高速铁路行车安全至关重要。针对现有时间同步方法未考虑5G-R快速时变信道的影响，导致主从时钟偏移估计不准确的问题，提出一种基于粒子滤波的5G-R时间同步补偿方法。构建5G-R主从时钟的相位及频率偏移的状态转移方程；采用粒子滤波算法得到时钟偏移最优估计值；完成对5G-R时间同步误差的补偿；通过试验仿真，实现多普勒频移对5G-R时间同步的影响分析，得到对高速铁路不同典型场景下时间同步性能的定量分析。结果表明：提出的方法能够有效降低5G-R无线信道时钟偏差，较其他方法具有更好的稳定性和同步性能。

关键词：时间同步 5G-R 快速时变粒子滤波时间补偿

基于能谱CT的青铜器等效原子序数与密度估计方法

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光学学报 2024年第4期44卷 168-174页

作者：李思宇张欣睿蔡爱龙王少宇李磊闫镔信息工程大学信息系统工程学院成像与智能处理河南重点实验室河南郑州450001

基于衰减效应提出一种高阶拟合模型,能够快速准确地估计青铜器内部材料的等效原子序数与密度。为验证该方法的可行性,使用能谱计算机断层成像(CT)技术采集多个能量下的成像数据,开展实际数据拟合实验。在实际数据实验中原子序数估计的... 详细信息

基于衰减效应提出一种高阶拟合模型,能够快速准确地估计青铜器内部材料的等效原子序数与密度。为验证该方法的可行性,使用能谱计算机断层成像(CT)技术采集多个能量下的成像数据,开展实际数据拟合实验。在实际数据实验中原子序数估计的最大误差在5%以内,平均误差小于4%;密度估计的最大误差在10%以内,平均误差小于4%。实验结果表明,该模型能够仅通过两种能量的成像数据,在无损条件下快速准确地估计青铜器内部材料的等效原子序数与密度。

关键词：测量青铜器能谱计算机断层成像衰减效应等效原子序数高阶拟合模型

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一种多频多系统周跳探测与修复方法

中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 258-265页

作者：王敏孟欣刘长建孙爽王超张展鹏智慧地球重点实验室北京100080 信息工程大学地理空间信息学院郑州450001 地理信息工程国家重点实验室西安710054

为满足多频多系统精密单点定位(PPP)数据预处理的实际需求,提出了一种周跳探测与修复方法。针对多频多系统PPP数据处理中各卫星的信号数量不同,利用最小二乘模糊度降相关平差(LAMBDA)原理构建模糊度组合。通过仅使用相位观测值估计的倾... 详细信息

为满足多频多系统精密单点定位(PPP)数据预处理的实际需求,提出了一种周跳探测与修复方法。针对多频多系统PPP数据处理中各卫星的信号数量不同,利用最小二乘模糊度降相关平差(LAMBDA)原理构建模糊度组合。通过仅使用相位观测值估计的倾斜电子总量(STEC)探测不敏感周跳和漏判周跳。对于周跳修复,将伪距和载波相位的观测值在历元间作差求得周跳的浮点解和协方差阵,然后应用LAMBDA算法搜索周跳整数解并进行修复。通过静态、动态以及磁暴环境下周跳探测和修复实验,验证了所提方法的有效性,多频条件下周跳修复的正确率达到100%。

关键词：多频多系统精密单点定位周跳探测倾斜电子总量最小二乘模糊度降相关平差算法

基于十字网格拓扑结构的球头刀具切削轨迹仿真算法研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 48-55页

作者：谈玲陈鹏夏景明林疆南京信息工程大学计算机学院(网络空间安全学院) 江苏南京210044 南京信息工程大学人工智能学院(未来技术学院) 江苏南京210044

针对现有的实体构造模型计算复杂、无法满足实时性要求较高的仿真任务问题,提出一种用于球头刀具仿真的十字网格拓扑结构二维映射算法,以提高布尔求差运算效率.基于仿真模型底层拓扑提出一种十字网格拓扑结构,将节点元素作为十字网格数... 详细信息

针对现有的实体构造模型计算复杂、无法满足实时性要求较高的仿真任务问题,提出一种用于球头刀具仿真的十字网格拓扑结构二维映射算法,以提高布尔求差运算效率.基于仿真模型底层拓扑提出一种十字网格拓扑结构,将节点元素作为十字网格数据对象存放在动态邻接表中,以节约内存;此外,基于非均匀有理B样条(NURBS)曲面细分网格点,构造复杂表面的十字网格数据,拓展该方法的实用性.利用数控插补指令简化球头刀具的运动轨迹,提出一种追踪轮廓线法以构建工件与刀具的相交轮廓线,加快相交点搜索过程;引入网格参数化法将相交轮廓线的三维数据映射至二维数组,以快速生成工件与刀具的相交面.结果表明:该方法的布尔求差运算效率比主流方法提升10倍以上,内存占用平均减少46%,追踪轮廓线和二维映射法能够大幅度加快计算,十字网格拓扑结构可以显著提升内存利用率,所提出的算法能够明显改善边界表示法的计算效率,有助于计算机辅助系统的实时应用.

