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第40卷,第10期
刊出日期:2012年10月
  • 赵季,马杰,田金文 P1-4
    提出了一种基于特征匹配的三维自动目标识别方法.首先使用均匀采样选择特征点和自旋图描述子提取特征,定义相似度度量并且使用最近邻方法得到初始的匹配;其次使用向量场一致性算法消除错误的匹配;最后根据算法保留的正确匹配数目进行目标识别.针对目标识别的实际应用需求,进一步研究了点云的空间分辨率、激光雷达测距误差对目标识别性能的影响,可以为激光雷达三维目标识别系统的设计提供参考.
  • 余永升,程金树,魏志华,陈晓苏 P5-8
    针对用户数量受限的应用环境,给出一种以一系列小的BIBD(balanced incomplete block design)关联矩阵取补转置得到的编码矩阵,替代单位标准正交阵中的非零元素构成2层的级联码,与混沌序列异或,并根据合谋假设计算并重复码字后分配给分组用户的数字指纹方案.基于该方案,研究了分组编码的区块矩阵的大小对编码抗合谋攻击的影响,讨论了用户分组的合理性原则.实验表明:选取大小相近的内码矩阵块并设置相对均衡的用户分组,对提高指纹编码的抗合谋攻击能力和编码效率有着积极的作用.
  • 安彧,王小非,夏学知,李琳 P9-12
    针对海战场图像信息的目标检测与识别,提出了一种适于海战场区域特征的遥感图像目标检测与识别方法.研究采用线性滤波器将图像划分为若干个空间尺度,并对不同空间尺度的图像,根据生物视觉生理特性的原理,提取图像中目标的视觉显著性特征,此特征包含目标不同于其周围区域的程度和空间分布状态.根据分析提取的目标空间特征信息,使用支持向量机对视觉显著性特征图像进行分类,实现目标信息提取,并通过DempsterShafer证据理论的分析方法判断目标的相关信息及其置信度,达到识别目标的目的.实验结果表明:此方法能以高可靠性和高精确度检测出海战场图像信息中的目标,获取目标相关信息.
  • 代少升,马东鸽 P13-16
    提出一种改进的卡尔曼滤波的IRFPA非均匀性校正算法,该算法使用求逆引理对传统迭代公式进行求逆变换,使用误差协方差逆阵形式实现迭代过程,使算法计算复杂度由nk×nk阶矩阵求逆降低至nk维对角矩阵求逆,简化了传统卡尔曼滤波算法的递推过程,提高了实时性能.通过对实际采集的红外图像序列进行仿真实验,结果表明:该算法在继承传统校正算法校正精度的同时,兼顾提高了算法校正速度,运行效率可以提高至2倍.
  • 陈亭,叶秀芬,徐萌 P17-20
    提出一种具有自适应功能的预估计算法来降低时延和丢包对网络遥操作系统性能的影响,本算法利用采样时间、时延时间和数据通过网络传输后变化的规律建立,分析并给出了这种非线性离散系统的稳定性条件.通过仿真实验,验证了该方法能有效地降低时变时延和丢包的影响,也减少了此类问题对系统数据的影响,同时提高了系统的透明度.
  • 范林刚,陈泽宗,金燕,赵晨 P21-24
    根据海浪混合表面散射理论和线性波理论,利用3种规模波对微波多普勒谱的不同贡献,推导出海浪谱与径向速度转换函数,得到了一种适用于多普勒雷达的海浪谱以及海浪参数提取算法.该算法从海洋回波的多普勒谱中获取径向速度序列,根据海浪速度谱与海浪谱之间的转换关系推导海浪谱,再用谱矩法计算相应的海浪参数.运用该算法分别对微波多普勒谱雷达的模拟与实测数据进行处理,实现了有效浪高和平均海浪周期的高精度提取,证实了该算法在微波段多普勒雷达的海浪参数反演中的准确性.
