摘要：为了解决飞机驾驶舱形态设计过程中,飞行员存在的认知偏好描述困难及决策犹豫的问题,提出基于犹豫模糊集的飞机驾驶舱设计形态综合评价方法.通过对驾驶舱设计形态的认知需求分析,建立了驾驶舱设计形态认知需求的属性特征体系;利用粗数评价模型得到影响驾驶舱设计形态认知偏好的评价指标,提取驾驶舱关键部件设计形态特征线,获取了驾驶舱关键部件设计形态的核心特征,进一步结合驾驶舱设计形态的认知偏好评价指标,获取综合决策评价值;采用认知熵理论修正评价指标权重,构建集结犹豫模糊评价模型,从而得到复合认知偏好下的驾驶舱设计形态优先级排序.与5种同类评价算法进行比较及一致性检验,结果表明本研究所提方法具有良好的可靠性且能有效解决评价信息的犹豫性,能够较好地实现对飞机驾驶舱设计形态认知偏好的精确评估.

摘要：船体曲面的型值数据与图片数据都是序列相关型数据,即数据排列形式与所表达信息紧密相关的数据类型,因此用于图片分类和生成的计算机视觉技术,理论上也适用于船体曲面特征的认知与生成。本文基于此共性假设,对基于计算机视觉的船体曲面特征认知与生成机制开展系列研究。通过卷积神经网络搭建多元分类器用于识别不同区域的船体曲面形状,在多种曲面分割方案下均得到较为理想的分类精度;基于生成式对抗网络模型,设计一体式和分区式船体曲面生成方法,并根据这两种方法分别尝试进行曲面生成和重构,证明两种方法都能依据其自身特点部分实现船体曲面生成功能,为后续的研究提供参考。本文研究结果可为船体曲面快速建模与变形方法方面的研究提供技术和理论支持。

摘要：针对当前复杂地形与路况对整车机动性及越障能力的需求,设计了一种轮腿式可变形车轮结构,该车轮结构可在不同地形与路况下进行轮式与腿式的状态转换。介绍了可变形车轮的设计原理并对结构参数进行了计算与优化,分析得到了轮腿式可变形车轮最大变径比。设计了一套简单有效的轮腿式可变形车轮智能变形控制系统,并据此开展整车布局设计,分析整车运动过程。制作并搭建了样车平台,通过实验测试了整车的机动性与越障能力。结果表明该变形车轮可在轮式与腿式状态下快速智能转换,使得整车系统可同时在结构化与非结构化路面稳定行驶,具有较高的机动性与越障能力。

摘要：半导体锑碲合金Sb_(2)Te_(3)是实现高性能相变存储与类脑计算的一种关键母体材料,其亚稳态立方相具有占格点高达1/6以上且随机分布的空位,具备安德森绝缘体性质.而Sb_(2)Te_(3)的稳态结构为菱方六角相,是一种典型的强拓扑绝缘体材料.但由于六角相Sb_(2)Te_(3)存在自发掺杂行为,其体相通常呈金属性而非绝缘性,从而掩盖了其拓扑非平庸的狄拉克表面态性质.本工作提出一种基于Sb_(2)Te_(3)的异相同质结构的新概念,原理上可同时利用该材料的拓扑性质与安德森绝缘性质从而实现超低损耗的电子输运.本文在分子束外延制备的六角相Sb_(2)Te_(3)薄膜中,利用透射电子显微镜中的聚焦电子束辐照驱动薄膜体相区域的六角相至立方相结构相变,并原位观察了空位无序化在其中起到的关键性作用.通过第一性原理计算,结果表明六角相Sb_(2)Te_(3)的能量随着空位层空位浓度的降低而快速上升,在空位浓度减小至50%~70%时触发原子堆垛迁移,从而形成立方相结构.临界空位浓度的大小主要受沿空位层垂直方向压应力的影响.结合实验与计算结果,本文证实了Sb_(2)Te_(3)异相同质结构的界面附近不存在明显的晶格错配,为后续制备Sb_(2)Te_(3)异相同质结构宏观样品,以及探索拓扑物理与安德森电子局域化之间的相互作用提供了指导.

摘要：弱电网下锁相环与电网阻抗间的耦合会造成系统不稳定.含前置低通滤波器锁相环的并网逆变器虽能改善并网系统稳定性,但存在并网电流相位滞后问题.本文通过将滤波器从锁相环支路“拆分”,提出了一种电流二阶校正的阻抗重塑法,以基波电流控制性能、相角裕度、低频幅值为约束建立了多目标约束函数,单独优化设计了二阶校正环节参数,提高了并网逆变器的弱网稳定性,实现弱电网下的单位功率因数并网.最后在StarSim实验平台验证了所提控制方法的有效性.

