仪器仪表学报最新期刊目录
基于激光雷达与相机融合的AGV动态环境目标检测算法————作者：吴斌;王世杰;卢轶;饶静;吴凌昊;
摘要：在人机混合智能仓库等动态环境中,AGV通常难以精确感知随机出现的人和叉车等障碍物,为仓库的高效、安全运行带来了隐患,故提出一种基于激光雷达与图像融合的轻量化的目标检测方法(L-BEVFusion)。首先,为构建相机图像的鸟瞰视图(BEV)特征,设计了一个轻量化的特征提取网络用于获取图像的2D信息,通过引入多尺度语义特征平衡单一尺度语义特征带来的定位偏差;其次,采用基于显式监督方法采用深度真值对其进...
动态辐射条件下的双源感知室内位置测算方法————作者：吴岩;秦宁宁;宋书林;王艳;
摘要：在地下车库复杂的室内环境中,传统基于信号强度指示(RSSI)的指纹定位技术因辐射条件波动、多径效应及信号干扰等因素,存在指纹特征失真与定位结果偏移现象。针对此问题,提出一种动态辐射条件下的双源感知室内位置测算方法,通过融合环境辐射条件感知与信号特征分析,有效提升定位系统的鲁棒性。指纹离线采集阶段,构建双向融合时序感知模型(BGLA),创新结合双向长短期记忆网络(BiLSTM)与双向门控循环单元(B...
复杂背景干扰下基于时空关联的低慢小红外目标检测方法————作者：卜德森;苏绍璟;王迎龙;孙备;孙晓永;
摘要：为了提升复杂背景干扰下对低慢小无人机红外目标探测能力,提出了一种复杂背景干扰下基于时空关联的低慢小红外目标检测方法。首先,在单帧静态目标检测研究方法上,基于YOLOv8检测算法改进,通过引入无跨步卷积层和P2小目标检测头,解决下采样环节带来的小目标检测细粒度信息丢失问题并提高了小目标检测能力;其次,在动态轨迹预测研究方法上,通过引入卡尔曼滤波算法实现无人机目标轨迹预测;最后将单帧静态目标检测方法和...
基于张量分解与宽度学习系统的MMC开关管开路故障诊断与定位————作者：耿想;何顺帆;朱容波;段启豪;田微;
摘要：模块化多电平换流器(MMC)是柔性直流输配电系统的核心换流设备,因其采用大量子模块级联的拓扑结构,面临着开关器件数量庞大带来的可靠性挑战,其故障发生率较高。传统MMC开关管开路故障诊断方法存在需要额外传感器、阈值易受干扰等问题。故提出了一种基于张量特征提取和二维宽度学习系统的MMC开关管开路故障诊断与定位方法,实现了MMC开关管开路故障的快速高精度诊断与定位。该方法根据MMC结构,采用子模块电容电...
基于体素的全稀疏三维目标检测器————作者：周伟典;洪濡;盖绍彦;达飞鹏;
摘要：针对目前基于体素的三维目标检测方法由于过于依赖密集二维骨干网络而导致在大范围点云感知上实时性不佳问题,提出了一种基于体素的全稀疏三维目标检测器VoxelFSD,有效提升在大范围点云上检测的实时性表现。该模型由3个关键部分组成:首先,并行卷积分支模块(PCB),扩大模型的感受野,充分提取物体特征,并且有效处理物体中心特征丢失对结果的影响;其次,稀疏候选框生成(SRPN)检测头,以稀疏的方式预测物体定...
大口径两相流单脉冲汇聚激波管研制及性能评估————作者：白世杰;王昆;王明磊;李世龙;梁兴雨;
摘要：为探究临界或超临界压力条件下,先进发动机内喷雾流动、燃料基础燃烧反应特性等关键参数,研制了一套大口径TSCST试验台。该试验台主体由机械结构和配套气路组成,具有的创新设计为:首先,设计了一种具有多扩散通道的新型卸载盘结构,有效调节了激波脉冲二次升压;其次,基于激波动力学理论,构建了具有特殊曲线轮廓的三维汇聚结构,显著提升了反射激波的强度;再次,设计了活塞式气溶胶雾化及进气系统,以实现对气相燃料、低...
基于V型电容探头的轴向位移下篦齿叶顶间隙测量方法————作者：李发富;段发阶;郭光辉;滕光蓉;刘美茹;
摘要：带冠涡轮叶片在热变形、气动载荷等作用下产生的轴向位移会导致电容传感器偏离标定位置,严重降低其篦齿叶顶间隙的测量精度。针对这一问题,提出了一种基于V型电容探头的叶顶间隙与轴向位移同步测量方法。首先,通过理论分析揭示了传统圆形芯极电容传感器因对称结构无法识别轴向位移方向的根本缺陷,并推导了轴向位移对叶顶间隙测量误差的非线性影响模型。在此基础上,设计了一种V型芯极电容探头,通过其传感信号的电压峰峰值(V...
