检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2021年第15期41卷 40-47页

作者：刘福禄张钰民庄炜骆飞祝连庆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100016 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100192

为实现高精度温度传感,设计了一种基于游标效应和铝合金基底增敏的复合结构的光纤温度传感器。该传感器由空芯光纤和单模光纤形成的级联法布里-珀罗干涉仪(FPI)、与级联FPI串联的光纤布拉格光栅(FBG)和铝合金基底构成。利用三光束干涉... 详细信息

为实现高精度温度传感,设计了一种基于游标效应和铝合金基底增敏的复合结构的光纤温度传感器。该传感器由空芯光纤和单模光纤形成的级联法布里-珀罗干涉仪(FPI)、与级联FPI串联的光纤布拉格光栅(FBG)和铝合金基底构成。利用三光束干涉理论、光束传播法、有限元分析,阐述了其反射光谱、传输光场、热力学等特性。通过控制空芯光纤和单模光纤的几何长度,可灵活地调整游标效应增敏倍数和温度测量分辨率。该复合结构的设计不仅可以测量温度的微小变化量,还可以测量温度的绝对值。实验结果表明,基于游标效应的级联FPI和FBG的温度灵敏度分别为138.4 pm/℃和37.4 pm/℃,传感器的温度重复性和快速响应性良好,可以广泛应用于高精度测量领域。

关键词：光纤光学游标效应级联法布里-珀罗光纤布拉格光栅温度传感器

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基于Web全栈技术的移动机器人实时测控系统研究

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计算机应用与软件 2025年第5期42卷 19-24页

作者：白国栋刘相权年诚旭白龙北京信息科技大学机电工程学院北京100192

基于Web全栈技术开发一款室内移动机器人的实时测控软件系统。搭建机载有线通信系统,将轮毂电机、陀螺仪的串口数据进行整合后,传输机载上位机中。结合兼具高性能和高可移植性的WebAssembly技术以及通信协议WebSoket,将数据通过基于多... 详细信息

基于Web全栈技术开发一款室内移动机器人的实时测控软件系统。搭建机载有线通信系统,将轮毂电机、陀螺仪的串口数据进行整合后,传输机载上位机中。结合兼具高性能和高可移植性的WebAssembly技术以及通信协议WebSoket,将数据通过基于多种计算机应用层协议的无线通信系统实时地下发到终端。设计基于数据密度动态调整配置的调度算法,在访问数比较多时,将一部分计算负载下发到终端执行,保证了系统的承载能力。终端采用Hybrid APP技术,将Web程序打包为移动手机应用,提升了操作便捷性。实验表明,基于Web全栈技术建立的测控系统能够满足机器人实时测控的需求。

关键词：移动机器人实时监测 Web开发运动分析

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基于改进鸽群算法与领航跟随法的无人车编队方法

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机床与液压 2022年第17期50卷 25-31页

作者：支奕琛谷玉海龙伊娜徐小力北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学机电工程学院北京100192

针对无人车编队方法的不足,提出一种基于改进鸽群算法与领航跟随法的无人车编队方法。采用传统鸽群算法编队时有一定的局限性,故在算法初期提供一个初始解以提高计算效率,并在算法的地磁算子中加入相应的权重指标,提高算法在整体路径中... 详细信息

针对无人车编队方法的不足,提出一种基于改进鸽群算法与领航跟随法的无人车编队方法。采用传统鸽群算法编队时有一定的局限性,故在算法初期提供一个初始解以提高计算效率,并在算法的地磁算子中加入相应的权重指标,提高算法在整体路径中的规划效率。在编队过程中,先利用改进鸽群算法为领航者规划出一条最优的路径,再运用领航跟随法控制每一辆跟随者以一定的距离和角度跟随领航者,从而实现以设定的队形运动。通过建立栅格地图进行仿真并在真实无人车上进行实际应用,验证该编队方法的可行性。结果表明:与量子粒子群优化算法与粒子群优化算法相比,改进的鸽群算法主要优势是最优路径短、运行时间短、收敛速率高。

关键词：多无人车编队控制改进鸽群算法领航跟随法

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变转速下基于改进ConvLSTM的滚动轴承故障诊断

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噪声与振动控制 2025年第2期45卷 76-81页

作者：黄金鹏吴国新刘秀丽北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192

针对在多传感器下变转速且带有不同程度噪声的工况下故障特征被淹没的问题,提出一种基于改进卷积长短时记忆网络(Convolutional LSTM, ConvLSTM)的故障诊断方法:首先将多个传感器采集的一维振动信号切分为二维矩阵序列;再利用由改进Conv... 详细信息

针对在多传感器下变转速且带有不同程度噪声的工况下故障特征被淹没的问题,提出一种基于改进卷积长短时记忆网络(Convolutional LSTM, ConvLSTM)的故障诊断方法:首先将多个传感器采集的一维振动信号切分为二维矩阵序列;再利用由改进ConvLSTM单元构成的特征提取层提取信号内的时间特征和空间特征,改进ConvLSTM单元是将传统ConvLSTM单元输入门中的普通卷积换成膨胀卷积,在相同的卷积核其有更大的感受野读取输入信息;最后通过由卷积层和全局平均池化(Global Average Pooling,GAP)构造的分类输出层得到诊断结果。试验使用CWRU滚动轴承数据集和XJTU-SY滚动轴承数据集进行验证。试验结果表明,与其他对比模型相比,改进ConvLSTM模型在变转速且带有不同程度噪声下达到较高的精确率并且受样本量的影响更小。

