儀器儀表學報最新期刊目錄

基于激光雷達與相機融合的AGV動態環境目標檢測算法————作者：吳斌;王世杰;盧軼;饒靜;吳凌昊;

摘要：在人機混合智能倉庫等動態環境中,AGV通常難以精確感知隨機出現的人和叉車等障礙物,為倉庫的高效、安全運行帶來了隱患,故提出一種基于激光雷達與圖像融合的輕量化的目標檢測方法(L-BEVFusion)。首先,為構建相機圖像的鳥瞰視圖(BEV)特征,設計了一個輕量化的特征提取網絡用于獲取圖像的2D信息,通過引入多尺度語義特征平衡單一尺度語義特征帶來的定位偏差;其次,采用基于顯式監督方法采用深度真值對其進...

動態輻射條件下的雙源感知室內位置測算方法————作者：吳巖;秦寧寧;宋書林;王艷;

摘要：在地下車庫復雜的室內環境中,傳統基于信號強度指示(RSSI)的指紋定位技術因輻射條件波動、多徑效應及信號干擾等因素,存在指紋特征失真與定位結果偏移現象。針對此問題,提出一種動態輻射條件下的雙源感知室內位置測算方法,通過融合環境輻射條件感知與信號特征分析,有效提升定位系統的魯棒性。指紋離線采集階段,構建雙向融合時序感知模型(BGLA),創新結合雙向長短期記憶網絡(BiLSTM)與雙向門控循環單元(B...

復雜背景干擾下基于時空關聯的低慢小紅外目標檢測方法————作者：卜德森;蘇紹璟;王迎龍;孫備;孫曉永;

摘要：為了提升復雜背景干擾下對低慢小無人機紅外目標探測能力,提出了一種復雜背景干擾下基于時空關聯的低慢小紅外目標檢測方法。首先,在單幀靜態目標檢測研究方法上,基于YOLOv8檢測算法改進,通過引入無跨步卷積層和P2小目標檢測頭,解決下采樣環節帶來的小目標檢測細粒度信息丟失問題并提高了小目標檢測能力;其次,在動態軌跡預測研究方法上,通過引入卡爾曼濾波算法實現無人機目標軌跡預測;最后將單幀靜態目標檢測方法和...

基于張量分解與寬度學習系統的MMC開關管開路故障診斷與定位————作者：耿想;何順帆;朱容波;段啟豪;田微;

摘要：模塊化多電平換流器(MMC)是柔性直流輸配電系統的核心換流設備,因其采用大量子模塊級聯的拓撲結構,面臨著開關器件數量龐大帶來的可靠性挑戰,其故障發生率較高。傳統MMC開關管開路故障診斷方法存在需要額外傳感器、閾值易受干擾等問題。故提出了一種基于張量特征提取和二維寬度學習系統的MMC開關管開路故障診斷與定位方法,實現了MMC開關管開路故障的快速高精度診斷與定位。該方法根據MMC結構,采用子模塊電容電...

基于體素的全稀疏三維目標檢測器————作者：周偉典;洪濡;蓋紹彥;達飛鵬;

摘要：針對目前基于體素的三維目標檢測方法由于過于依賴密集二維骨干網絡而導致在大范圍點云感知上實時性不佳問題,提出了一種基于體素的全稀疏三維目標檢測器VoxelFSD,有效提升在大范圍點云上檢測的實時性表現。該模型由3個關鍵部分組成:首先,并行卷積分支模塊(PCB),擴大模型的感受野,充分提取物體特征,并且有效處理物體中心特征丟失對結果的影響;其次,稀疏候選框生成(SRPN)檢測頭,以稀疏的方式預測物體定...

大口徑兩相流單脈沖匯聚激波管研制及性能評估————作者：白世杰;王昆;王明磊;李世龍;梁興雨;

摘要：為探究臨界或超臨界壓力條件下,先進發動機內噴霧流動、燃料基礎燃燒反應特性等關鍵參數,研制了一套大口徑TSCST試驗臺。該試驗臺主體由機械結構和配套氣路組成,具有的創新設計為:首先,設計了一種具有多擴散通道的新型卸載盤結構,有效調節了激波脈沖二次升壓;其次,基于激波動力學理論,構建了具有特殊曲線輪廓的三維匯聚結構,顯著提升了反射激波的強度;再次,設計了活塞式氣溶膠霧化及進氣系統,以實現對氣相燃料、低...

基于V型電容探頭的軸向位移下篦齒葉頂間隙測量方法————作者：李發富;段發階;郭光輝;滕光蓉;劉美茹;

摘要：帶冠渦輪葉片在熱變形、氣動載荷等作用下產生的軸向位移會導致電容傳感器偏離標定位置,嚴重降低其篦齒葉頂間隙的測量精度。針對這一問題,提出了一種基于V型電容探頭的葉頂間隙與軸向位移同步測量方法。首先,通過理論分析揭示了傳統圓形芯極電容傳感器因對稱結構無法識別軸向位移方向的根本缺陷,并推導了軸向位移對葉頂間隙測量誤差的非線性影響模型。在此基礎上,設計了一種V型芯極電容探頭,通過其傳感信號的電壓峰峰值(V...