  • 胡茂凯,陈西宏,孙际哲,张群 P25-29
    为了更加精确地描述移动无线通信信道的时变多径特性,对传统的时变多径信道模型进行了改进,基于维纳过程将多径相位分量建模为时间变量,从理论上对经历时变多径信道的OFDM系统接收信号分量进行分析与计算,推导了系统的误码率,并对理论值与仿真结果进行了对比.结果表明:与传统信道模型相比,改进信道模型的衰落自相关谱和OFDM系统误码率与仿真结果更为相符,证实改进的信道模型能更准确地描述时变多径衰落信道.
  • 李凯,石磊,曾立波,吴琼水 P30-33
    使用高精度的数字微镜(DMD)阵列代替传统的阿达玛编码模板,使得阿达玛光学编码过程中没有任何机械运动部件,从而大大提高了光谱仪的抗震性和稳定性.利用FPGA和MSP430单片机控制DMD产生阿达玛变换编码模板,并按照特定的时序完成模板的移动、模拟信号/数字信号(A/D)采样脉冲产生与筛选等工作.利用以该模板为核心部件的阿达玛变换光谱仪进行了性能测试实验,结果表明该仪器性能优良,稳定可靠.
  • 徐逢秋,许贤泽,乐意,李忠兵 P34-38
    基于扫平仪自动安平的原理,设计了一种电子水泡水平传感器,并采用分段P调节的控制思想,研发了一套合适的控制方法,实现了扫平仪的自动安平,达到了仪器设计的精度要求.此外,还优化了激光扫平仪结构的总体设计方案,完成了仪器在较大安平范围内快速自动安平功能.并对仪器误差来源进行了分析与讨论.测试结果表明:该扫平仪在-10°~+10°的角度调整范围内达到了10″的安平精度,且自动安平时间少于15 s,达到了高效率、高精度的设计要求.
  • 郭晓明,康玲 P39-43
    将N-S方程中的压力分解为静压和动压并将水平动量方程沿水深积分,垂向动量方程则只考虑动压梯度项.求解过程分解为静压步和非静压步,采用有限差分法离散水平动量方程,基于Keller-box格式离散垂向动量方程,得到关于动压的泊松方程并采用稳定双共轭梯度法求解,最后根据动压更新流速和水位,建立了一种非静压的平面二维水动力学模型.利用孤波和规则波的算例验证了模型的有效性.
  • 陈焕新,魏莉,张绰,殷明 P44-48
    为了实现吸附制冷系统连续工作,在分析国内外系统循环方式的基础上,建立了多发生器系统.对吸附制冷系统的能量需求进行了计算,着重研究了吸附床的显热在总热量中所占的比例,通过外加肋片的方式减小吸附床切换过程中的过渡时间,增加系统制冷量、提高系统运行效率.理论研究结果表明:低压蒸汽作为吸附制冷系统驱动热源时,系统的制冷效率可达27%,单位质量吸附剂的制冷量为172 W/kg.
  • 刘富初,樊自田,汪华方 P49-52
    针对微波加热硬化水玻璃砂吸湿性强的特点,以 PbO-ZnO 系低温玻璃粉作为主要的涂层材料,研究测试了涂层的抗湿性.结果表明:表面涂层后的水玻璃砂样抗吸湿性明显高于普通水玻璃砂样,4 h存放强度提高了2.33倍,4 h吸水率降低了45.9%.通过SEM和XRD等测试方法,对表面涂层砂样和普通砂样的物相和成分进行了分析:SEM分析表明,表面涂层砂样的表层有涂层材料渗入形成防湿层,防湿层内砂粒表面的粘结桥有许多细小颗粒状物质分布.表面XRD扫描表明:涂层表面出现了3种新的物相,即Al2TiO5,NaAlO2和PbTiO3,它们是表面涂层提高砂样抗湿性的主要原因.
  • 王基维,曾建民,魏青松,史玉升 P53-57
    采用热等静压方法对气雾化316L奥氏体不锈钢粉末致密化,用箱式电阻炉对致密体进行了固溶处理,研究了固溶前后致密体的显微组织和力学性能,并对其拉伸断口形貌进行了分析.结果表明:热等静压态致密体密度接近理论全致密,内部组织为细小的奥氏体,存在较多的碳化物,抗拉强度、屈服强度分别达到595.3 MPa和263.3 MPa,延伸率为58.3%,硬度为HBS152.3;固溶处理使致密体强度和硬度降低,塑性增加,且随着固溶温度的提高,强度迅速降低,塑性明显提高,最佳固溶温度为1 050 ℃;在固溶温度为1 050 ℃和水冷的情况下,最佳保温时间为20 min;固溶处理前后拉伸试样断口呈现明显的韧性断裂,固溶韧性好于固溶前的,均高于热轧态产品的韧性.
