摘要：基于三维激光扫描系统的移动机器人动态环境地图构建技术是机器人智能感知技术的重要组成部分,而三维激光扫描系统的设计及标定技术对于地图构建的精度有决定性的影响。针对应用于小型移动机器人的三维激光扫描系统低成本、小型化的需求,设计了一套由高精度旋转云台和小型二维激光测距传感器组成的三维激光扫描系统,并提出了一种新的系统参数标定方法以提高三维扫描测量的准确度。该方法使用镂空圆孔标定板作为标定对象以完成对三维扫描特征自动准确获取,并根据非线性最小二乘法对三维激光扫描系统的参数进行优化计算。实验结果表明,所设计的三维激光扫描系统能够准确地测量周围环境的三维信息,实现了以低成本获得高质量环境建模的三维扫描数据技术。

摘要：为实现主动配电网中清洁能源对电网的支撑和调节功能,设计并开发一种柔性并网光储系统。系统上位机实现顶层控制策略,确定系统参与配电网优化运行的最优有功、无功出力,实现光储系统友好接入电网。系统能量变换单元由光伏DC/DC变换器、储能双向DC/DC变换器和DC/AC变换器3部分组成,其中光伏DC/DC实现升压功能和最大功率点跟踪(MPPT),储能双向DC/DC实现功率可控的充放电,使系统并网有功为参与配电网优化运行的最优有功功率。DC/AC变换器稳定直流母线电压,实现有功、无功最优并网,同时检测负载电流,实现谐波补偿。基于配电网动态模拟系统构建实验平台,测试结果验证柔性并网光储系统工作的有效性和可行性,为高渗透率并网光储系统的工程应用奠定基础。

摘要：为了减小探测器离焦问题对激光测距系统的影响,设计了一种基于裂像镜的主动型测距机探测器装调系统。首先,分析了裂像镜的成像原理,并对其检测精度进行了理论分析,构建了裂像离焦数学模型;其次,针对影响检测的误差因素,给出了不同取值下的误差曲线,得到了检测精度影响的变化趋势;最后,设计完成理论样机并进行实验验证。实验结果表明:理论样机在离焦量为0~6 mm时,检测精度可以达到0.07 mm,较为接近理想值,且离焦量越小离焦检测精度越高,符合装调测量习惯。该离焦检测系统为非成像型光电探测器装调提供了一种新方法,能够进一步提高激光测距系统的测量精度。

摘要：人类活动对生态环境的影响日益强烈,及时动态地监测生态现状及其变化信息对城市生态的管理和保护以及可持续发展具有重大意义。遥感生态指数(RSEI)是一种客观、快速和简便的生态质量监测和评价技术,已被广泛应用于生态学研究领域,但在进行大范围长时间监测时往往面临云遮挡和拼接困难的问题。因此,本文基于Google Earth Engine(GEE)平台,对1988—2018年来粤港澳大湾区共3530景Landsat遥感影像进行批量去云,采用中值合成法逐年计算绿度、湿度、干度和热度等遥感指标并利用主成分分析法构建遥感生态指数,评价了该区域近30年生态质量的时空变化。该方法改善了遥感生态指数在大范围长时序监测中数据缺失和拼接困难等问题,增加了时间序列的可比性。研究表明:(1)遥感生态指数能够较好地表征粤港澳大湾区的生态质量,其中绿度和湿度指标与其呈正相关,干度和热度指标与其呈负相关;(2)时间上,三十年间粤港澳大湾区生态质量呈"上升-下降-上升-下降"的波动下降趋势,空间上,生态质量具有明显的空间异质性,主要呈现西北和东北部高和中部低的状态。重度和中度退化区主要集中在区域中部,总体改善区域主要位于西部和东北部,基本不变区域主要包括北部区域以及香港,轻度退化区分布较为分散;(3)基于GEE云计算的图像处理可以较好的改善遥感数据缺失、色差和时间不一致等问题,极大的提高影像处理的效率,扩展了遥感生态指数在大范围长时间序列生态监测中的应用。研究结果可以为提升遥感生态指数适用范围和准确度提供参考,并为快速城市化背景下生态保护和土地管理提供理论依据。

