检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：王洪中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）

学位级别：博士

光电平台作为现代战争的一种精密观瞄有效载荷，广泛应用于卫星、机载、陆地、舰载侦察、打击一体化等军事、民用领域。航空光电平台工作环境复杂，航姿不断变化，易导致机载式光电平台视轴不稳定，引起图像抖动，难以满足高精度视轴指... 详细信息

光电平台作为现代战争的一种精密观瞄有效载荷，广泛应用于卫星、机载、陆地、舰载侦察、打击一体化等军事、民用领域。航空光电平台工作环境复杂，航姿不断变化，易导致机载式光电平台视轴不稳定，引起图像抖动，难以满足高精度视轴指向以及情报收集、侦察需要。本文通过构建图像抖动的数学理论，对两轴和多轴光电承载平台引起视轴不稳定因素、图像特征检测定位与匹配、运动估计等方面进行深入研究；运用图像稳定方法提升视轴稳定性，以解决动基座光电平台在情报收集、侦察方面对稳定性方面的需求。本文首先根据光电成像系统承载框架特性推导并建立光电平台运动模型，构建光电平台运动数学模型与图像运动数学模型之间的关系，提出了消除图像抖动的图像稳定解决方法，为图像稳定技术的深入研究奠定了理论基础，为图像稳定技术的工程实现构建了基本的实践框架。针对两轴光电承载平台视频序列抖动主要以平移为主，灰度投影算法面对外部环境的剧烈影响可靠性低、稳定失误率高，提出图像灰度信息熵图像稳定算法。通过分析图像灰度信息的二维投影积分，计算帧间图像局部块互信息熵的高阶极值，获得局部运动向量；再采用集中度判定算法计算全局运动补偿参数，高效剔除伪运动向量，避免影响图像输出序列的平滑性。通过对算法的工程移植，验证了该算法的高效性，针对720×576@25fps，长度为500frames的图像序列，采用DSP320C6455使帧间稳定达到10.2ms，稳定误差＜1pixel/frame，稳定失误比率＜1%，相对灰度投影稳定算法，稳定失误率降低了10倍。在实现两轴光电承载平台图像稳定的基础上，对多轴光电承载平台图像稳定在频域空间和尺度空间进行了深入全面研究。在频域空间分析Fourier-Mellion算法的缺陷，用频域对称等特性构建单相限实数傅里叶图像稳定算法，相对于CFT旋转补偿的时间提升约70%，平移补偿的计算时间提升约70%。结合具有“云计算”特点的GPGPU技术，设计交叠复合相位运动估计结构，提升并行线程同步性能，改变并行线程的尺度，调整图形处理器的存储方式，改进了相位运动估计的并发性，可高品质估算多轴框架下图像运动参数，对512512pixels图像序列，本算法相比于CFT提高近36倍，针对1.6K2.4K pixels图像序列，图像稳定性能达到18ms/frame。在尺度空间对抗大范围视点变化的不变特征图像稳定进行了深入研究。通过探测对尺度、旋转、仿射具有不变性斑状特征极值点，改进的快速鲁棒性特征算法提取图像局部区域特征点及其描述，设计动态平衡KD树进行快速搜索匹配，图像稳定性能提升4倍；可承受20%噪声，具有100%的重复检测定位特征，不受局部运动、光照变化的影响，能够估计帧间仿射形式全局运动参数，大幅提升环境适应性。抗视点变化不变特征图像稳定所提取的信息量比SIFT提高了近20倍，还能处理高达±85°视点变化引起的任意运动形式的图像稳定。为减少伪运动向量对视轴稳定性的影响，提出集中度判定运动估计与非线性微分跟踪器运动估计策略。通过分析局部运动向量的分布统计特性，设计直方图、卷积、滤波数据处理流程剔除伪运动向量，减少伪运动向量对图像序列整体稳定性的影响，可以100%的剔除伪运动估计，提高算法整体抵抗错误估计对图像稳定带来的影响；计算时间仅为RANSAC算法的13%，运动估计性能大幅提高。最后针对情报收集、侦察等非视轴稳定等图像稳定问题，对正交式航拍进行了研究性探索，提出利用惯性测量元件以及全球定位系统所获得的航姿信息进行图像稳定，并与图像拼接融合等技术进行交叉，扩大信息侦察视场。

