检索结果-内蒙古大学图书馆

北京信息科技大学学报（自然科学版） 2024年第1期39卷 61-68页

作者：王绅同苏清华王立勇张鹏博王弘轩姜海燕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

为了提高无人方程式赛车运行的安全性,设计了一种基于鸿蒙系统的无人方程式赛车远程监控与数据管理系统。该系统主要包括数据采集软件、远程监控平台、云数据库。数据采集软件使用鸿蒙系统开发,通过使用控制器局域网(controller area ne... 详细信息

为了提高无人方程式赛车运行的安全性,设计了一种基于鸿蒙系统的无人方程式赛车远程监控与数据管理系统。该系统主要包括数据采集软件、远程监控平台、云数据库。数据采集软件使用鸿蒙系统开发,通过使用控制器局域网(controller area network,CAN)总线传输、蓝牙传输、WebSocket协议、HTTP协议,实现对CAN数据的解析、显示、转发。监控系统使用Spring Boot框架开发,实现对无人方程式赛车的远程监控。云数据库使用MySQL数据库开发,实现无人方程式赛车数据的快速存储。测试结果表明,该套系统可以实现对无人方程式赛车的远程监控,实现十万级以上数据量低延迟储存,数据丢失率平均为0.0424%。目前,该套系统已经应用到无人方程式赛车的调试中。

关键词：鸿蒙系统控制器局域网总线无人驾驶远程监控

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基于改进RANSAC的本质矩阵求解方法

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电子测量技术 2024年第7期47卷 114-120页

作者：范帅鑫谷玉海邹志崔悦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 航空工业北京长城计量测试技术研究所北京100095

针对在单目系统大尺寸测量场景下使用RANSAC算法求解本质矩阵时稳定性和求解精度不高的问题,提出了一种改进RANSAC的本质矩阵求解方法,首先在所有匹配特征点中,通过当前内点求得的本质矩阵对剩余匹配特征点进行重投影误差,并采用相对判... 详细信息

针对在单目系统大尺寸测量场景下使用RANSAC算法求解本质矩阵时稳定性和求解精度不高的问题,提出了一种改进RANSAC的本质矩阵求解方法,首先在所有匹配特征点中,通过当前内点求得的本质矩阵对剩余匹配特征点进行重投影误差,并采用相对判别法通过这些误差的值大小来确定当前内点是否为高质量内点,之后在此基础上采用二分法动态调整阈值从若干本质矩阵中寻找最优值。最后,设计了多组视角不同误匹配率下的仿真实验和实际拍摄的实验,实验证明,相较于传统与其他改进的RANSAC算法及LMedS算法,本文改进的算法能够快速确定初始内点并自适应调整阈值,同时求出较好的本质矩阵,满足求解稳定性与精度的要求。

关键词： RANSAC 内点重投影误差自适应阈值本质矩阵

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利用WDCNN-GRU模型的变转速轴承故障诊断技术研究

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组合机床与自动化加工技术 2025年第1期 138-142,149页

作者：刘馨雅马超黄民张占一北京信息科技大学机电工程学院北京100192 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 北京东方振动和噪声技术研究所北京100085

针对变转速工况下,为了提高轴承故障诊断的效率、准确度和稳定性,提出一种基于宽卷积核门控循环的混合神经网络模型。首先,采用计算阶次跟踪对原始信号做角域重采样处理,消除变转速带来的信号不具备周期性、特征混叠、频率偏移等问题;然... 详细信息

针对变转速工况下,为了提高轴承故障诊断的效率、准确度和稳定性,提出一种基于宽卷积核门控循环的混合神经网络模型。首先,采用计算阶次跟踪对原始信号做角域重采样处理,消除变转速带来的信号不具备周期性、特征混叠、频率偏移等问题;然后,通过宽卷积核卷积网络提取角域信号特征,结合门控循环神经网络捕捉时序信息,使信号特征挖掘更加全面。为验证该方法的有效性,从多个方面结合多个模型进行对比实验。实验结果表明,所提模型的平均准确率均高于对比模型,具备高准确率、高效率及稳定性的特点。

关键词：变转速轴承故障诊断宽卷积核网络门控循环网络

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基于GST薄膜的弯曲波导相变光学器件光学仿真与分析

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半导体光电 2024年第2期45卷 228-233页

作者：罗明馨张东亮鹿利单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京100016 广州南沙北科光子感知技术研究院广州511462

研究了相变光学器件的光传输性能,使用时域有限差分法建立覆盖Ge_(2)Sb_(2)Te_(5)(GST)薄膜的弯曲波导模型,得到了在晶态和非晶态两种情况下GST的面积、厚度和在弯曲波导中的位置对光传输效率及损耗的影响规律。结果表明:GST的最优覆盖... 详细信息

