应用科技 /oa 基于模糊灰度变换的水下图像增强技术研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201710006 为提高水下图像质量,分析了高斯降采样的缺点,引入了图像尺度空间的理论,采用非线性尺度空间的P-M模型,并结合高斯降采样,构造出一种新的图像降采样方法,该方法能在保留图像边缘信息的基础上,实现去噪和尺度缩放的功能。最后,针对水下图像对比度差的特点,研究了图像增强算法,对传统的模糊增强算法进行了改进,并通过实验验证了改进的增强算法比传统的模糊增强算法更适合水下管道图像的增强处理。 2018年05月05 00:00 2018年03期 1 6 1466589 黄江中<sup>1</sup>, 陈秀清<sup>1</sup>, 许威<sup>1</sup>, 杨帆<sup>1</sup>, 王卓<sup>2</sup> 全浸没螺旋桨吸气机理及水动力性能数值模拟 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201804003 为研究螺旋桨与自由液面的相互作用关系,基于RANS方法,采用滑移网格(SM)方法及流体体积函数(VOF)方法对全浸没螺旋桨的吸气现象进行数值模拟,详细分析了螺旋桨与自由液面的相互作用关系及吸气对螺旋桨的水动力性能的影响。结果表明,螺旋桨的推力、转矩等会受到浸没深度及进速系数的影响,产生推力损失及转矩损失;螺旋桨的吸气会引起自由液面的变形,这种不规则的、瞬时的变形情况使得螺旋桨的性能变得极其复杂;同时,由于自由液面的影响,桨叶的压力分布会呈现明显的不对称性,会产生除推力之外的水平侧向力及垂向力。 2018年05月05 00:00 2018年03期 7 13 1330676 芦树平<sup>1</sup>, 张东汗<sup>2</sup>, 张海鹏<sup>2</sup>, 王旭<sup>2</sup> 直接法设计均匀与非均匀滤波器组 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201612008 针对滤波器组的重构设计,现有算法只能单独设计均匀或非均匀滤波器组,无法同时设计2种不同类型的滤波器组,不具有灵活性。现提出了一种直接法设计所有滤波器组的新思路,该方法从频域推导出滤波器组的重构条件,并将其表示为矩阵形式。根据给定的频带分布情况,同时设计分析模块中各通道滤波器。然后通过迭代优化的思想,求解重构矩阵方程的最优解,进而得到综合模块各通道滤波系数,设计出需要的滤波器组。通过仿真可知,该设计方法可以同时设计均匀与非均匀滤波器组,实现频带的高效划分,具有很高的灵活性,且可以保证各通道滤波器具有线性相位特性。 2018年05月05 00:00 2018年03期 14 18 1264693 张春杰, 田春雨 一种S波段基于热致振动引起无源互调的初步机理分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201701014 针对S波段通信系统中的无源互调(PIM)干扰问题,提出了一种基于热致振动的无源互调新机理。在双频微波输入条件下,从拍现象中温度波动出发,通过热致振动中的阻抗变化关系,建立了统一的传输线非线性方程,然后以波导为对象进行了多物理场仿真分析和实验验证。设计并加工了3种不同窄边厚度的BJ-22型波导,利用大功率无源互调测量系统,在47~53 dBm功率范围内测试波导9阶PIM功率。结果表明,相同大功率输入条件下,波导壁越薄,波导PIM越强,显示热致振动会引起PIM并受振动程度的影响。 2018年05月05 00:00 2018年03期 19 22 872091 潘松松, 吴秉琪, 何瑜, 刘长军 一种基于SDR可重构多通道雷达发射机 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201703004 雷达侦察系统对于配套实验用雷达信号发射机往往需要可以同时发射多种参数、软件可配置的雷达信号。针对实际需求,提出了一种基于软件无线电(software defined radio, SDR)可重构多通道雷达发射机系统,该系统以SDR平台为构架,通过现场可编程门阵列(field-programmable gate array, FPGA)实现多通道数字信道化发射机结构模型。在建立实信号信道化发射机基本数学模型的基础上,推导并得到了一种具有计算高效、结构简单的多通道雷达发射机模型。在基于SCA软件协议规范下,构建了SDR可重构多通道的雷达发射机模型,给出了硬件软件实现的基本框架和步骤。对提出的多通道雷达发射机高效结构模型进行了MATLAB仿真,验证了多通道雷达发射机高效结构模型的正确性。该结构模型已经在实际系统中得以应用,在工程应用方面具有一定的实用价值。 