关键词：光电平台图像稳定灰度信息熵不变特征运动估计 GPGPU

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单框架控制力矩陀螺新型操纵律研究

单框架控制力矩陀螺新型操纵律研究

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作者：孙志远中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）

学位级别：博士

随着航天技术的发展，对地观测卫星的分辨率被要求得越来越高。高精度的对地观测分辨率可以获得敏感目标更细致的信息，已成为了当前对地观测卫星发展的主流趋势。然而，高精度的对地观测分辨率常意味着相对较小的视场孔径角，而要想实... 详细信息

随着航天技术的发展，对地观测卫星的分辨率被要求得越来越高。高精度的对地观测分辨率可以获得敏感目标更细致的信息，已成为了当前对地观测卫星发展的主流趋势。然而，高精度的对地观测分辨率常意味着相对较小的视场孔径角，而要想实现对敏感区域大范围的观测就要求卫星能够快速频繁地进行姿态机动，这就要求卫星平台具备敏捷的姿态机动能力。敏捷的姿态机动能力可以保证小卫星从一个目标区域观测完之后能够迅速机动到另一个目标区域，这样可以在一个轨道周期内采集到更多的科学数据，极大地增加整个小卫星的功率密度。敏捷的姿态机动性能要求卫星姿态控制系统能够提供足够大的姿态控制力矩。单框架控制力矩陀螺（Single Gimbal Control Moment Gyro,以下简称SGCMG）是一种有效的角动量交换机构，具有力矩放大能力，在同等质量和体积下能够提供比飞轮高一个数量级的控制力矩。SGCMG虽然具有上述优点，但是也存在严重的奇异问题。所谓奇异是指：在某些框架角构型上，无论整个SGCMG系统如何转动，都无法产生沿某一方向上的力矩，此时整个姿态控制系统丧失了三轴姿态控制能力。奇异问题的存在给SGCMG操纵律的研究和设计带来了极大困难，也进一步影响了SGCMG在航天器上的应用。SGCMG操纵律的任务是根据SGCMG系统当前的框架角状态和由姿态控制系统给出的期望控制力矩矢量，合理分配每个SGCMG单元的框架角速度大小，使得整个系统的输出力矩与期望控制力矩一致，同时还要有效地回避奇异状态。因此，对于采用SGCMG作为姿态执行机构的航天器来说，姿态控制系统的设计首先必须设计出能够有效地回避奇异状态、精确输出期望力矩的操纵律。虽然SGCMG在国外的航天器上已经得到了成功的应用，但是由于涉及到军事保密问题，这方面有价值的资料公开较少。本文在综合调研了国内外SGCMG的航天应用概况、SGCMG奇异机理和操纵律的研究概况的基础上，主要目的是针对某型采用SGCMG作为姿态执行机构的高分辨敏捷小卫星，设计出能够有效回避奇异同时精确输出期望力矩的操纵律。主要完成了以下几方面的工作：研究了SGCMG奇异产生的机理、奇异面的分类和分布情况。介绍了SGCMG的力矩输出原理和力矩放大原理，分析了SGCMG系统奇异形成的机理，给出了SGCMG角动量奇异曲面的分类和判别方法，绘制了金字塔构型SGCMG系统的各类角动量奇异面，并研究各类奇异曲面的几何特性。设计了一种新型的奇异逃离操纵律。根据SGCMG力矩输出的几何关系，提出了一个能够合理评价整个SGCMG系统输出期望力矩能力的性能指标，并在此基础上提出了力矩输出能力最优原理。接着，根据所提出的力矩输出能力最优原理，设计了一种既能够使得系统输出期望力矩的能力最强，又能保证输出力矩的误差最小的新型操纵律。然后，采用奇异值分解理论分别对其进行了“框架角锁定”现象和力矩输出误差分析。理论分析表明：所设计的力矩输出能力最优操纵律不存在“框架角锁定”现象，且合理选择相关的参数可以极大地降低力矩输出误差。最后，对所设计的新型操纵律进行了基于Matlab/SimuLink的仿真验证。数学仿真结果表明：与几种经典的操纵律相比，所设计的新型操纵律能够提前以较小的力矩误差为代价顺利回避椭圆奇异面，具有奇异逃离性能好和力矩输出误差小的优点；而且，三轴大角度机动仿真表明所设计的操纵律能够顺利完成星体的三轴姿态大角度机动任务。提出了一种新型SGCMG离线操纵方法。针对采用SGCMG作为姿态执行机构的小卫星在大角度机动过程中SGCMG系统易陷入奇异的问题，本文借鉴轨迹优化领域的相关研究成果，提出了一种基于自适应Gauss伪谱法的SGCMG离线操纵方法。该算法能够综合考虑到实际工程应用中存在的SGCMG框架角受限、框架角速度受限，奇异量度受限，星体机动角速度受限以及星体初始、终端状态受限等约束条件，将卫星大角度机动问题看成满足上述一系列约束条件和边界条件同时实现某一性能指标最优的最优控制问题。然后，结合自适应高斯伪谱法与序列二次规划，求解带有边界约束与路径约束的最优化问题，最终获得实现性能指标最优的SGCMG系统无奇异框架角最优轨迹。在Matlab/GPOPS环境下，对于单次姿态机动任务，该算法能够在25s的时间内给出顺利实现大角度机动并满足所有约束条件，同时近似精度优于10-3的高精度平滑轨迹；对于4次连续姿态机动任务，该算法可以在143s内给出顺利完成整个姿态机动任务同时满足所有约束条件的高精度平滑轨迹。与经典的全局奇异回避算法相比，本文提出的算法具有计算速度快、计算精度高以及易于实现等优点。论文最后对论文已经完成的工作进行了总结，并对SGCMG的操纵律研究进行了展望。

