摘要：针对航空线路系统故障电弧检测问题,在分析故障电弧的成因和基本特征的基础上,设计一种基于小波分析的故障电弧检测算法。分析基于Schavemaker电弧模型的交流串联故障电弧发生电路,采用sym5小波对故障电弧电流数据进行分解,提取出电流的高频部分,并提出基于高频分量d_3标准差的故障电弧检测方法,基于Simulink对该算法进行仿真验证。仿真结果表明:该方法比传统的小波分解后直接设定阈值检测故障电弧方法区分度高,能快速准确地确定故障电弧的存在,为工程实践提供有益参考。

摘要：针对基于零速修正(zero velocity update,ZUPT)的行人导航算法无法对航向角进行观测导致航向角发散的问题,设计了一种基于ZUPT、零角速率修正和航向角误差非线性预测校正的惯性行人导航算法。首先通过广义似然比检测(generalized likelihood ratio test,GLRT)算法确定出零速区间;在检测到的零速区间内利用ZUPT算法构造速度误差观测量、利用零角速率修正(zero angular rate update,ZARU)算法构造角速率误差观测量,通过零速区间航向角误差观测模块构造航向角误差观测量,在非零速区间对航向角误差进行非线性预测;再利用卡尔曼滤波对零速区间内的速度、角速率、位置和航向角误差进行估计,利用估计误差对惯性行人导航系统进行误差修正;通过实际行人导航系统验证,在复杂运动状态下导航轨迹误差平均值仅为0.43 m,只占总路程的0.35%。在长航时行走的情况下导航误差仅为1.25%里程。所提算法无需增设其他传感器,无需限制行人的运动轨迹,具有良好的工程应用价值。

摘要：姿态估计是导航解算的基础,在基于足绑式惯性测量单元的行人导航系统中,由于足部运动加速度变化频繁且剧烈,使得常见的姿态融合算法精度下降。为了减小运动加速度对姿态解算的影响,通过数据分析定义了可以进行加速度补偿的拟合区间,在零速检测的基础上给出了拟合区间的判定方法,提出了对加速度计的输出进行一阶拟合补偿的方案,并设计了能完成后续行人导航姿态估计任务的容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)算法,在非拟合区间则采用三子样旋转矢量法进行姿态更新。在数值仿真中,将所提算法与纯三子样旋转矢量法进行了对比分析,对算法精度进行了测试,在行人导航试验中验证了算法的有效性。试验结果表明,在行走过程中及出现较大运动加速度的情况下,加入加速度补偿的CKF姿态估计精度平均提高了35.3%。在矩形闭合路径试验中,起终点水平误差降低了56.3%,起终点高度误差降低了20.3%。

摘要：提出了一种基于可观测性分析的机载捷联惯导系统(SINS)起飞阶段自标定方法。建立了自标定误差模型,以机载SINS和机场附近差分GPS输出之差作为观测量;对不同机动条件下的惯导待标定参数进行可观测度分析,设计了一种充分利用机场附近差分GPS和起飞阶段机动条件的飞行轨迹;利用Kalman滤波算法估计出惯导系统的待标定参数。仿真结果与可观测分析结论一致,与常规起飞过程的惯导系统自标定进行仿真对比分析,证明了该方法的有效性,为机载SINS的便捷标定提供理论依据和实际应用参考。

摘要：锚具锥孔的塑性变形会导致夹片和锚具之间存在咬合力,该力影响"拉脱法"检测锚下预应力结果.首次提出了塑性变形导致的咬合力测试方案:先张拉钢绞线使夹片夹紧,卸载后反向张拉,张拉力峰值即为咬合力值.对61个测试样本进行了数理统计分析,建立了咬合力正态分布概率模型;揭示了实际工程中"拉脱法"检测曲线下降段的受力机理.研究结果显示:"拉脱法"检测曲线下降段由咬合力和"瞬间应力重分布效应"累加所致,锚下预应力值介于张拉力峰值和下降段突变点之间,提出了锚下预应力检测值简易修正方法.