研究了相变光学器件的光传输性能,使用时域有限差分法建立覆盖Ge_(2)Sb_(2)Te_(5)(GST)薄膜的弯曲波导模型,得到了在晶态和非晶态两种情况下GST的面积、厚度和在弯曲波导中的位置对光传输效率及损耗的影响规律。结果表明:GST的最优覆盖面积为0.415μm^(2),厚度为17nm,器件光传输不受GST覆盖位置影响,光传输对比度最佳达到90.8%,插入损耗低至0.321dB,在1500~1670nm波长范围内能够实现宽光谱并行传输。该器件尺寸小,消光比大,理论上满足提高光计算准确率的需求。研究结果对于非易失性、并行集成光子矩阵计算单元器件的研制具有一定的参考意义。

关键词：光子计算相变光学器件 Ge2Sb2Te2 弯曲波导覆盖型

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不同分布下红外主动目标特征点配准方法研究

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电子测量技术 2024年第6期47卷 71-78页

作者：范帅鑫谷玉海邹志崔悦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 航空工业北京长城计量测试技术研究所北京100095

视觉测量中经常需要用到特征匹配来计算位姿信息,但尚无针对红外主动目标设计特征匹配可用的算法,为实现对不同分布红外主动目标的匹配,本文提出了一种通用的两阶段特征点匹配方法。第一阶段为粗配准,首先检测图像特征点集的凸包,获取... 详细信息

视觉测量中经常需要用到特征匹配来计算位姿信息,但尚无针对红外主动目标设计特征匹配可用的算法,为实现对不同分布红外主动目标的匹配,本文提出了一种通用的两阶段特征点匹配方法。第一阶段为粗配准,首先检测图像特征点集的凸包,获取最外围点;通过构建三角形特征集,并使用马氏距离进行相似三角形计算搜索实现快速粗配准。第二阶段为精匹配,首先通过粗匹配特征计算欧拉角避免匹配结果的180°旋转对称;针对粗配准后的可能存在的特征点缺失问题,采用极线约束精匹配策略,充分利用已匹配特征点的几何信息,有效实现对剩余点的精确匹配。理论分析与实验表明,在13个红外发光点组成的旋转对称点集及非旋转对称点集下,该方法在绝对大小0°~40°的旋转范围内能高效匹配,实验测试极限性能能够达到50°,并对实际场景下特征点的遮挡等情况具有较好的鲁棒性,实验结果验证其适应性与稳定性,具有较高的实用价值。

关键词：红外主动目标点集匹配仿射变换旋转对称对极约束遮挡点

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基于卷积神经网络的混叠光谱解调方法

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红外与激光工程 2022年第5期51卷 263-271页

作者：刘瀚霖辛璟焘庄炜夏嘉斌祝连庆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 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院安徽合肥230009

研究了一种基于深度学习的光纤光栅混叠FBG光谱解调方法。利用卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)模型处理混叠光谱非线性序列模型问题,通过一维卷积神经网络预测识别混叠光谱中心波长,并搭建了并联结构的混叠光谱数据自... 详细信息

研究了一种基于深度学习的光纤光栅混叠FBG光谱解调方法。利用卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)模型处理混叠光谱非线性序列模型问题,通过一维卷积神经网络预测识别混叠光谱中心波长,并搭建了并联结构的混叠光谱数据自动采集实验系统,验证了混叠光谱的中心波长高精度解调。实验分析了训练样本、迭代次数对训练时间、测试时间、解调精度的影响,并对训练完成后的模型进行了解调时间测试。分别与其他解调算法进行了解调精度和测试时间对比,同时对同一组光谱数据使用解调模型算法及最高点寻峰算法进行中心波长值的对比并进行误差分析。实验结果表明:解调模型均方根误差结果为0.08258 pm,使用Intel(R)Core(TM)i7-8550U CPU(Central Processing Unit)的解调计算时间为0.338 s。研究结果表明:采用卷积神经网络模型对于混叠光谱中心波长解调结果的准确性具有合理性,与其他算法相比,文中的解调算法在解调精度和时间上具有优势,模型大小在400 kB以下,所需算力较小,可部署在小型嵌入式设备中,在大规模机载传感网络,结构健康监测中有良好的应用前景。

关键词：光纤光栅混叠光谱光谱数据采集系统卷积神经网络

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量子级联激光器热仿真与分析

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半导体光电 2024年第1期45卷 84-89页

作者：林青华张东亮王锐张程程罗明馨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京100016 广州南沙北科光子感知技术研究院广州511462

针对大功率量子级联激光器对高散热能力的迫切需求,文章通过有限元法建立了常见器件结构的二维散热模型。在设置的热沉温度为293 K、波长为8.3μm、波导宽为8μm、发热功率为12.4 W的器件模型中,研究了不同器件散热结构和封装结构对量... 详细信息