关键词：姿态控制敏捷卫星大角度机动框架锁定现象高斯伪谱法奇异面

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沥青混凝土数字路面信息管理系统研究

沥青混凝土数字路面信息管理系统研究

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第六届中国公路科技创新高层论坛

作者：和昆封基良田波云南省交通运输厅工程质量监督局交通运输部公路科学研究院

信息化能力已成为国家创新能力的突出体现,运用信息科技手段破解社会经济发展难题、提升社会管理水平已成为各国提升竞争力的战略选择。为破解各施工环节数据信息脱节、缺乏有效的信息整合共享机制及难以从施工全过程对路面病害原因进... 详细信息

信息化能力已成为国家创新能力的突出体现,运用信息科技手段破解社会经济发展难题、提升社会管理水平已成为各国提升竞争力的战略选择。为破解各施工环节数据信息脱节、缺乏有效的信息整合共享机制及难以从施工全过程对路面病害原因进行溯源分析等问题。本项目基于RFID电子标签防伪技术,结合计算机网络技术、数字通信技术、数据库技术,实现路面施工从原材料生产、运输、摊铺到后期性能指标检验全过程数字化管理,从而达到工程质量管理能力及工程质量内在品质的显著提升。数字化信息还可为工程施工后评价提供科学依据。

关键词：沥青混凝土施工数字化监控 RFID

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基于回复电压的油纸绝缘系统等值电路参数辨识研究

基于回复电压的油纸绝缘系统等值电路参数辨识研究

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福建省科协第十三届学术年会分会场——福建省电机工程学会第十三届学术年会

作者：甘露蔡金锭张孔林福州大学电气工程与自动化学院福建福州 350108 福建省电力有限公司电力科学研究院福建福州350007

回复电压测试法作为一种无损手段能够有效地诊断电力设备的绝缘老化状况,评估油纸的湿度.本文通过经典的扩展德拜模型建立起回复电压曲线与等值电路之间的数学模型,推导了回复电压的数学表达式.提出采用非线性最小二乘估计法结合粒子群... 详细信息

回复电压测试法作为一种无损手段能够有效地诊断电力设备的绝缘老化状况,评估油纸的湿度.本文通过经典的扩展德拜模型建立起回复电压曲线与等值电路之间的数学模型,推导了回复电压的数学表达式.提出采用非线性最小二乘估计法结合粒子群优化算法来计算等值电路中的未知参数,且给出了一台变压器的实测回复电压数据进行等值电路参数辨识,结果验证了参数辨识的准确性.最后,利用辨识出的电路仿真分析了回复电压测试参数对回复电压曲线的影响,结合极化响应过程揭示了绝缘油纸系统与微观机构间的关系.

