脑与认知技术发展综述

脑与认知是利用神经形态计算来模拟生物大脑处理信息的过程,被认为是探究甚至实现人工智能的最直接技术路线,而且可以为人工神经网络研究提供基础导向,因为人类和动物"先天"的结构对其技能和习性有着决定性作用。对近期脑与认知的相关研究与成果进行了综合评述,并对未来发展趋势进行了展望。综述表明,类脑仿生研究与应用改进了人工智能系统,重建复杂的大脑皮层神经网与回路是当前研究重点;脉冲神经网络被认为是目前深度神经网络的"继承者";脑机接口技术发展呈现非侵入式趋势,面向语言障碍病患实现语音合成的脑机接口技术成为近期新兴研究方向。     

脑机接口的关键硬件技术与未来应用

脑科学是以脑为研究对象的多学科汇合的新兴研究领域,是研究人、动物和机器认知与智能的本质与规律的科学,其中,脑机接口硬件技术是推进脑科学发展的关键。基于电生理信号的脑机接口硬件设备根据采集信号时电极位置和方法不同,分为无创、微创、浅脑有创和深脑有创四种。首先阐述了四种脑机接口关键硬件技术路线,以国内外最新产品和科研成果为例分析了非植入式和植入式脑电信号采集的具体技术现状;之后举例说明了脑机接口硬件技术在医疗和消费两大领域的最新应用场景和未来展望。可以预见,随着脑机接口硬件技术的不断进步,在不久的未来将率先给人们的生命健康、日常生活带来颠覆性变化。     

轮式装甲车辆电机驱动系统建模及动力性能仿真

以某型轮式装甲车辆为研究对象,分析了电传动用驱动电机矢量控制策略,并提出了相应的控制算法。利用Matlab／Simulink和RecurDyn分别建立了驱动电机控制系统和车辆行动部分动力学模型,并采用接口技术进行了2种模型的联合仿真,得到了车辆的动力性能曲线,验证了模型的正确性,为电传动车辆仿真研究提供了新的技术手段。     

一种用于ESD测试的PLC单轴运动控制台研究

研制了一种以可编程控制器 (PLC) 作为控制单元的单轴控制台。这种单轴控制台有效控制了静电放电(ESD) 模拟器空气放电电极的运动状态, 为ESD测试实验提供了一种新的手段, 并与手持放电方式进行了实验比较。     

脑机技术发展及其对军事领域的影响

进入新世纪以来,脑机技术作为“会聚技术”领域的核心技术之一,已经引起了欧美发达国家的高度重视．国内外众多著名的大学和科研机构在该领域已经开展了广泛深入的研究,并取得了一系列实质性的进展和丰硕的成果。文章详细介绍脑机技术的发展现状及其军事应用前景,为未来新概念武器的发展提供参考。     

BCI：改变未来战争面貌的脑-机接口技术

2006年6月,在巴黎召开的一次国际展览会上,一位美国科学家现场展示了如何用意念通过眼睛向笔记本电脑传达指令,在巨大的屏幕上一字字写出信息,一时技惊四座。这种让人耳目一新的“精神控制物质”技术,是在美国纽约州政府的基金赞助下最新发展起来的脑-机接口技术（Brain—Computer Interface,简称BCI）。据德国《世界报》最新报道,这项由美国国家眼科学研究所承担的科研项目,已达到能使盲人用舌头观看物体的先进程度。     

未来数字化战场中的指挥控制语言研究

针对未来数字化战场中机器人部队指挥控制与协同作战这一新兴研究领域需解决的机-机协同和人-机智能融合等问题,综述国内外相关领域的研究现状,分析了构建我军指挥控制语言的必要性,研究了机器人部队指挥控制语言的技术架构与关键技术,并提出了指挥控制语言的一种形式化语法和语义标注方法和通信协议,并结合海军舰艇作战示例分析了指挥控制语言的可行性及有效性。     

面向人机交互的运动想象脑电信号感知算法研究

脑电信号的特征提取与分类识别是脑机交互领域的核心问题。针对运动想象脑电信号的多分类问题,以更好利用包含有用信息的脑电信号频带为目的,提出了基于小波包变换(WPD)和一对多共空间模式(CSP)的特征提取算法。首先使用WPD算法将原始脑电信号分解成一系列子频带,筛选与运动想象活动相关的子频带。然后使用一对多CSP算法进行特征提取。最后对各子频带的特征进行组合并使用BP神经网络进行分类。算法的有效性通过BCI竞赛的基准数据集进行了测试,相交于竞赛结果有了明显提升。     

基于电源控制模式的机房管理系统

在分析了目前流行的基于网络管理的机房管理系统之后,指出其缺点是系统可靠性低、控制力弱、管理员负担重等。并针对这些不足提出了一种成本低、可靠性高的基于电源控制模式的机房管理系统。此系统采用上、下位机结构,上位机用于数据管理,下位机是以单片机为核心的智能电源控制器,用于前端计算机电源控制。用233A和75176芯片组成总线通讯电路进行数据传输。该系统可以实现严格控制每台机器的使用。     

近距离目标无线定位系统设计与开发

以CC1110为核心,设计了一种近距离目标无线定位系统。首先阐述了系统的工作原理,然后介绍了系统节点的设计及其实现过程,最后简述了系统的软硬件开发。控制中心与PC机连接,可以完成数据的采集、存储和分析。可以为目标信息无线采集系统的设计开发提供参考。目前系统已基本调试完毕,测试效果良好。     