针对大功率量子级联激光器对高散热能力的迫切需求,文章通过有限元法建立了常见器件结构的二维散热模型。在设置的热沉温度为293 K、波长为8.3μm、波导宽为8μm、发热功率为12.4 W的器件模型中,研究了不同器件散热结构和封装结构对量子级联激光器的温度及热通量分布的影响,进而评价器件的散热能力。结果表明,正焊无电镀金双沟道脊器件、正焊有电镀金双沟道脊器件和倒焊器件的最高温度分别为546,409和362 K。在掩埋异质结器件中,正焊无电镀金器件、正焊有电镀金器件、倒焊器件的最高温度分别为404,401和361 K。与使用铜底座相比,使用金刚石底座的掩埋异质结倒焊器件有源区的最高温度为355 K。对模型热通量分布进行了分析,发现掩埋异质结器件的热量分布更加均匀,有源区温度更低,这表明掩埋异质结更适合高功率器件。

关键词：量子级联激光器散热模型温度分布热通量分布

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基于STM32的水质重金属监测系统设计

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制造业自动化 2023年第7期45卷 15-21,30页

作者：刘耀辉胡敬芳宋钰李延生高国伟北京信息科技大学自动化学院北京100192 北京信息科技大学、传感器重点实验室北京100101 北京信息科技大学、现代测控技术教育部重点实验室北京100101 中国科学院上海微系统与信息技术研究所、传感器联合国家重点实验室上海200050

我国水质污染问题突出,严重影响了农作物的正常生长,尤其是重金属离子,会在农作物体内积累,进而影响人体健康。针对此问题,设计了一种基于STM32F103系列单片机的水质监测系统,该系统的硬件部分包括主控制器、前端数据采集模块和无线传... 详细信息

我国水质污染问题突出,严重影响了农作物的正常生长,尤其是重金属离子,会在农作物体内积累,进而影响人体健康。针对此问题,设计了一种基于STM32F103系列单片机的水质监测系统,该系统的硬件部分包括主控制器、前端数据采集模块和无线传输模块。主控制器选用STM32F103RCT6单片机,用于完成对各硬件模块的控制工作,前端数据采集模块用于数据的采集,无线传输模块选用的nRF24L01无线射频收发芯片,实现了数据传送到后端的作用。软件部分针对各硬件部分应用C语言完成了相应功能的程序设计,最终实现整个系统的数据采集、处理、传输。最后,对设计的检测系统进行了水质重金属Cr(VI)测试分析,检测结果与电化学分析仪CHI660E测试结果相比,平均相对误差小于12%,表明该系统的精度可以满足实际应用需求。

关键词：水质污染 STM32F103系列水质监测系统无线射频技术

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VMD及PSO优化SVM的行星齿轮箱故障诊断

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电子测量与仪器学报 2022年第1期36卷 54-61页

作者：刘秀丽王鸽吴国新李相杰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 华锐风电科技(集团)股份有限公司北京100000

以故障高发的行星齿轮传动系统为对象,提出基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)及粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)优化支持向量机(support vector machine,SVM)的故障诊断方法。首先,对信号进行VMD分解,采用改进小波降噪的方法处理分解后的本征模态分量(IMF),并对处理后的分量进行重构,凸显信号蕴含的信息;然后,对处理后的振动信号进行特征提取,分别提取信号的样本熵和均方根误差,并组成输入矩阵;最后,引入PSO优化SVM的关键参数,将提取的特征向量输入PSO-SVM进行训练和识别。将该方法应用于行星传动试验平台获取的行星轮裂纹故障、太阳轮轮齿故障及行星轮轴承故障信号,通过多维比较,验证了该方法的有效性。

关键词：行星齿轮箱故障特征凸显 PSO优化SVM 适应度函数样本熵

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连续体手术机器人光纤导航技术现状和展望

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机械工程学报 2023年第1期59卷 1-18页

作者：孙广开何彦霖于洋韩静赵冠棋周康鹏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 首都医科大学附属北京安贞医院北京100029 首都医科大学附属北京天坛医院北京100070 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072

连续体机器人在微创介入手术中逐渐得到广泛应用,其精准导航控制成为医学影像和手术机器人领域的研究热点和难点。光纤导航被视为最具潜力的连续体机器人导航技术之一。经过四十多年的研究发展,国内外在相关理论和方法、技术与系统和临... 详细信息

连续体机器人在微创介入手术中逐渐得到广泛应用,其精准导航控制成为医学影像和手术机器人领域的研究热点和难点。光纤导航被视为最具潜力的连续体机器人导航技术之一。经过四十多年的研究发展,国内外在相关理论和方法、技术与系统和临床试验等方面都取得了较大进展,推动了该技术的临床应用。但是,目前仍然存在若干问题限制了该技术的应用发展,亟待探讨解决方法。为此,梳理了光纤导航技术的研究发展历程,分析了光纤导航的主要技术类型、技术优缺点和关键核心算法,指出了需要研究解决的关键问题,并从高精度定位、力触觉信息反馈、多模态影像融合识别、智能化和产品化等方面探讨了未来发展方向。

关键词：光纤导航连续体机器人手术机器人微创手术介入手术

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