2018年05月05 00:00 2018年03期 23 27 973156 袁兵华, 张文旭, 钟晓康, 窦峥 基于改进自适应遗传算法的多波长测温计算 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201705007 介绍了多波长辐射测温、遗传算法以及自适应算法的原理和方法,对多波长误差函数模型和自适应遗传算法进行了改进,并结合最小二乘法和改进的自适应遗传算法来提高计算结果的精度和稳定性。近红外多波长高温计应用光谱段分别为1 000~1 100、1 260~1 450、1 500~1 750和1 850~2 000 nm,温度测量为500~1 000 ℃,通过划分光谱区域、建立误差函数模型和自适应地调整交叉概率和变异概率,可以有效地去除环境反射和未知发射率的影响,从而使求解的温度值更加精确、稳定性更高。 2018年05月05 00:00 2018年03期 28 34 1416380 冯驰, 王丽, 高山 无源标签中的全MOS电压基准源 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201708007 为了解决传统基准源功耗和版图面积较大而无法适用于超高频射频识别技术中无源标签的设计,设计一无运放、全MOSFETs(metal oxide field-effect transistor)构成的低压低功耗基准电压源。提出的全MOS结构的基准核心电路,有良好的温度特性;加入了预稳压电路而摒弃传统的运放设计,提高电源抑制比。仿真结果表明,在1.5 V典型供电电压下,输出的基准电压为619 mV,静态功耗为1.8 μW;1.5~5 V基准电压变化22 μV,线性调整率为4.9 μV/V;低频时电源抑制比高达-102 dB;-20~120°的温度系数为6.2×10<sup>-6</sup>/℃。该设计尤其适用于要求低成本、低功耗的超高频射频识别标签芯片。 2018年05月05 00:00 2018年03期 35 38,43 724857 廖陆威, 冯全源 电晕电流时间序列时域特性的分析及预测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201709013 特高压输电线路中的局部放电会产生电晕电流,引起电能损耗、可听噪声、电磁干扰等问题,过强的电磁辐射会危及生态健康,通过对电晕电流进行有效地监测能保障输电线路安全、经济地运行。针对此问题,对电晕电流信号建立自回归积分滑动平均(autoregressive integrated moving average,ARIMA)模型,并进行滚动预测,预测误差度量指标和电晕电流时域统计指标均符合要求。该方法具有一定的适用性,可用于不同输电等级下电晕电流信号的拟合及预测。 2018年05月05 00:00 2018年03期 39 43 1146915 陈晨宇<sup>1</sup>, 刘元庆<sup>2</sup>, 吕建勋<sup>1</sup>, 袁海文<sup>1</sup>, 刘颖异<sup>1</sup> 基于IPSO-HATCH的北斗相位平滑伪距定位算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201611006 载波相位平滑伪距可以有效地提高北斗伪距定位的解算精度,传统的Hatch滤波由于平滑窗口大小是固定的,在持续定位解算中容易发散,因此必须合理地选择平滑窗口的大小。通过分析平滑因子的影响因素,利用改进的粒子群算法(IPSO)对每一历元的平滑窗口大小进行寻优,确定最优平滑窗口的大小。实验表明,利用改进粒子群和Hatch组合的算法(IPSO-HATCH)能够有效地提升滤波效果和定位精度,解决了Hatch滤波平滑窗口大小选择的问题,证明了算法的有效性、稳定性和可靠性。 2018年05月05 00:00 2018年03期 44 49 1155006 席志红, 刁硕, 常佳博 基于信号时频特性与GA-SVM的液压泵故障诊断方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201707004 为提高液压泵故障诊断的准确率和速度,提出一种小波包频带能量结合信号时域统计量方差和均方根值的信号特性表示方法,以及一种用于寻找支持向量机最优惩罚因子和径向基核函数模型参数的实值编码遗传算法。实验结果表明这种信号特性表示方法能够很好地展示液压泵不同工作状态下的特征,使不同状态下的信号具有明显的区分度。通过与幂级数分格的网格搜索法对比,验证了实值编码的遗传算法能够有效且快速地找到支持向量机的最优参数。 