关键词：故障诊断滚动轴承变转速工况深度学习 ConvLSTM

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岩石磁学方法在海洋样品研究中的多解性讨论

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地球物理学报 2024年第5期67卷 1891-1912页

作者：张强刘双迟刘建兴刘传周李金华刘青松中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室青岛266061 中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理院重点实验室北京100029 南方科技大学海洋科学与工程系深圳518055

岩石磁学是研究自然以及人工合成磁性矿物性质变化的应用型学科.海底岩石和海洋沉积物等海洋样品中含有不同成因及来源的磁性矿物.这些磁性矿物蕴含了全球气候变化、微生物矿化、地球动力学演化等关键地质信息.岩石磁学可以快速解析这... 详细信息

岩石磁学是研究自然以及人工合成磁性矿物性质变化的应用型学科.海底岩石和海洋沉积物等海洋样品中含有不同成因及来源的磁性矿物.这些磁性矿物蕴含了全球气候变化、微生物矿化、地球动力学演化等关键地质信息.岩石磁学可以快速解析这些海洋样品中磁性矿物种类、含量、磁畴等特征的变化,为提取相关地质演化信息提供丰富的指标记录.然而,由于磁性矿物循环和海洋内部过程的固有复杂性,岩石磁学参数解译在海洋样品研究中存在多解性,在一定程度上制约了相关地质信息的深入解读.解决这一问题的关键在于对样品中载磁矿物的准确识别和量化.为此,本文首先简述了海洋样品中主要的磁性矿物类型,随后系统论述了应用岩石磁学方法评估海洋样品磁性矿物种类、含量以及磁畴状态等方面的多解性和注意事项.本文同时对岩石磁学的局限性、新兴技术和未来研究思路进行了展望.

关键词：岩石磁学磁性矿物海洋地质海洋科学参数多解性

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双带通啁啾光纤光栅光谱特性仿真及分析

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光学技术 2022年第1期48卷 65-72页

作者：刘灏冲何巍张雯董云辉北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室光纤传感与系统北京实验室北京100192

针对啁啾光纤光栅的带通滤波特性,设计了纤芯/包层复合结构的啁啾光纤光栅滤波器。基于光纤耦合模和传输矩阵理论及坐标变换方法,对其光谱特性进行仿真分析,验证了该光栅的双带通滤波特性;对周期为536、537、538nm,长度为8、10、12mm,... 详细信息

针对啁啾光纤光栅的带通滤波特性,设计了纤芯/包层复合结构的啁啾光纤光栅滤波器。基于光纤耦合模和传输矩阵理论及坐标变换方法,对其光谱特性进行仿真分析,验证了该光栅的双带通滤波特性;对周期为536、537、538nm,长度为8、10、12mm,折射率调试深度为0.0002、0.0003、0.0004,啁啾系数为0.05、0.10、0.15nm/cm的该结构光栅进行光谱模拟,证明中心波长随周期增大而增大;半峰宽度随长度、调制深度、啁啾系数增大而变宽;反射率峰值随啁啾系数增大而降低,随调制深度增大而升高。上述研究证明了该结构光栅具有双带通滤波特性,且幅值带宽可调。

关键词：光谱学双带通滤波器啁啾光纤光栅耦合模理论仿真

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浮空器柔性复合蒙皮形变光纤布拉格光栅传感器应变传递特性

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红外与激光工程 2021年第5期50卷 193-201页

作者：刘炳锋董明利孙广开何彦霖祝连庆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016

为提高浮空器气囊蒙皮形变光纤布拉格光栅监测的应变传递效率,研究了柔性复合蒙皮光纤光栅应变传递特性。针对柔性复合蒙皮材料结构特征,建立了“光纤光栅—粘贴层—蒙皮结构”三层应变传递模型,推导出应变传递变化函数,通过解析方法和... 详细信息

为提高浮空器气囊蒙皮形变光纤布拉格光栅监测的应变传递效率,研究了柔性复合蒙皮光纤光栅应变传递特性。针对柔性复合蒙皮材料结构特征,建立了“光纤光栅—粘贴层—蒙皮结构”三层应变传递模型,推导出应变传递变化函数,通过解析方法和有限元方法对光纤光栅传感器各点应变传递率进行了计算,并分析了粘贴层及蒙皮结构相关参数对应变传递率的影响,得出表面粘贴式光纤光栅传感结构最佳封装参数。研究结果表明,对于传感器中部的应变传递效率,解析和数值方法计算误差小于5%,当粘贴层弹性模量为0.5 GPa、粘贴长度为40 mm、粘贴宽度为6 mm、上下粘贴层厚度分别为0.2 mm和0.1 mm时,光纤光栅应变传递模型封装参数优化后的应变传递率可达97.04%,可满足浮空器气囊形变监测的灵敏度要求。