摘要：针对车辆主动安全系统中路面附着系数这一关键参数的估计问题,建立了融合Dugoff轮胎模型的三自由度车辆动力学模型,基于平方根容积卡尔曼滤波(SCKF)思想设计了路面附着系数估计器,该方法将正交三角分解法引入容积卡尔曼滤波(CKF)算法,避免了CKF中对协方差矩阵的开方操作,提高了算法的稳定性。利用MATLAB与CarSim联合仿真平台在不同路面条件下进行了多工况仿真验证,并将所提出算法与CKF算法进行对比,结果表明,SCKF算法的鲁棒性较高,估计精度高于CKF算法的估计精度,可以满足车辆主动安全系统的要求。

摘要：对双碳目标下的超大型机场多航站楼进场交通组织方案进行了优选,采用理论建模与软件仿真相结合的方式,对机场进场车辆的到达、停车、离开等行为的碳排放进行了建模,以现状到达车辆数据对仿真模型进行了标定,确定了碳排放最优情况下的机场进场交通组织优选方案;结合车辆吞吐量与车流特征,利用SUMO仿真工具软件确定了不同交通组织方式与碳排放量间的相关性,该研究为超大型机场陆侧进场交通组织方案选型提供了依据。

摘要：为科学利用机场陆侧出发车道边设施,针对机场车道边交通流特征,对机场出发车道边不同布局方案进行量化分析。探讨国内常见出发车道边布局形式、交通特征及通行能力,基于各车道通行能力构建考虑停车道溢出状态的出发车道边通行能力理论模型。以济南遥墙国际机场为例,利用VISSIM微观仿真软件的参数标定和场景构建对通行能力模型的准确性予以验证,结果显示:理论和仿真通行能力的相对误差分别为6.1%和4.2%。最后,在济南遥墙机场规划中的T2航站楼出发车道边设计5种布局方案,并运用仿真评价方法对通行能力和运行效率进行评价,结果表明方案3和方案4的运行效果最优。

摘要：为降低道路交通事故率,减少事故损失,采用全局遍历性和收敛性较强的自适应学习策略灰狼优化(grey wolf optimizer,GWO)算法,对长短期记忆(long short term memory,LSTM)神经网络中的初始学习率、隐藏层节点数、正则化系数等参数进行优化训练,构建GWO-LSTM道路交通事故量预测模型。以2000—2019年美国道路交通致死事故数据为样本数据,分别采用月粒度、周粒度、时粒度划分交通事故数据,对比分析GWO-LSTM模型、自回归移动平均(autoregressive moving average,ARMA)模型、反向传播(back propagation,BP)神经网络和LSTM神经网络的道路交通事故预测结果。结果表明:在3种时间粒度下,GWO-LSTM模型预测结果的平均绝对百分比误差和均方根误差均最小,预测准确度较高,可用于道路交通事故量预测中。

摘要：近年来,矿井数量不断增多,井下安全问题日益显著.在矿难发生以后,针对险情迅速确定最佳撤离路线成为一项重点研究工作.本文以整体的角度进行考量,对矿山紧急事故中最优路线的确定进行研究,面向井下大规模人群,提出了一种EMD应急疏导算法,可以针对井下复杂环境来快速规划出最佳逃生路线.该算法首先根据全局最优的思想,设计基于EMD的静态大规模人群应急疏导算法,以此在整体上确定最优的撤离路线;其次,通过环境以及位置检测,根据井下环境以及人员的实时位置来运行EMD算法,根据上一时刻的状态不断迭代,以此实现动态的EMD算法,以动态规划最优的逃生路线.本文以Dijkstra为基准,通过静态EMD算法以及动态EMD算法的仿真实验,借助随机网络图模拟以及实际井下仿真验证了本文所提出方法的有效性.