2018年05月05 00:00 2018年03期 50 54 688427 朱家远<sup>1</sup>, 张惠娟<sup>2</sup>, 杨忠<sup>1</sup>, 陈爽<sup>2</sup>, 田瑶瑶<sup>1</sup>, 张辉斌<sup>1</sup> 基于语义分割技术的任意方向文字识别 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201705006 针对现有文本检测与定位方法只能处理单一方向文本行的缺点,提出了一种基于语义分割方法的用于自然图像中文本检测的新方法。首先通过对现有检测方法以及目前语义分割方法在文本行检测中的局限性分析。然后对加入矩形卷积核的全卷积网络模型进行训练,获得文本行区域的分类图。最后,通过全连接条件随机场(conditional random field, CRF)的高精度分割能力将网络前端输出的文本行区域中的文字给区分出来。该框架用于处理任意方向、语言和字体中的文本。所提出的方法在MSRA-TD500和ICDAR2015两个文本检测数据集上获得良好的分割结果且性能优越。 2018年05月05 00:00 2018年03期 55 60 902857 王涛, 江加和 盘式光纤加速度计的灵敏度增强方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201706020 提出一种基于多层缠绕光纤环的灵敏度增强方法以实现盘式光纤加速度计高灵敏度传感。通过分析单层光纤敏感盘盘片的应力应变状态,探讨光纤盘粘贴区域、弹性盘片尺寸、传感光纤类型3种因素对灵敏度的影响,采用多层光纤敏感盘对盘式光纤加速度传感器进行灵敏度增强的方案,并通过有限元软件仿真验证。采用多层光纤敏感盘制作的盘式光纤加速度计,其加速度灵敏度能够达到6 243.4 rad/g,有效地提高了盘式光纤加速度传感器的灵敏度。 2018年05月05 00:00 2018年03期 61 65 1240147 马坤<sup>1</sup>, 吴海军<sup>1</sup>, 杨继勇<sup>1</sup>, 田帅飞<sup>2</sup> 基于LOS法的自航模航迹跟踪控制算法实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201706005 为解决实验室环境下的小型自航模能快速、准确、稳定地实现航迹跟踪问题,利用视线法(line of sight, LOS)将自航模的位置跟踪问题转化为自航模的航向控制问题,通过PID控制器,使自航模的航向角收敛于期望航向角,从而使自航模不断驶向期望航向点。通过设置不同的期望航向点,实现自航模航迹跟踪控制。之后通过MATLAB对其进行仿真研究,验证了其可行性。最后将其用于实验室环境下的自航模航迹跟踪,得到了良好的效果,进一步验证了其工程实用性。 2018年05月05 00:00 2018年03期 66 70 1230592 韩鹏<sup>1</sup>, 刘志林<sup>1</sup>, 周泽才<sup>2</sup>, 唐昊<sup>1</sup>, 班良<sup>1</sup>, 郝留磊<sup>2</sup> 一种小型倾转四旋翼飞行器的轨迹控制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201706014 针对小型倾转四旋翼(quad tilt-rotor, QTR)无人机位置控制过程中存在的外部扰动、建模误差以及输入时延的问题,给出了QTR的动力学模型,并采用基于扰动观测器的控制方法,设计了QTR的位置控制器。内回路的姿态控制器采用鲁棒伺服线性二次型最优控制器。仿真实验部分,设计了相应的飞行场景对设定的轨迹进行跟踪。仿真实验表明,所设计的基于扰动观测器的位置控制器能有效地实现对期望轨迹的跟踪,使得QTR能兼顾传统旋翼飞行器的飞行功能,同时又能像固定翼一样进行长距离快速飞行。 2018年05月05 00:00 2018年03期 71 75 1250883 沈杨杨, 杨忠, 徐浩, 李劲松, 杨轻 LNG双燃料远洋大型集装箱船消防灭火系统设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201709014 相比柴油燃料,液化天然气(LNG)燃料具有高热值、低价格、低排放等优点,在船舶动力领域内的应用和广泛推广已经成为必然趋势。LNG常以低温状态储存,一旦泄露会迅速沸腾汽化,与空气混合形成爆炸性混合物,极其危险。为实现LNG动力船火灾风险的有效控制,以20 000箱LNG/柴油双燃料远洋大型集装箱船为研究对象,分析LNG燃料自加注至燃烧的使用过程,根据需求提出一套包含可燃气体探测、水喷淋、干粉灭火和燃气处理间灭火在内的完整消防灭火系统设计方案,并通过阐述各部分的设计依据、原理及功能作用说明了设计的有效性。 