智能搜救机器人在障碍地形的自主构型规划

为了解决带有辅助摆臂的智能搜救机器人自动规划构型以实现自主越障的难题,提出一种能够适应复杂地面形状的搜救机器人越障构型规划新方法,其核心是一种高适应性、高效率的机器人姿态预测算法。通过将地形表示为离散的点集,建立了搜救机器人的单侧姿态预测数学模型;进一步提出了快速求解该问题的算法,每秒可预测1 000～1 500个姿态。基于此,设计了机器人越障过程中状态、动作的评价指标,运用动态规划算法与滚动优化思想构建了具有优化能力的、能够实时运行的构型规划器。仿真与实物实验的结果表明,该方法能够使机器人自主调整构型穿越复杂地形,且相较强化学习算法和人工操作具有更平稳的越障效果。     

分布式间歇干扰下基于SMI的GNSS空时自适应处理器性能分析

针对全球导航卫星系统接收机面临的分布式间歇干扰威胁,全面准确地分析了基于采样矩阵直接求逆方法的空时自适应处理(space-time adaptive processing, STAP)的抗干扰性能。在建立性能分析模型的基础上,根据间歇干扰造成的采样协方差矩阵不匹配情况,通过分类评估、梳理归纳、理论推导全面分析了不同情况下STAP的性能。分析结果表明在采样长度小于闪烁周期且使用预采用处理方法时,空时自适应处理器会出现漏采样,干扰抑制性能会急剧下降,漏采样出现的频率为各干扰闪烁频率之和。数值和仿真分析验证了理论分析的结果,在此基础上讨论了考虑分布式间歇干扰时STAP的优化设计。     

智能反射面辅助的无线网络加权和速率优化设计

针对智能反射面(intelligent reflecting surface, IRS)辅助的无线网络传输设计的目标是通过联合设计基站处的发送波束形成向量和IRS的反射系数,在满足基站发射功率和IRS单位模约束的条件下,使多个地面用户的加权和速率最大化。为了求解非凸的目标函数,提出一种交替优化方法,其中采用黎曼流形梯度(Riemannian manifold gradient, RMG)方法来优化反射系数,使用二分搜索法优化发送波束形成向量。此外,为了降低RMG方法的复杂度,设计了一种智能元素块坐标下降方法。仿真结果验证了所提算法的有效性,并且表明通过优化设计反射系数,IRS可显著提高无线网络的频谱效率。     

适用于GPU处理的长更新周期卫星导航信号载波相位跟踪环路

针对短环路更新间隔下GPU处理效率受限而长更新间隔下传统跟踪环路在高动态场景下不稳健的这一矛盾,提出一种可适应高动态场景的长更新间隔载波相位跟踪算法,该算法设计了一种低复杂度线性调频信号参数估计方法,实现跟踪初始阶段多普勒及变化率的精确估计进而消除大部分信号动态,在跟踪过程中采用4阶卡尔曼滤波对残余信号相位及动态进行精细跟踪。经仿真验证,200 ms更新间隔下,可实现多普勒一次/二次变化率分别达800 Hz/s、64 Hz/s²正弦运动场景下载波相位的快速稳定跟踪,1次更新即可收敛,跟踪灵敏度低至23 d B-Hz,相位跟踪精度远优于传统3阶锁相环路。     

旋成体射弹倾斜入水运动仿真

为了研究运动参数和弹头外形对弹体斜入水过程的影响规律,采用气液两相流体积分数和水汽空化模型,通过嵌套网格实现刚体三自由度运动学和动力学耦合,模拟了弹体以80～100 m/s速度倾斜入水开空泡阶段的运动过程。经文献实验验证,入水弹体速度与位移的误差为0～6%和-8%～0,转动角度误差为-6%～0。通过对入水速度和入水角度的多工况模拟研究,发现入水速度增大,弹体轴向冲击载荷增大,最大载荷与速度的平方呈线性关系,弹体速度非线性衰减率大;入水角增大,弹体转动角速率减小,运动稳定性强,速度衰减率不受入水角影响。与圆锥头部弹体相比,采用头部阶梯状修型后的弹体的平均速度衰减率、转动角速率和最大轴向冲击载荷分别降低到66.7%、40%和77.2%,显著提高了运动稳定性。     

一种新的模糊多层自组织神经网络图像目标检测方法

神经网络方法和模糊集理论用于图像处理和目标检测时各有优势,文中提出了一种将神经网络和模糊集理论集成的混合方法,即模糊多层自组织神经网络法。该方法将模糊测度作为神经网络的目标函数,网络包括多层结构,任一层中的一个神经元对应图像中的一个像素,该神经元只与前一层的对应元素及其邻域元素连接。针对遥感图像的实验处理过程证明该方法能够有效地进行目标检测和提取,并且具有良好的噪声免疫力。     

同轴虚阴极的粒子模拟

采用 2 12 维全电磁模相对论PIC粒子模拟程序对同轴虚阴极振荡器进行了数值模拟。通过改变装置的结构参数和电气参数等方法 ,对该类装置取得了一系列规律性的认识。通过模拟还发现 ,对要求的频段 ,通过加入电子收集极的方法 ,可以有效地提高功率和压制倍频现象的发生。     

一种新的并行多通道数据采集系统时序偏差校正技术

介绍了多通道并行采样技术在高速数据采集系统的应用和其局限性 ,然后给出了一种测量多通道系统各通道间时序偏差的方法 ;接着提出了一种在数字域校正通道间时序偏差的新方法 ,可以大大提高多通道并行采样技术的性能 ;最后对该方法进行了仿真以验证其可行性和性能。     

变速传动轴承传动原理分析与研究

变速传动轴承是一种既具有支承功能又具有变速功能的新型特种轴承 ,其机构设计新颖紧凑 ,效率高 ,承载能力强。通过研究变速传动轴承的内部机构和传动原理 ,对其传动比做了深入系统的分析 ,得出了内齿圈齿数、活齿数与传动比之间的理论关系 ,并从理论上提出了高效率、低磨损的传动比优选方案 ,认为在推杆活齿传动机构设计时 ,应该使活齿数大于内齿圈齿数 ,即Z2 >Z1。包括变速传动轴承在内 ,对于采用了推杆活齿机构的各种活齿传动形式的结构设计 ,这个结论都具有重要的指导意义。     

一种六通道高速数据采集系统的设计

提出并实现了一种基于PCI总线六通道高速采集系统的结构。该系统采用微机作为采集主控单元 ,兼容三种体制雷达的采集要求 ,可以实现六通道同时采集和大容量数据的存储 ;为了实现高速和大容量采集 ,系统采用S5 933作为PCI总线接口 ,利用PCI总线的高速传输能力 ,满足主控单元与采集单元的数据传输要求 ;同时利用双口RAM内部切换保证连续采集和连续传输 ;控制电路采用FPGA实现 ,简化了电路板设计 ,提高了灵活性。软件系统在WindowsNT平台上实现 ,保证了整个系统的安全性与稳定性。