  • 王琳,肖浩然,刘桂珍,周建 P58-62
    以高纯Al2O3和Y2O3粉体为原料,在浆料pH值为9.7,分散剂PAA-NH4体积分数为1.5%,固相体积分数为50%,球磨时间12 h,增塑剂PEG体积分数为1.5%的优化工艺条件下制备出流动性好、分散均匀的Y2O3-Al2O3混合浆料,利用注浆成型制备YAG陶瓷球形生坯,在60 ℃干燥24 h条件下,球坯相对密度可达50%以上,球坯圆度偏差仅0.534 6%,陶瓷球坯颗粒分布均匀.以体积分数0.8%的SiO2为烧结助剂,在1 650 ℃保温6 h,采用液相法烧结获得了自磨损率仅5.68×10-6/h的YAG新型陶瓷磨球,可用于高性能YAG陶瓷的制备.
  • 谌剑,张静远,查峰 P63-67
    针对水下地形最近等值线迭代(ICCP)匹配算法的原理缺陷和惯性导航累积误差对匹配精度的影响,提出了一种利用粒子群算法优化估计航路的改进ICCP算法.分析了ICCP算法的不足,利用估计航路、惯性导航定位误差和数字地图确定误差椭圆和参考航路,用豪斯多夫距离表征参考航路与实际航路的位置差异,并利用粒子群优化算法实现参考航路的快速寻优.仿真结果证明改进算法具有更好的定位精度和鲁棒性,湖上试验验证了算法的工程可行性.
  • 刘长猛,郜冶 P68-71
    利用FLUENT软件对舰船进行数值模拟,与已有风洞实验数据对比分析,验证数值模拟的准确性.针对滑跃式舰船甲板,讨论不同网格形式对计算结果的影响,发现棱柱层网格可以改善计算过程的收敛特性,提高收敛速度,沿甲板边界的网格细化是采集船首和边界涡产生的关键.通过对全尺寸的滑跃式甲板舰船船型的计算,得到船首分离涡和岛型建筑后面复杂的涡旋结构.结果表明:岛型建筑分离涡计算的准确度直接影响了岛型建筑下游流场的整体特征;船体尺寸和岛形建筑的形状和位置会严重影响船后涡旋的强度和位置.
  • 王永生,王绍增,靳栓宝,常书平 P72-77
    运用计算流体动力学方法,分析了某喷水推进高速巡逻艇航速未达设计值的原因,对其中一个重要原因“进水口和格栅设计不当造成喷水推进泵流量偏离设计值进而致使喷水推进泵效率降低”进行了分析,提出了装有格栅的进水口“流通能力保持不变”的设计准则并应用于该实例进行验证.在此基础上总结了装有格栅的进水流道的一般设计方法:先设计一个最优的无格栅进水流道及进水口,运用“流通能力基本保持不变”准则再为加装格栅后的最优进水流道重新设计进水口.
  • 顾建农,张志宏,王冲,张晓晖 P78-81
    为了能在实验室中为评估激光、超声探测舰船气泡尾流的检测技术提供检测对象,提出了基于电解产生氢气泡定量模拟实际舰船尾流气泡数密度的方法.依据电化学及气泡动力学原理推导了金属丝通电电流与气泡数密度的关系,在对舰船尾流场气泡数密度估计的基础上,给出了在船池中为布置在水中的金属丝通上给定的电流,模拟驱逐舰远场气泡尾流的具体方案,实验表明该方法对于舰船远场气泡尾流场的模拟比较有效.