基于改进通道注意力优化变分自编码器的居民空调负荷辨识————作者：王凌云;唐涛;鲍刚;阮胜冬;张涛;
摘要：居民空调负荷的准确辨识是挖掘其调控潜力和实现需求响应的关键。针对目前居民空调功率求解方法的精度不足和计算复杂问题,故提出一种基于变分自编码器(VAE)和改进高效通道注意力机制(ECA)的居民空调负荷非侵入式辨识神经网络模型。改进ECA采用结合全局平均池化与全局最大池化的双池化策略,既捕获整体统计信息又突出局部显著响应。借助压缩-重构机制,在降维后利用快速动态卷积核自适应捕捉局部通道交互信息,有效聚...
基于浅海气泡群声散射的环境参数测量系统研究————作者：程月祝;时洁;曹源;付晓月;
摘要：海洋观测设备的相关研究,在海洋基础建设中的重要性不言而喻,其中的环境参数测量系统能够对海水介质的物理参数进行有效获取。本文提出从浅海气泡群声散射理论出发,描述介质动态参数—声学激发条件—声场演化规律之间的关系,阐述气泡群分布与介质的声学参数的关系式,利用其特殊的声散射特性进行环境参数测量。系统使用窄脉冲进行扫频,测量得到待测介质的入射声压、前向与背向散射声压幅值,可以实时测量介质的散射系数与衰减系...
航空壁板柔性装配中关键形位参量计算测量方法————作者：陈启航;张洋;逯永康;崔家诚;刘巍;
摘要：柔性装配已成为弱刚性航空壁板柔顺装配技术的发展趋势。在此过程中,壁板定位目标与实时面形等关键形位参量的在线测量,是实现高保形、低应力的壁板柔顺装配的前提。然而,装配过程中测量空间狭小、近封闭,测量可达性不足,加之弱刚性壁板形状稳定性低,易发生随机变形,壁板面形直接测量的效率与精度难兼顾,致使上述关键形位参量的在线测量极具挑战。为此,提出了一种航空壁板柔性装配中关键形位参量计算测量方法,通过稀疏可测...
基于改进比例积分微分优化算法的风机变桨控制参数优化研究————作者：兰杰;林淑;张严;王剑宇;苗强;
摘要：变桨控制系统的高效运行是确保风机稳定功率输出、优化运行条件以及减少机械负荷疲劳的重要基础。在风机投运前,需离线完成变桨控制系统参数的精细化设计与整定。工程中,这些参数的优化与设计主要依靠风电工程师通过经验知识和仿真软件进行人工整定,该方式存在人员培训和优化时间成本高,且面临整定结果精确度低和一致性差等问题。而传统的比例积分微分优化算法在变桨控制参数智能整定过程中也存在着开发探索能力有限以及易于陷入...
基于VMD融合降噪的FBG光谱寻峰算法————作者：潘红宇;吕峥;欧建臻;徐春锋;祝连庆;
摘要：针对基于CCD的光谱衍射法对光纤布拉格光栅解调过程中受到噪声干扰,导致FBG中心波长解调精度和稳定性降低的问题,提出了一种基于变分模态分解的VMD-WT-SG融合降噪算法。通过结合不同降噪算法的优势以及算法参数的调整,实现了对光谱信号中噪声成分的有效去除,在保留原始信号大部分特征的同时光谱波形更加平滑和连续,降噪效果明显。与传统的VMD降噪、SG降噪、Kalman滤波3种方法对比,经VMD-WT-...
深度优化的集成学习模型EKSSA-CatBoost:实现光伏阵列故障高精度智能诊断————作者：彭自然;许怀顺;肖伸平;潘长宁;
摘要：光伏阵列在运行过程中,可能会受到多种因素的影响,导致不同类型的故障。通过机器学习算法,可以实现光伏阵列数据的实时监测、故障诊断和预测性维护,这种方法不受地理环境的限制,能够提高系统的可靠性和效率。光伏阵列的电流-电压(I-V)曲线是一项重要的指标,包含了大量关于光伏组件健康状况的信息,对于及时发现故障、评估健康状况至关重要。然而,现有方法只对来自I-V曲线的部分信息提取进行诊断分析,没有更深入地挖...