基于改進通道注意力優化變分自編碼器的居民空調負荷辨識————作者：王凌云;唐濤;鮑剛;阮勝冬;張濤;

摘要：居民空調負荷的準確辨識是挖掘其調控潛力和實現需求響應的關鍵。針對目前居民空調功率求解方法的精度不足和計算復雜問題,故提出一種基于變分自編碼器(VAE)和改進高效通道注意力機制(ECA)的居民空調負荷非侵入式辨識神經網絡模型。改進ECA采用結合全局平均池化與全局最大池化的雙池化策略,既捕獲整體統計信息又突出局部顯著響應。借助壓縮-重構機制,在降維后利用快速動態卷積核自適應捕捉局部通道交互信息,有效聚...

基于淺海氣泡群聲散射的環境參數測量系統研究————作者：程月祝;時潔;曹源;付曉月;

摘要：海洋觀測設備的相關研究,在海洋基礎建設中的重要性不言而喻,其中的環境參數測量系統能夠對海水介質的物理參數進行有效獲取。本文提出從淺海氣泡群聲散射理論出發,描述介質動態參數—聲學激發條件—聲場演化規律之間的關系,闡述氣泡群分布與介質的聲學參數的關系式,利用其特殊的聲散射特性進行環境參數測量。系統使用窄脈沖進行掃頻,測量得到待測介質的入射聲壓、前向與背向散射聲壓幅值,可以實時測量介質的散射系數與衰減系...

航空壁板柔性裝配中關鍵形位參量計算測量方法————作者：陳啟航;張洋;逯永康;崔家誠;劉巍;

摘要：柔性裝配已成為弱剛性航空壁板柔順裝配技術的發展趨勢。在此過程中,壁板定位目標與實時面形等關鍵形位參量的在線測量,是實現高保形、低應力的壁板柔順裝配的前提。然而,裝配過程中測量空間狹小、近封閉,測量可達性不足,加之弱剛性壁板形狀穩定性低,易發生隨機變形,壁板面形直接測量的效率與精度難兼顧,致使上述關鍵形位參量的在線測量極具挑戰。為此,提出了一種航空壁板柔性裝配中關鍵形位參量計算測量方法,通過稀疏可測...

基于改進比例積分微分優化算法的風機變槳控制參數優化研究————作者：蘭杰;林淑;張嚴;王劍宇;苗強;

摘要：變槳控制系統的高效運行是確保風機穩定功率輸出、優化運行條件以及減少機械負荷疲勞的重要基礎。在風機投運前,需離線完成變槳控制系統參數的精細化設計與整定。工程中,這些參數的優化與設計主要依靠風電工程師通過經驗知識和仿真軟件進行人工整定,該方式存在人員培訓和優化時間成本高,且面臨整定結果精確度低和一致性差等問題。而傳統的比例積分微分優化算法在變槳控制參數智能整定過程中也存在著開發探索能力有限以及易于陷入...

基于VMD融合降噪的FBG光譜尋峰算法————作者：潘紅宇;呂崢;歐建臻;徐春鋒;祝連慶;

摘要：針對基于CCD的光譜衍射法對光纖布拉格光柵解調過程中受到噪聲干擾,導致FBG中心波長解調精度和穩定性降低的問題,提出了一種基于變分模態分解的VMD-WT-SG融合降噪算法。通過結合不同降噪算法的優勢以及算法參數的調整,實現了對光譜信號中噪聲成分的有效去除,在保留原始信號大部分特征的同時光譜波形更加平滑和連續,降噪效果明顯。與傳統的VMD降噪、SG降噪、Kalman濾波3種方法對比,經VMD-WT-...

深度優化的集成學習模型EKSSA-CatBoost:實現光伏陣列故障高精度智能診斷————作者：彭自然;許懷順;肖伸平;潘長寧;

摘要：光伏陣列在運行過程中,可能會受到多種因素的影響,導致不同類型的故障。通過機器學習算法,可以實現光伏陣列數據的實時監測、故障診斷和預測性維護,這種方法不受地理環境的限制,能夠提高系統的可靠性和效率。光伏陣列的電流-電壓(I-V)曲線是一項重要的指標,包含了大量關于光伏組件健康狀況的信息,對于及時發現故障、評估健康狀況至關重要。然而,現有方法只對來自I-V曲線的部分信息提取進行診斷分析,沒有更深入地挖...