关键词：绝缘油纸系统无损检测等值电路数学模型回复电压

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电厂化学领域中的应用数学方法

电厂化学领域中的应用数学方法

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中国电机工程学会电厂化学2013学术年会

作者：冯斌何铁祥刘建光国网湖南省电力公司电力科学研究院湖南长沙 410007

简要介绍了近年来数学方法在电厂的水处理，SF6气体和油，电力设备腐蚀等化学领域中的应用情况和研究现状,展望了基于计算机信息技术与数值模拟技术在电厂化学领域的应用前景.

关键词：火力发电厂化学分析计算机技术数值模拟

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小清河分洪区洪水影响的二维模拟研究

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水科学与工程技术 2014年第1期 37-40页

作者：冯亚辉保定市水利水电勘测设计院河北保定071000

在收集地形及水文资料的基础上,对小清河分洪区的水流运动进行了二维数值计算,分析了分洪区洪水的运动特性、淹没情况及涿州市防洪圈建设对分洪区蓄滞洪的影响。

关键词：分洪区洪水影响数学模型二维

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基于AHP的PPP绩效评估体系研究

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海南大学学报（人文社会科学版） 2013年第3期31卷 115-119页

作者：兰兰高成修华中科技大学公共管理学院湖北武汉430074 武昌理工学院商学院湖北武汉430223 武汉大学数学与统计学院湖北武汉430072 武昌理工学院信息工程学院湖北武汉430223

PPP模式作为国际上通行的融资模式,通过公共部门与私营部门的密切合作来投资和建设基础设施,是一种解决公共产品供给不足的创新模式。针对PPP的项目绩效管理问题,论题应用层次分析法,构造了PPP的层次结构模型,设计了相应的指标体系,给... 详细信息

PPP模式作为国际上通行的融资模式,通过公共部门与私营部门的密切合作来投资和建设基础设施,是一种解决公共产品供给不足的创新模式。针对PPP的项目绩效管理问题,论题应用层次分析法,构造了PPP的层次结构模型,设计了相应的指标体系,给出了权重的计算办法,并通过公共交通项目案例说明了该方法的有效性,从而为客观公正地评价PPP项目的绩效水平提供了新的方法。

关键词：层次分析法(AHP) PPP融资模式绩效评估

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黄渤海贝类养殖环境氨基脲调查及风险评估研究

黄渤海贝类养殖环境氨基脲调查及风险评估研究

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2014年水产品质量安全检测技术与风险评估学术研讨会

作者：田秀慧刘慧慧孙岩任传博薛敬林韩典峰宫向红徐英江山东省海洋资源与环境研究院山东省海洋生态修复重点实验室山东烟台 264006 烟台山水海产有限公司山东烟台 264006

采用超高效液相色谱-串联质谱法建立了海水、沉积物和贝类体内氨基脲的测定方法,方法检测限依次为2.50ng/L、0.25μg/kg和0.25μg/kg,相对标准偏差均小于10％.在已建立方法的基础上,开展了四十里湾、金城湾和莱州湾西部海域的海水、沉... 详细信息