关键词：浮空器柔性复合蒙皮光纤光栅表贴式传感器应变测量应变传递

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大视场角相机星图快速识别方法

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激光与光电子学进展 2023年第22期60卷 89-94页

作者：张潇鹤董明利孙鹏刘其林北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100192 北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 长春理工大学光电工程学院吉林长春130022

采用摄影测量方法对航天器天线面形进行在轨高精度测量,需对大视场角相机内外参数进行实时在轨标定。恒星可作为不变基准辅助在轨相机标定,但需对所拍星图中的星点进行识别得到其星点矢量信息。提出了一种针对大视场角相机所拍星图的快... 详细信息

采用摄影测量方法对航天器天线面形进行在轨高精度测量,需对大视场角相机内外参数进行实时在轨标定。恒星可作为不变基准辅助在轨相机标定,但需对所拍星图中的星点进行识别得到其星点矢量信息。提出了一种针对大视场角相机所拍星图的快速识别方法:首先,结合标定结果的星图识别策略,提高匹配准确性;然后,基于四颗星星间角距的标签搜索匹配方法,将复杂度减小至线性,实现快速准确匹配;最后,基于反投误差分析的匹配检验方法,避免误识别。实测实验表明:对采集到的2000张星图进行识别,相比于传统三角形星图识别算法,所提方法兼顾了识别速度和识别率,识别率达到99.5%,识别时间减少75%,证明此方法合理有效,可节省存储空间,提高星图识别速度,提高星图识别率,具有很好的实用价值。

关键词：大视场角相机相机内外参数畸变校正快速星图识别在轨标定

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考虑时间滞后效应的库岸滑坡位移预测

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第8期49卷 1347-1355页

作者：杜岩宁利泽谢谟文白云飞李恒贾北凝北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室北京100083 建设部综合勘察设计研究院有限公司北京100007

在库区滑坡位移预测预报研究中,库水位响应的滞后性使得传统滑坡位移预测模型难以分析单调增长的阶跃式变形特征,严重影响预测结果。基于此,在考虑库水位时间滞后效应基础上,建立了一套可应用于工程现场的自回归分布滞后位移预测模型,... 详细信息

在库区滑坡位移预测预报研究中,库水位响应的滞后性使得传统滑坡位移预测模型难以分析单调增长的阶跃式变形特征,严重影响预测结果。基于此,在考虑库水位时间滞后效应基础上,建立了一套可应用于工程现场的自回归分布滞后位移预测模型,并在金沙江上游某库岸滑坡进行工程应用。工程研究案例得出,库水位上升、地震是该滑坡变形加剧的主要诱发因素,且库水位作用于滑坡变形的滞后天数为8天,新模型计算滑坡累积位移与实际位移相关系数高达0.992 7,均方根误差为14.11 mm。此外,通过计算趋势速率比指标可以为滑坡监测预警提供新的敏感性评价参量。该研究不仅建立了一套具有物理意义的库岸滑坡位移预测模型,实现了滑坡位移的综合分析,而且实现了地震对滑坡位移演化贡献的定量计算,为蓄水期库岸滑坡演化全过程的安全风险管理提供了新的技术支持。

关键词：滑坡位移预测时间滞后效应自回归分布滞后模型库水位趋势速率比

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基于光纤光栅的软体机器人末端力测量方法研究

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红外与激光工程 2021年第7期50卷 212-220页

作者：汤晨何彦霖祝连庆孙广开北京信息科技大学光电测试技术与仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016

手术机器人的末端操作力测量是实现机器人精准控制的关键,对保证手术操作的安全性至关重要。文中针对微创手术软体机器人末端三维力测量的实际需求,提出一种基于光纤光栅的微创软体机器人末端三维力的测量方法。基于光纤光栅传感原理,... 详细信息

手术机器人的末端操作力测量是实现机器人精准控制的关键,对保证手术操作的安全性至关重要。文中针对微创手术软体机器人末端三维力测量的实际需求,提出一种基于光纤光栅的微创软体机器人末端三维力的测量方法。基于光纤光栅传感原理,分析光纤传感器植入在软体机器人中的传感特性,建立基于最小二乘法线性标定和基于伯恩斯坦多项式非线性补偿的软体机器人末端力解耦模型,研究光纤光栅中心波长漂移量和软体机器人末端三维力之间的关系。并通过实验测试和对比分析验证了基于线性标定和非线性解耦算法的光纤传感软体机器人末端力测量性能研究结果表明:光纤光栅传感的可重复性平均为1.5 pm,末端力在XYZ三个方向上的测量精度误差均低于满量程的5%,且残差分布大部分集中在可靠区间,具有良好的重复性。所提出的基于光纤光栅的软体机器人末端力解耦算法为微创手术软体机器人的末端力精确测量提供了有效的方法,在生物医学等软体机器人的末端力测量中具有应用前景。

关键词：光纤光栅力传感器软体机器人

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