基于导波多特征交互融合的复材板损伤演化追踪————作者：刘小峰;周曾亮;柏林;
摘要：针对复合材料层压板疲劳损伤量化评估困难与其演化不确定性问题,提出了基于多特征交互融合的复材板疲劳损伤演化追踪方法。通过构建Lamb波信号多域特征交互融合的损伤指数观测方程,结合应变能释放模型与粒子滤波算法实现了复材板损伤状态的追踪。通过提取Lamb波信号的时频域特征、动态时间规整特征和传递熵特征等多域特征,全面表征复合材料板疲劳损伤状态,并以此作为损伤状态观测量,建立了复材板的损伤状态空间模型。在...
基于CNN的随钻声波仪器信号降噪方法研究————作者：付欣;李晓童;苟阳;
摘要：随着我国油气勘探开发不断向非常规油气藏迈进,研发深层资源勘探开发的核心装备及关键技术至关重要。随钻声波测井仪器是深地探测的关键装备,其核心技术受国外技术封锁。受到钻井作业、仪器偏心、泥浆循环等多种噪声源的影响,国内研制的仪器存在接收声波信号质量差的问题,影响现场使用效果。针对一种随钻阵列声波仪器的总体设计,介绍发射电路、发射换能器和阵列式接收模块,并采用一种基于自编码器构架的CNN算法对随钻声波测...
基于多目视觉的立体靶标位姿测量方法————作者：关玮童;罗哉;江文松;杨力;
摘要：激光三维测量是现代大型复杂曲面高精度测量技术的重要手段,广泛应用于车辆、船舶、飞行器等领域,尤其是在大场景的数字化成像方面。针对视觉跟踪三维测量精度和范围不能同时兼优的问题,提出了一种基于多目视觉跟踪的三维测量方法。该方法采用多相机联合标定算法建立全局共基准位姿转换模型,实现激光传感器的位姿跟踪;以立体靶标定位精准度最高为优化目标,建立最优视场决策模型;根据立体靶标与线激光传感器之间的结构特征,建...
基于仿生倒立摆的低推重比推力测量方法————作者：朱春源;卢世旭;丛麟骁;张宏;郑叶龙;
摘要：膝关节作为人体关键的承重与运动枢纽,具备承载大和稳定性强的特点。该结构主要由股骨、韧带、胫骨及周围的肌肉肌腱组织构成。肌腱、韧带等组织构成多条力传递路径,在有效分散载荷的同时,将部分作用于胫骨的压应力转化为沿韧带轴向的张力,从而避免关节发生过载屈曲。受此生物力学结构的启发,本研究设计了一种多连杆柔性仿生倒立摆。该结构主要由4个呈空间对称分布的C型柔性摆臂和载物台构成,可有效分散系统负载引入的重力载...
稀疏阵元管道缺陷全聚焦相位相干成像研究————作者：王错;李兴昊;王鹏飞;王晓娟;高鹤明;
摘要：基于稀疏阵元全聚焦成像并融合相位相干加权因子,利用超声导波对管道缺陷进行成像研究。传统的全聚焦成像算法存在一些显著问题,例如全矩阵数据量庞大、处理成像所需时间过长以及信噪比相对较低,这些问题影响了超声导波在管道无损检测中的应用效果。因此,在传统全聚焦算法的基础上进行了针对性的优化,采用了稀疏阵元技术,将传统全矩阵的32阵元精简至8阵元,在保证声场覆盖的前提下使数据量减少16倍;其次为了保证减少阵元...
光声频率梳精密测量技术————作者：余泓漪;邹锦阳;李娇;宋有建;胡明列;
摘要：光声技术作为一种结合了光学和声学特性的无损检测方案,已在光谱分析、成像诊断以及材料检测等领域得到了广泛应用。双光梳系统凭借其宽光谱、高分辨率的特点,近年来在光声领域引起了研究人员的关注。现阶段相关研究多聚焦于吸收光谱检测,尤其以气体检测为主,针对固体的研究较为有限。为实现对固体材料的吸收光谱测量与形貌测量,提出了一种以双光梳为激励光源的光声测量方法。该方案采用2台重复频率可调谐的SESAM锁模掺镱...
基于正四面体照度计的全景照度测量方法————作者：夏岭;胡彩红;刘小峰;孙鹤源;张鸣杰;
摘要：全景照度表征被测量点单位面积上来自三维空间各个方向的平均光通量,在照明质量评估中,对于衡量物体在空间中整体受光照射程度以及人眼接收到的总体光照水平具有重要意义。然而,长期以来,实际测量方法和工具的缺乏使得这一参数测量存在困难。本研究提出了一种新方法,通过测量正四面体四个面法线方向上的照度,进一步计算全景照度值。首先,综述了现有的全景照度计算和测量方法;然后,对基于正四面体的全景照度测量方法进行了理...
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