  • 林涛,沈斌,陈卫 P82-86
    以实验室配制的不同亲疏水性比例的水样,经超滤膜过滤,观察有机物亲疏水性对膜污染的影响.结果显示:过滤末期含疏水性最多的腐殖酸水样跨膜压差最高,疏水性有机物与亲水性有机物比例为3/7~1/2的水样跨膜压差最低.考察水样Zeta电位及粒径,发现疏水性有机物与亲水性有机物比例为3/7~1/2的水样Zeta电位值比其他水样低约40%,粒径比其他水样大约7%.结果表明:在疏水性组分较多时(大于60%),疏水性有机物是造成膜污染的主要原因;在疏水性组分较少时(小于40%),水样中胶团可压缩性是造成膜污染的主要原因.
  • 林莉,李青云,黄茁,吴敏 P87-90
    采用微电流电解法处理水体中的铜绿微囊藻,重点研究电解对藻类的持续抑制效能.结果表明:阳极材料对电解持续抑藻效果影响较大,4种材料效果依次为钌钛>铂钛>不锈钢>铱钛;阴极材料对电解持续抑藻的效果影响较小;选择钌钛作阳极,不锈钢为阴极;电解时间和电流密度对持续抑藻效能影响较大,20 min的电解时间和15 mA/cm2的电流密度即可实现对藻细胞生长的完全持续抑制,但藻液的光密度和叶绿素a值并未在电解结束时立即大幅降低,而是在后期培养过程中呈逐渐下降趋势,显示出微电流电解对铜绿微囊藻具有良好的持续抑制效果.
  • 任大军,周思思,刘剑,张元元 P91-94
    以MnO2为微波敏化剂,喹啉为代表污染物,考察了MnO2的质量浓度、pH值、微波功率和辐射时间对喹啉模拟废水去除效果的影响并得到了最佳工艺条件.同时,分析了微波辐射处理喹啉模拟废水的作用机理.结果表明:喹啉在MnO2表面是通过吸附氧化协同作用被迅速降解,其氧化过程符合一级动力学规律;在喹啉初始质量浓度为100 mg/L的条件下,实验的最佳工艺条件是MnO2质量浓度为0.7 g/L、pH值为5、微波功率为500 W和辐射时间为5 min.
  • 阎岩,唐振民 P95-100
    针对现有基于云模型的相关性度量方法缺少必要约束条件的问题,提出一种基于含熵期望曲线的云模型相关性度量方法.将云模型中超熵期望曲线的与区域和或区域的面积比作为相关性的度量基准,解决云模型的区间约束以及半云度量问题.利用3熵(3σ)约束增加云滴的聚集,减少计算开销.将超熵纳入计算,考虑云滴厚度对云模型相关性的影响.本方法克服了面向随机云滴的距离度量方法和数字特征变换方法中存在的计算复杂度高、结果不稳定的问题,同时满足了三类约束的实际计算需求.实验表明该方法能够客观有效地对云模型相关性进行度量,并在基于云模型的系统评价任务中得到了验证.
  • 王基,杨爱波,刘树勇,郑建华 P101-104
    针对传统关联维数的计算方法耗时量过大的问题,通过改进点对距离的度量方法,采用空间分块策略技术对重构相空间进行分块并将每个网格进行统一编号,加快了点对的搜索速度,实现了关联积分的快速计算,从而较大程度地提高了关联维数的计算速度.仿真结果表明:提出的算法可以快速有效地计算时间序列的关联维数,为工程实际应用奠定了基础.
  • 施继忠,张继业,徐晓惠 P105-109
    为了提高自动高速公路车辆纵向跟随控制系统的稳定性,基于随机因素建立了无限维随机关联系统模型.运用向量李雅普诺夫函数法研究了无限维随机车辆跟随系统的指数群稳定性,分别得到了一类无限维“顾前”型和一类“顾前顾后”型随机车辆纵向跟随系统指数群稳定性的充分性判据,为随机车辆纵向跟随系统的控制器设计提供了理论基础.