摘要：基于轻量化原则,提出将碳纤维增强复合材料(CFRP)与钢材包裹套接的管式全地形车架设计方案。根据等刚度原则对全地形车架管件进行替代性设计,通过Hyper Laminate模块分析得出最优的碳纤维增强复合材料铺层方案,并分析钢/CFRP混合管件在静态载荷下的性能。为测试其抗弯刚度等性能,制作样件进行实物测试并进行相关模拟仿真。建立全地形车架三维模型及有限元模型,在多工况环境下对复合材料车架进行有限元分析,验证该方案满足相关设计要求。在多刚度自由尺寸优化后得到最终的钢/CFRP混合管式全地形车架设计方案,为研究复合材料在全地形车架中的应用起到了较好的借鉴作用。

摘要：针对AUV群智算系统在协同导航、协同探测感知与威胁分析决策情景中的支持与运用逻辑问题,基于典型运用场景,提出结合运用多项技术的AUV群自主博弈作战智算系统设计理念,所得研究成果能够作为独立的系统核心功能模块纳入AUV规划、管理和决策层,为有效提升AUV群完成作战任务提供智算支撑。

摘要：针对现有的异常检测方法大多无法有效处理不完备混合数据的问题,提出一种面向不完备混合数据的模糊多粒度异常检测算法ADFIIS(Anomaly Detection in Fuzzy Incomplete Information System),所提算法考虑在标称属性和在数值属性上出现缺失值的情况,能处理混合属性数据。首先,定义属性之间的模糊相似度;其次,计算每个属性的模糊熵,基于熵的大小使用多粒度的思想构建多个属性序列;再次,计算每个样本的异常值以表征它的异常程度;最后,设计相应的ADFIIS算法并分析它的复杂度。在公开数据集上进行实验,将所提算法与ILGNI(Incomplete Local and Global Neighborhood Information network)等主流离群点检测算法对比。实验结果表明,ADFIIS在不完备混合数据集上的受试者操作特征(ROC)曲线效果更好。ADFIIS的曲线下面积(AUC)的平均值优于90%的对比方法,相较于同样能够处理不完备混合数据的ILGNI,它的AUC平均值提升了7个百分点。所提算法使用模型扩展法在不改变原始数据集的情况下对不完备数据集进行异常检测,拓展了异常检测的适用范围。

摘要：以环氧树脂作为囊芯材料,以三乙烯四胺为固化剂,采用界面聚合法制备一种在环氧树脂液滴表面形成交联结构环氧树脂囊壁包覆环氧树脂液芯的自修复微胶囊.设计L_9(3~4)正交试验,研究乳化剂用量、固化剂用量、固化温度及固化剂滴加速率对环氧树脂微胶囊囊芯含量和储存期的影响.采用扫描电镜和广角静态动态同步激光散射仪分别对微胶囊表面形貌、粒径大小及分布情况进行表征,采用傅里叶变换红外光谱和热失重分析仪分别研究环氧树脂微胶囊囊壁的反应机理及环氧树脂微胶囊热稳定性.实验表明,乳化剂和固化剂的质量分数均为1. 2%,固化剂滴加速率为1. 2 g/h,固化温度为50℃时,制得的微胶囊呈规则球形,表面致密性及分散性好、热稳定性佳;囊芯的质量分数为82. 3%,平均粒径为275. 3μm,这种环氧树脂微胶囊的化学稳定性较差,在室温放置12 d后囊芯的质量分数下降2. 0%.通过万能电子拉力机对质量分数为2. 0%的200～300μm微胶囊的环氧树脂复合材料进行损伤,经修复后测得修复率为67. 04%.

摘要：针对多种威胁条件下的无人机集群航路规划问题,提出了集群控制方法和周期性双层优化算法。以定点抵达任务为背景,将d-范数、冲击函数与反曲函数结合起来,构建了能够实现雷诺兹准则的集群动态控制模型,并采用设计出的周期性双层优化算法求解中心无人机的航路规划问题。通过仿真算例,验证了该模型的实效性和优化算法的可行性,与遗传算法-人工势场混合算法相比,周期性双层优化算法求解效率更高且优化效果更好。

摘要：为了更直观更简便地测量区域中的三维磁场,本文利用线圈的电磁感应效应设计了一种可移动的磁场三维测量系统,能够精确测量磁场并将测得数据进行滤波处理后产生空间内磁场的三维图像;并完成了系统的整机调试,采集到了相关数据,根据数据显示,该系统工作稳定,测量分辨率高,达到了预期的设计目标。