关键词：边界表示法球头刀具布尔求差十字网格拓扑结构计算机辅助制造

网络空间多粒度时空数据模型构建及其适配双变量不确定性表达符号研究

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地球信息科学学报 2024年第7期26卷 1577-1593页

作者：赵帅张政华一新赵文双赵鑫科陈敏颉吉晓宇战略支援部队信息工程大学地理空间信息学院郑州450000 武警特种警察学院北京102211 西藏农牧学院资源与环境学院林芝860000 郑州师范学院信息科学与技术学院郑州450000

不确定性可视化是网络空间地图可视化领域的重点和难点,合理的不确定性符号设计对网络空间地图信息的快速读取挖掘与精准分析决策至关重要。本文提出了一种基于多粒度时空对象数据模型的网络空间双变量不确定性符号表达方法,解决网络空... 详细信息

不确定性可视化是网络空间地图可视化领域的重点和难点,合理的不确定性符号设计对网络空间地图信息的快速读取挖掘与精准分析决策至关重要。本文提出了一种基于多粒度时空对象数据模型的网络空间双变量不确定性符号表达方法,解决网络空间节点链接图中变量符号无法及时高效地体现节点、连边不确定性表达不一致的情况。以地理社交网络为案例,首先采用多粒度时空数据模型建模的方法,分析网络空间对象建模的内容和流程,设计网络空间实体对象类并创建相应时空对象;在此基础上结合传统符号在网络空间节点链接图表达方面存在的问题,分析网络空间不确定性表达原理和模型,制作相应的视觉熵符号;最后开展对照实验,并采用统计方法对符号实验结果进行检验。结果表明基于对象化建模的方法有助于网络空间多粒度、全类型、多维动态的表达,通过可视化和交互技术能生动直观、全面多维地表现网络空间的发展变化;新设计的视觉熵符号在网络空间双变量不确定性差异表达方面的效果较好,有助于及时高效准确地获取网络空间的不确定性信息。研究可以为网络空间地图可视化领域的发展提供一定借鉴和参考。

关键词：网络空间多粒度时空数据模型视觉熵符号双变量不确定性网络空间地图可视化

一种可实现多运动模态的串并联机构的运动学分析

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郑州大学学报（理学版） 2024年第1期56卷 25-31页

作者：曾庆山马飞凡郑州大学电气与信息工程学院河南郑州450001

串联机构灵活,工作空间大,并联机构稳定,承载能力强。串联和并联机构结合起来的混联机构兼具两者的优点,整体机构的灵活性高且工作空间大,可以实现多种运动模态,但运动学分析较复杂。提出了一种基于3-RPS的新型串并混联机构,其可以实现... 详细信息

串联机构灵活,工作空间大,并联机构稳定,承载能力强。串联和并联机构结合起来的混联机构兼具两者的优点,整体机构的灵活性高且工作空间大,可以实现多种运动模态,但运动学分析较复杂。提出了一种基于3-RPS的新型串并混联机构,其可以实现多种运动模态。首先,阐述了机构的结构特性,建立了机构的坐标系;其次,根据机构特点,对其进行了正、逆运动学的分析,建立机构的正解和逆解模型;最后,通过数值算例进行验证,将理论计算结果与Adams仿真结果进行对比分析,结果表明,所构建运动学模型正确,且机构具有蜿蜒、伸缩等多模态运动功能。

关键词：混联机构 3-RPS 位置正解运动学数值算例

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顾及运动特征的轨道不平顺测量精度分析

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2024年第1期43卷 54-61页

作者：李松伟乔书波马洪磊杨显赐彭华东信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450001

针对运动特征方程标准差和量测频率对轨道不平顺测量精度的影响进行研究,结合GNSS/INS与NHC的算法建立模型,利用协方差法进行定量分析。仿真实验表明加入运动特征方程提高了轨道不平顺的测量精度。运动特征方程标准差不变时,随着频率的... 详细信息

针对运动特征方程标准差和量测频率对轨道不平顺测量精度的影响进行研究,结合GNSS/INS与NHC的算法建立模型,利用协方差法进行定量分析。仿真实验表明加入运动特征方程提高了轨道不平顺的测量精度。运动特征方程标准差不变时,随着频率的增加,精度提高;频率不变时,运动特征方程标准差越小则轨道测量精度越高;给定适当的运动特征方程标准差可以满足轨道不平顺测量精度的要求。现场实验结果与仿真实验结果基本一致,证明所提方法的正确性。研究结论为提高轨道不平顺测量精度提供参考。

关键词：非完整性约束轨道不平顺 GNSS/INS 卡尔曼滤波标准差

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