  • 孙文彩,杨自春,李昆锋 P110-113
    针对直接蒙特卡罗方法在高维非线性结构混合可靠度模拟中稳定性差和效率低的问题,将马尔可夫链自适应重要性抽样技术引入混合可靠度计算过程.经实验确定了马尔可夫链转移概率分布,可快速获得近似服从最优重要性抽样函数的系列状态点.根据状态点的一阶原点矩和二阶中心矩来确定所采用的重要性抽样函数;对区间变量进行等距划分,并计算以区间变量为自变量的可靠度平均值,可得到混合可靠度值;通过算例对本方法、非自适应重要性抽样法和直接蒙特卡罗法进行了对比,表明了本方法稳定高效的优势,为结构混合可靠度计算提供了新途径.
  • 樊剑,邵丹,余倩倩 P114-118
    建立了考虑支座竖向变形以及上部结构转动时隔震结构的运动方程,研究了近场地震作用下结构高宽比和隔震结构周期对支座破坏形式的影响;提出了利用支座软碰撞和软提离防护支座在强烈近场地震作用下发生破坏的措施;对不同类型的橡胶缓冲挡块的力学性能进行了试验研究,并利用有限元软件对其进行了理论计算,给出了橡胶缓冲挡块的荷载位移关系表达式;对具有软提离功能的支座,根据所需提离量的大小,设计了支座的具体构造.以某高层隔震结构的8度地震响应分析为例,验证了当支座具有软碰撞和软提离功能时,虽然支座的竖向位移有很多的增加,但支座所受的竖向拉压应力以及底层柱的剪力均有很大的减小.
  • 李超顺,周建中,肖剑 P119-122
    在引力搜索算法(GSA)基础上,结合PSO算法中粒子的运动特点,提出了改进引力搜索算法(IGSA),并将其应用到励磁控制系统PID参数优化.IGSA嵌入了引力搜索和粒子群搜索,使其在保留引力搜索特点的前提下增加了信息共享及记忆能力,进一步提高了搜索能力.定义了同时考虑ITAE指标和超调量指标的加权目标函数,提出了基于混沌引力搜索的参数优化策略.将IGSA与传统群体优化算法进行了充分对比试验,验证了提出的励磁控制系统PID参数优化方法的有效性.
  • 马勇,张亮,盛其虎,杨仲 P123-127
    为了研究基于竖轴水轮机的漂浮式潮流能发电装置的水动力特性,设计试验模型和装置,进行静水拖航试验,测量系泊链拉力;控制水轮机转与不转,进行比较试验,测量水轮机转与不转时系泊链拉力和运动情况.试验表明:拖航速度为0.4 m/s和0.5 m/s时,水轮机不转,来流方向的1号和2号系泊链拉力相近;拖航速度为0.6 m/s以上时,水轮机转动,1号系泊链拉力大于2号系泊链拉力,模型发生明显侧向位移;水轮机转动时1号系泊链的拉力为水轮机不转时的1.6~2.0倍;拖航速度增大,侧向位移变大,水轮机转动时的侧向位移量约为水轮机不转时的2.2倍;拖航过程中模型产生首倾和纵摇、横倾和横摇以及偏航,水轮机转动使模型的纵摇、横摇和偏航幅度增大.
  • 包广清,王兴贵 P128-132
    为了改善电网短路故障情况下直驱式永磁风电系统的并网逆变器控制性能,提出基于比例积分谐振控制器的并网逆变器直接功率控制算法,通过设置基频谐振控制器实现网侧变流器输出电压、电流信号的无静差跟踪,同时在直流母线侧通过2倍工频谐振控制器可以抑制电网故障状态下直流母线的电压波动.与传统网侧逆变器的交直轴电流双闭环PI控制相比,该算法无须分离正负序电流分量,从而避免了电流滤波环节带来的系统带宽减小的弊端.在PSCAD/EMTDC环境下建立基于背靠背变流器的1.5MW永磁直驱风力发电系统仿真模型,仿真结果表明:当电网短路导致电压不平衡时,结合能量卸荷电路能够抑制直流母线电压的升高,限制了电网过电流,可以实现网侧逆变器的单位功率因数控制,增强了风电机组的故障穿越能力.同时搭建了10 kV•A样机系统,试验波形证明了系统设计与控制策略的正确性和先进性.
6 2024
主 管:教育部
主 办:华中科技大学
主 编:李元元
刊 号:ISSN 1671-4512
    CN 42-1658/N
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