基于導波多特征交互融合的復材板損傷演化追蹤————作者：劉小峰;周曾亮;柏林;

摘要：針對復合材料層壓板疲勞損傷量化評估困難與其演化不確定性問題,提出了基于多特征交互融合的復材板疲勞損傷演化追蹤方法。通過構建Lamb波信號多域特征交互融合的損傷指數觀測方程,結合應變能釋放模型與粒子濾波算法實現了復材板損傷狀態的追蹤。通過提取Lamb波信號的時頻域特征、動態時間規整特征和傳遞熵特征等多域特征,全面表征復合材料板疲勞損傷狀態,并以此作為損傷狀態觀測量,建立了復材板的損傷狀態空間模型。在...

基于CNN的隨鉆聲波儀器信號降噪方法研究————作者：付欣;李曉童;茍陽;

摘要：隨著我國油氣勘探開發不斷向非常規油氣藏邁進,研發深層資源勘探開發的核心裝備及關鍵技術至關重要。隨鉆聲波測井儀器是深地探測的關鍵裝備,其核心技術受國外技術封鎖。受到鉆井作業、儀器偏心、泥漿循環等多種噪聲源的影響,國內研制的儀器存在接收聲波信號質量差的問題,影響現場使用效果。針對一種隨鉆陣列聲波儀器的總體設計,介紹發射電路、發射換能器和陣列式接收模塊,并采用一種基于自編碼器構架的CNN算法對隨鉆聲波測...

基于多目視覺的立體靶標位姿測量方法————作者：關瑋童;羅哉;江文松;楊力;

摘要：激光三維測量是現代大型復雜曲面高精度測量技術的重要手段,廣泛應用于車輛、船舶、飛行器等領域,尤其是在大場景的數字化成像方面。針對視覺跟蹤三維測量精度和范圍不能同時兼優的問題,提出了一種基于多目視覺跟蹤的三維測量方法。該方法采用多相機聯合標定算法建立全局共基準位姿轉換模型,實現激光傳感器的位姿跟蹤;以立體靶標定位精準度最高為優化目標,建立最優視場決策模型;根據立體靶標與線激光傳感器之間的結構特征,建...

基于仿生倒立擺的低推重比推力測量方法————作者：朱春源;盧世旭;叢麟驍;張宏;鄭葉龍;

摘要：膝關節作為人體關鍵的承重與運動樞紐,具備承載大和穩定性強的特點。該結構主要由股骨、韌帶、脛骨及周圍的肌肉肌腱組織構成。肌腱、韌帶等組織構成多條力傳遞路徑,在有效分散載荷的同時,將部分作用于脛骨的壓應力轉化為沿韌帶軸向的張力,從而避免關節發生過載屈曲。受此生物力學結構的啟發,本研究設計了一種多連桿柔性仿生倒立擺。該結構主要由4個呈空間對稱分布的C型柔性擺臂和載物臺構成,可有效分散系統負載引入的重力載...

稀疏陣元管道缺陷全聚焦相位相干成像研究————作者：王錯;李興昊;王鵬飛;王曉娟;高鶴明;

摘要：基于稀疏陣元全聚焦成像并融合相位相干加權因子,利用超聲導波對管道缺陷進行成像研究。傳統的全聚焦成像算法存在一些顯著問題,例如全矩陣數據量龐大、處理成像所需時間過長以及信噪比相對較低,這些問題影響了超聲導波在管道無損檢測中的應用效果。因此,在傳統全聚焦算法的基礎上進行了針對性的優化,采用了稀疏陣元技術,將傳統全矩陣的32陣元精簡至8陣元,在保證聲場覆蓋的前提下使數據量減少16倍;其次為了保證減少陣元...

光聲頻率梳精密測量技術————作者：余泓漪;鄒錦陽;李嬌;宋有建;胡明列;

摘要：光聲技術作為一種結合了光學和聲學特性的無損檢測方案,已在光譜分析、成像診斷以及材料檢測等領域得到了廣泛應用。雙光梳系統憑借其寬光譜、高分辨率的特點,近年來在光聲領域引起了研究人員的關注。現階段相關研究多聚焦于吸收光譜檢測,尤其以氣體檢測為主,針對固體的研究較為有限。為實現對固體材料的吸收光譜測量與形貌測量,提出了一種以雙光梳為激勵光源的光聲測量方法。該方案采用2臺重復頻率可調諧的SESAM鎖模摻鐿...

基于正四面體照度計的全景照度測量方法————作者：夏嶺;胡彩紅;劉小峰;孫鶴源;張鳴杰;

摘要：全景照度表征被測量點單位面積上來自三維空間各個方向的平均光通量,在照明質量評估中,對于衡量物體在空間中整體受光照射程度以及人眼接收到的總體光照水平具有重要意義。然而,長期以來,實際測量方法和工具的缺乏使得這一參數測量存在困難。本研究提出了一種新方法,通過測量正四面體四個面法線方向上的照度,進一步計算全景照度值。首先,綜述了現有的全景照度計算和測量方法;然后,對基于正四面體的全景照度測量方法進行了理...

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