采用超高效液相色谱-串联质谱法建立了海水、沉积物和贝类体内氨基脲的测定方法,方法检测限依次为2.50ng/L、0.25μg/kg和0.25μg/kg,相对标准偏差均小于10％.在已建立方法的基础上,开展了四十里湾、金城湾和莱州湾西部海域的海水、沉积物和贝类体内氨基脲调查,并对潮河口海域和马山寨、石沟屯海域氨基脲分布进行了专项调查.金城湾海域氨基脲海水浓度月平均值范围为0.015μg/L～0.058μg/L,四十里湾海域为0.014μg/L～0.042μg/L,莱州湾西部海域为0.034μg/L～0.054μg/L,沉积物中均未检测到氨基脲,贝类浓度为0～0.75μg/kg;潮河口临近海域海水中氨基脲含量为0,18μg/L～70.6μg/L,沉积物中为0.26μg/kg～18.9μg/kg,贝类中为0.82μg/kg～6.46μg/kg;马山寨、石沟屯海域贝类体内氨基脲残留量与水体中浓度呈现出较好的正相关关系;贝类体内浓度均高于海水.室内模拟氨基脲沉积物分配系数,对等温吸附曲线的Freundlich方程进行数学模拟,得到分配作用和表面吸附作用贡献量的浓度方程:QP=1.1363Ce和QA=1.5244Ce1.1055-1.1363Ce.以此为依据,推导了氨基脲在海水及沉积物中的预警值,分别为0.05μg/L和0.06μg/kg.同时进行了氨基脲在文蛤体内的富集及消除规律研究,采用DAS2.0药物代谢动力学参数计算程序,得出有关药物动力学参数,并对贝类主要食物藻类对氨基脲的富集作用进行了初步探讨.最后对黄渤海海域贝类氨基脲进行了风险评估,说明贝类安全状态很好,氨基脲对贝类安全没有影响.本研究以期为黄渤海重点贝类养殖环境提供科学方法,保障消费者身体健康和生命安全.建议对氨基脉在海洋环境中的生态风险进行系统研究，制定我国海水及沉积物中氨基脉的国家基准值，为保护海洋环境和贝类养殖区域提供科学依据。

关键词：海洋污染氨基脲生态风险评估贝类富集作用

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江苏无锡市中心城区河网最高水位分析

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中国防汛抗旱 2013年第3期23卷 56-59页

作者：周吉陈黎明白宁明李来江苏省无锡市防汛防旱指挥部办公室无锡214031 南京水利科学研究院水文水资源及水利工程科学国家重点实验室南京210029

对无锡市中心城区运东大包围河网15条骨干河道进行概化,建立了无锡市中心城区河网区一维水动力数学模型,并采用实测水位资料对模型参数进行了率定和验证。根据20年一遇典型降雨条件计算产汇流过程,采用所建立的数学模型,在枢纽泵站抽水... 详细信息

对无锡市中心城区运东大包围河网15条骨干河道进行概化,建立了无锡市中心城区河网区一维水动力数学模型,并采用实测水位资料对模型参数进行了率定和验证。根据20年一遇典型降雨条件计算产汇流过程,采用所建立的数学模型,在枢纽泵站抽水、管网自排区、圩区和排水片同时启用时对大包围调度方案进行了研究。河网水位过程计算结果表明,大包围内河道水位西低东高,水面比降较大;中心城区河网中心区水位较高,各泵站前水位较低,部分河道断面过流能力不足;最高水位出现时间一般处于最大降雨量时段的最后10min内;中心城区一维河网模型可以为防汛指挥部门提高中心城区大包围控制工程的运行效率以及防洪排涝联合调度方案优化提供建议和技术支持。

关键词：运东大包围水位河网数学模型无锡市

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混凝土抗压强度试验结果的不确定度分析

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工程质量 2013年第12期31卷 44-48页

作者：郑继安徽省水利部淮河水利委员会水利科学研究院安徽蚌埠233000

根据混凝土抗压强度计算公式,建立数学模型,分析C20、C25、C30混凝土立方体抗压强度试验结果不确定度的主要影响因素,并进行评定、计算各强度等级混凝土立方体抗压强度的不确定度。通过结果分析知:影响不确定度大小的主要因素依次为破... 详细信息

根据混凝土抗压强度计算公式,建立数学模型,分析C20、C25、C30混凝土立方体抗压强度试验结果不确定度的主要影响因素,并进行评定、计算各强度等级混凝土立方体抗压强度的不确定度。通过结果分析知:影响不确定度大小的主要因素依次为破坏荷载测量结果的重复性、压力机本身的准确度等级,再次是试件尺寸的数据修约。

关键词：混凝土立方体抗压强度不确定度

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