面向RISC-V内核的标记指令复算与纠错机制的设计

由宇宙辐射等环境因素引起的硬件瞬时故障会极大降低计算机系统的可靠性。为了减小硬件瞬时故障对系统可靠性的影响,保证程序的正确运行,基于RISC-V开源内核“蜂鸟e203”提出一种标记指令复算与纠错机制。该机制为指令码额外增加了复算标记,以较小的硬件开销实现对指定指令的复算操作。此外,该机制可以在第一次复算结果与初始运算结果不等时自动进行二次复算,并由三次运算结果的多数表决结果来纠正大部分硬件瞬时故障所引起的数据流异常。实验表明,通过与中断处理程序相结合,在随机注入瞬时故障的情况下,程序的正确执行概率平均增加了86.67%。     

长方体类光学元件形位误差高精度测量方法

如何实现长方体元件光学面形位误差的高精度测量以及怎样利用测量数据对这些误差进行修正加工是制造过程中的主要问题。提出一种基于波面干涉的长方体类光学元件形位误差测量方法,借助大口径干涉仪和高精度端齿盘搭建测量系统,实现了长方体类光学元件1μm/400mm精度的平行度和垂直度测量,获得了高精度的形位误差综合分布数据,并利用磁流变、小磨头数控抛光等现代光学加工手段实现了此类光学元件的高精度加工。     

层次聚类算法和基于图的分割算法相融合的图像分割算法

基于图的分割算法（Graph-Based Segmentation,GBS）算法）是由Felzenszwalb和Huttenlocher提出的经典的图像分割算法之一,但其分割结果中存在明显的欠分割现象。为此,在GBS算法的基础上引入层次聚类（Hierarchical Clustering,HC）算法,构造出一种解决GBS算法欠分割的方法,同时采用多线程并行处理数据的方式,有效改善了传统层次聚类算法的处理速度。该方法在RGB彩色空间中使用GBS算法得到图像中每个像素点的初始分割结果,并提取出每一类区域中的像素值,对其进行层次聚类,得到每一类区域中像素值的类别标签,根据层次聚类所得到的类别标签和预设的类别范围,修改每个像素点的初始分割结果。最后根据区域合并准则,生成一个新的分割图。经实验表明,该方法与Kmeans-SLIC(simple linear iterative clustering)算法和GBS算法等相比,很好地解决了欠分割现象,并产生了分割精度较高的语义分割图。     

改进MPSP的高超声速滑翔飞行器滑翔段制导

针对多约束条件下高超声速滑翔飞行器滑翔段再入制导问题,提出一种改进的预测-校正制导方法。该方法基于模型预测静态规划(MPSP),将三维轨迹快速在线生成方法作为初值生成器,解决了MPSP制导方法提供猜测值困难、对于初始偏差需要重新计算参考轨迹的问题。建立了基于能量的运动学模型,推导了MPSP预测-校正制导律。探讨了初始下降段对滑翔段的影响因素,针对滑翔段初值干扰和气动参数摄动问题,进行了数字仿真。仿真结果表明,改进的MPSP预测-校正制导方法能够有效利用精确的猜测值,提高了计算效率,对干扰初值和气动摄动具有较强的鲁棒性。     

SEAD场景异构无人机配置与任务规划联合优化方法

对敌防空压制(suppression of enemy air defenses, SEAD)场景是多无人机协同的典型应用,针对该场景特点,在任务规划问题基础上将各类型无人机数量也作为决策变量,充分表征目标、任务和无人机的多种约束,建立异构无人机编队路径问题模型。设计了双层联合优化方法求解该模型：上层设计了任务衔接参数指标,精确评估各类型无人机需求,指导无人机配置调整;下层设计了改进遗传算法,高效处理多类型约束并能结合无人机数量变化对任务方案进行精细调整;双层相互协调获得满足需求的无人机配置和执行方案。仿真结果表明,该方法可以在避免遍历无人机配置组合的前提下获得合理的无人机配置方案和高效可行的执行方案。     

航空装备预防性维修工作确定与优化

现代维修理论制定预防性维修工作的方法是以可靠性为中心的维修分析(RCMA),为进一步完善预防性维修工作,提出基于使用维修和故障信息基础上的新的分析方法,分析了航空装备维修工程的特点,建立维修-故障作用力模型,结合主成分分析法,得出顶防故障的主要维修工作.通过计算预防性维修工作的功能,优先执行功能最大的预防性维修工作.设计了一种新的预防性维修工作优化算法,为合理、适时安排不同的预防性维修工作提供依据.     

RTW在某型直升机飞控系统半物理仿真中的应用

开发高性能可靠的飞控计算机是直升机研制的重要一步.在试飞之前,需要对飞控系统进行全面的仿真测试.基于Simulink的RTW工具箱和嵌入式VxWorks操作系统,提出一种进行飞控系统半物理仿真的方案.详细说明了仿真平台的组成、RTW的配置方法和生成实时仿真代码的过程.仿真时应用了RTW的外部模式,说明了其原理和具体配置方法.深入分析了RTW生成的目标文件中直升机模型信号量和参数的存取方式,并提出了一种可行的办法.最后给出仿真结果并验证了该方案的可行性,此方案已经应用于进一步的试飞工作中.     

备件需求过程的MAP数据拟合算法研究

为了将备件需求过程表示为马尔可夫到达过程(Markovian arrival process, MAP)形式,设计了备件需求到达流的MAP拟合算法.首先,采用EM算法将备件需求到达间隔时间拟合成Hyper-Erlang分布形式,然后利用MAP性质和Bayes公式推导出生成元矩阵的计算公式;随后设计了一个完整的数据拟合流程,并通过实例对算法的效果和效率与已有研究进行了对比.结果表明,该算法在确保拟合效果的同时,能够有效提升拟合效率.     

基于维纳过程金属化膜电容器的可靠性评估

金属化膜电容器作为惯性约束聚变(ICF)激光装置的重要元器件,其可靠性直接影响着系统的性能。为此,很多研究者对电容器的可靠性进行了评估,然而这些评估方法得到的只是电容器的总体特性,无法给出单个电容器的可靠性水平。鉴于此,提出了融合单个电容器性能退化数据与先验性能退化数据信息的可靠性分析方法,首先采用W inner过程对其性能退化过程进行建模;其次基于B ayes方法对单个电容器的可靠性进行实时评估;最后通过一个实例表明了其研究意义和实用价值。     

基于非采样Contourlet变换的高光谱图像融合算法

高光谱图像数据具有大量波段,波段之间的相关性较高,可以利用数据融合技术来降低其分析难度.提出了一种新颖的基于非采样Contourlet变换的高光谱图像融合算法.首先对高光谱数据进行特征图像提取;再将提取出的多幅特征图像分别进行非采样Contourlet变换,并按区域能量进行加权融合;最后对融合系数进行非采样Contourlet重构.实际的OMIS高光谱遥感图像融合的实验结果表明,所提基于非采样Contourlet变换的加权融合算法能够很好地保持图像的空间特性和光谱特性,且效果明显好于典型的小波变换和Contourlet变换的融合方法.