2018年05月05 00:00 2018年03期 76 80 781101 娄春景<sup>1</sup>, 蒯晶晶<sup>1</sup>, 李志鹏<sup>2</sup>, 马忠丽<sup>2</sup> EGR技术对柴油机性能的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201703001 应用废气再循环(EGR)技术通过改善柴油机燃烧进程以降低NO<sub><i>x</i></sub>排放。基于AVL-FIRE软件搭建TBD620柴油机仿真模型对其缸内燃烧进程进行仿真,并分析EGR技术对其主要性能指标带来的影响,据此判断不同运行情况下的最佳EGR率,在兼顾碳烟排放不致过高的前提下实现NO<sub><i>x</i></sub>最终释放量最低。结果表明,柴油机工作负荷越大,缸内NO<sub><i>x</i></sub>最终释放量越大。因此在高负荷工况下,应采用较高的EGR率来满足降低NO<sub><i>x</i></sub>排放量的要求;在中负荷工况下,NO<sub><i>x</i></sub>排放量已经大幅降低,综合考虑其动力性、经济性因素,选取适中的EGR率;在较低负荷工况下,NO<sub><i>x</i></sub>产生量已经较低,EGR率对减小NO<sub><i>x</i></sub>释放量的作用十分有限,故采用低EGR率。 2018年05月05 00:00 2018年03期 81 86 1034991 袁帅, 王贺春, 李禹函, 王银燕 含离子液体超临界CO<sub>2</sub>微乳液的分子模拟 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201705017 微乳液的性质与组成和结构密切相关,需要深入认识其聚集体的微观结构。对 [bmim][PF<sub>6</sub>]、[bmim][BF<sub>4</sub>]、[bmim][Ac]这3种离子液体分别构建的Ls-36型超临界CO<sub>2</sub>微乳液体系进行了分子动力学模拟研究,结果表明均可以形成稳定的微乳液,且微乳液结构类似。Ls-36尾链在CO<sub>2</sub>中的伸展角度受离子液体阴离子结构的影响而有显著不同,[bmim][Ac]体系Ls-36尾链更靠近聚团外表面法线方向,相对于聚团外表面法线夹角范围为30°~70°,微乳液半径值也最大,为3.12 nm。[bmim][PF<sub>6</sub>]体系Ls-36尾链相对于法线夹角范围为78°~125°,微乳液半径为2.88 nm。[bmim][BF<sub>4</sub>]体系Ls-36尾链更贴近聚团一侧伸展,相对于法线夹角范围为107°~150°,微乳液半径值最小,为2.75 nm。相同表面活性剂浓度、含水量、温度及压力条件下,[bmim][Ac]体系聚乳速度最快、体系更稳定,同时对极性水分子的捕获能力最强,可达93.75%。 2018年05月05 00:00 2018年03期 87 91 760251 李颖, 银建中 润滑油加氢预处理催化剂的比选及工艺优化研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201705013 以大庆石蜡基200SN酮苯脱蜡油为原料,开展了加氢精制与加氢裂化组合催化剂以及加氢精制催化剂之间的对比评价,为炼厂润滑油加氢预处理催化剂的选择和工艺条件优化提供指导。结果表明,在相同的工艺条件下2组催化剂加氢脱杂质性能和改善黏指性能相近,但组合催化剂润滑油馏分收率损失较大;采用HDT-01加氢精制催化剂,在体积空速1.45 h<sup>-1</sup>、反应温度385 ℃、氢气分压13.5 MPa、氢油体积比800:1的条件下,大于400 ℃润滑油馏分产品的硫含量&lt;1.0 μg/g,氮含量&lt;1.0 μg/g,黏指116,收率77%,可高收率获得异构段原料。 2018年05月05 00:00 2018年03期 92 95 569061 王新苗, 杨晓东, 高善彬, 马守涛 香豆素-苯并噻唑荧光探针的合成及性质研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201710010 为了快速、便捷地检测铁离子,设计并合成了一种新型香豆素-苯并噻唑荧光探针(BC-1)并将其应用于Fe(Ⅲ)检测。探针BC-1以香豆素为荧光团并引入硫原子和氧原子作为识别基团以达到良好的检测效果。Fe(Ⅲ)与识别基团络合后,探针BC-1表现出猝灭型的检测效果,并能在短时间内对Fe(Ⅲ)表现出高选择性和高灵敏度地识别。另外探针BC-1合成路线简便、成本低、产率高,因此探针BC-1除了可以在自然水系、工业废水和生物体内很好的检测Fe(Ⅲ)外,还有很好的市场化前景、便于向大众推广。 2018年05月05 00:00 2018年03期 96 102 1624595 彭梦姣, 尚华, 杨建民