人机共融的远程态势智能感知系统

针对人与远程无人设备协同精准配合的迫切需求,以机器人操作系统为基础构建了一种人机共融的远程态势感知系统,并开展了实验与分析。该系统以视觉定位技术为基础,以人机感知共融为切入点,通过实时三维场景重建技术与场景一致性融合方法,将无人设备探测到的环境及目标信息进行三维重构,并通过增强现实设备进行显示,与人的视觉信息进行一致性融合,实现无GPS条件下远程无人设备与人所佩戴的增强现实设备之间的协同定位。实验结果表明,系统在近距离时具有较好的人机协同定位准确度,定位精度随着距离的增加而逐渐降低。所构建的系统使无人设备成为人眼的延伸,在不干扰人员正常行动的情况下实现了穿障碍、跨视距的感知能力,在未来信息化作战中可发挥重要作用。     

双层气囊隔振装置多目标协同姿态控制方法

针对双层气囊隔振装置高精度姿态平衡控制需求,提出多目标协同姿态控制方法。通过建立双层隔振装置动力学模型、充放气控制等效作用力模型,建立了控制响应特性分析模型。并基于多目标满意优化方法建立了多目标协同姿态控制方法,使得双层气囊隔振装置能够较好地适应上下层气囊隔振装置姿态耦合,实现姿态平衡控制,并可有效抑制结构弹性变形对姿态平衡控制的影响。在双层气囊隔振装置上验证了该控制方法的可行性。该方法将用于某型船舶大型发电机组双层气囊隔振系统,实现双层气囊隔振装置柔性支撑状态下的姿态平衡控制。     

压制兵器火控系统发展趋势分析

从部队编制体制变革,数字化部队建设,新技术、新装备、新材料的出现等多方面分析压制兵器发展面临的形势,以及国外压制兵器发展现状,总结分析压制兵器的发展趋势,并归纳提炼出火控系统应从信息综合化、系统模块化、系统体系结构分布化、功能一体化、火控射击控制闭环化和快速实时解算等6个方面发展趋势,以实现精确、快速、协同的综合武器控制.     

大系统递阶协调的自校正控制方法

本文基于大系统理论和递阶离散系统辨识方法的思想,提出了大系统递阶协调自校正控制算法,并用仿真实例验证了算法的可行性。     

虚拟检测维修系统的设计与实现

结合实际装备维修工作的需求,开发了一套基于虚拟现实技术的具有一定通用性的虚拟维修训练系统。系统由界面层、应用层、对象层和技术支持层组成,运用OSG渲染创建逼真的场景,基于均匀网格和OBB树的混合碰撞检测算法解决碰撞问题,通过协同网络通信实现多人协作维修/检测操作。通过对某型装备手控台的虚拟维修训练系统的构建,证明系统能够快速开发相应的虚拟训练系统。训练过程中操作与场景变化实时同步,结果表明该系统能够有效提高操作人员的维修维护能力。     

Adaptive sliding mode control of modular self-reconfigurable spacecraft with time-delay estimation

The reconstruction control of modular self-reconfigurable spacecraft (MSRS) is addressed using an adaptive sliding mode control (ASMC) scheme based on time-delay estimation (TDE) technology. In contrast to the ground, the base of the MSRS is floating when assembled in orbit, resulting in a strong dynamic coupling effect. A TED-based ASMC technique with exponential reaching law is designed to achieve high-precision coordinated control between the spacecraft base and the robotic arm. TDE technology is used by the controller to compensate for coupling terms and uncertainties, while ASMC can augment and improve TDE’s robustness. To suppress TDE errors and eliminate chattering, a new adaptive law is created to modify gain parameters online, ensuring quick dynamic response and high tracking accuracy. The Lyapunov approach shows that the tracking errors are uniformly ultimately bounded (UUB). Finally, the on-orbit assembly process of MSRS is simulated to validate the efficacy of the proposed control scheme. The simulation results show that the proposed control method can accurately complete the target module’s on-orbit assembly, with minimal perturbations to the spacecraft’s attitude. Meanwhile, it has a high level of robustness and can effectively eliminate chattering.     

网络化多平台协同控制与决策系统总体设计框架

针对单一平台在探测能力和信息获取方面的局限性,提出构建基于空中、地面、水中平台的多平台人机协同控制与决策系统的体系结构,该系统的特点是有人参与决策,可实现有人平台和无人平台的协同。分析了地面指挥控制与决策中心及各平台应具有的功能,并对人机交互软件界面进行了总体设计。给出了一个典型的应用场景,分析了其工作原理及多平台协同跟踪与决策过程,验证了所提系统体系结构的灵活性和合理性。     

陆战武器网络化火控系统的模型框架与信息流程

基于陆军作战分队网络化作战体系,设计了陆战武器网络化火控系统的组成与模型、协同作战模式与系统信息流程,总结了网络化火控系统的发展应用前景,将为陆战武器网络化火控系统的技术突破、功能实现、产品设计奠定基础。     

微机控制系统中的信息交换技术探讨

说明了在DOS环境下如何利用内存直接映像技术在微机控制系统中实现信息交换.介绍了双端口数据存储器的使用;提供了解决在对数据交换的实时性要求较高的控制系统中如何进行数据交换这一问题的方法和思路.     

大功率柔性互联设备的有功互济协调控制方法

针对以常规母联开关互联的交流电网线路变压器容量无法合理利用的问题,提出了依靠由背靠背电压源变流器组成的新型大功率柔性互联装置实现两侧交流电网有功功率互济的协调控制方法。介绍了新型柔性互联装置的拓扑结构与基本的控制原理,为实现两侧线路变压器容量合理的目标制定了一种生成有功功率参考的方法,并基于PSCAD/EMTDC搭建了一套仿真算例,对新型柔性互联装置的基本控制与所提出的有功互济的协调控制方法进行了验证。仿真结果表明,在柔性互联装置采用所提方法时能够实现两侧交流线路的有功功率互济,解决了线路变压器容量无法合理分配的问题。