摘要：为了缩小矩形正交幅度调制(QAM)方式和香农极限的差距,探究高斯信道下的星座整形性能,设计一种应用于卫星间激光通信的几何整形与概率整形相结合的方案。将星座点的判决范围视为圆形,从图形的紧密排列角度出发提出几何整形的思路,再利用编码映射技术使各个星座点概率分布符合麦克斯韦-玻尔兹曼分布。几何整形与概率整形相结合可以进行非常规星座点数的星座设计。在功率限制的前提下,进行了信息熵为3和星座点数为8~13、信息熵为4和星座点数为16~23的仿真和相干光通信系统实验。在仿真理论中,误码率约为5×10-3时,相比常规8QAM和16QAM,矩形QAM分别取得了约1 dB和1.3 dB的增益。同时还进行了8点和16点的几何整形的仿真和实验,相较于矩形QAM,分别有约0.1 dB和0.22 dB的性能提升。

摘要：在城市轨道交通网络化运营条件下,极易导致换乘站的换乘需求差异过大。为提高列车时刻表与换乘需求的匹配度,本文基于网络中换乘站的空间拓扑结构和换乘需求在时间和方向上的特点,通过构建量化换乘差异的协同度指标,建立以列车同步次数最大化为目标的列车时刻表优化模型,优化轨道交通网络线路间成功衔接次数,提升乘客换乘出行效率。针对提出的混合整数非线性规划模型,本文设计了一种基于天牛须搜索的粒子群优化算法进行求解,并将模型及算法应用于北京市轨道交通网络进行算例分析。结果表明,所构建的模型能依据换乘需求在空间、时间及方向上的差异,利用协同度分级优化轨道交通路网中列车协同状态;优化后全网列车同步到达次数增加33.86%,乘客平均换乘等待时间减少22.75%;相较于PSO和BAS算法,本文所提的算法具有更好的全局搜索能力和求解效率。本文可有效提高轨道交通换乘效率,为提升城市轨道交通服务质量提供理论参考。

摘要：随着人口老龄化加剧,人体机能衰退,导致四肢灵活性下降,严重者失去行走能力。研究表明,借助下肢外骨骼可以辅助人体行走。设计了一种下肢外骨骼,通过收集下肢健侧的能量,在患侧下肢行走时释放。利用单侧下肢对患肢进行运动补偿,辅助行走,实现人体能量的收集、管理和迁移。通过人体穿戴实验评价外骨骼对于肌肉的影响,结果表明股直肌的均方根值降幅可达10%,腓肠肌外侧肌肉的肌电积分值降幅达12%。外骨骼对下肢肌肉的影响较为明显,借助外骨骼可以为下肢运动提供辅助拉力,同时降低肌肉活性。

摘要：红外焦平面阵列在各类红外成像系统中发挥着巨大的作用。为提升红外焦平面的工作温度、量子效率和灵敏度,通常使用微透镜阵列作为红外焦平面的聚光器。当前微透镜阵列的制作材料通常与红外探测器材料不同,因此在集成装配时需要额外的工艺手段,工艺难度较大且效率较低。利用微纳光学超表面技术体系,可以在红外探测器衬底材料上直接制作平面式的固体浸没型微透镜阵列,实现前置微透镜与红外焦平面的单片集成。文中以红外探测领域最有潜力的锑化物Ⅱ类超晶格红外探测器为应用目标,设计了一种基于GaSb衬底的固体浸没式红外超表面透镜。设计的超表面透镜在中波红外波段工作,能适用于所有入射偏振。器件设计焦距为100μm,理论上在目标波长下的最高聚焦效率达到70.7%,数值孔径(NA)达到1.15。该设计可以推动微透镜阵列向扁平、超薄、轻量的方向发展,简化微透镜阵列与红外焦平面阵列的集成工艺,有望提升红外焦平面的探测效率,并降低制造成本。

摘要：为改善载人密闭舱室整体舒适度,提升作业人员的生理、心理舒适性与工作效率。对载人密闭舱室舒适度评估方法展开深入探究,在完成舱室整体舒适度评估的基础上,能够进一步明确影响舱室综合舒适度的基本事件并进行重要度排序,从而更有针对性的改进和指导载人密闭舱室设计。构建了载人密闭舱室舒适度故障树分析(Fault tree analysis,FTA)模型,将载人密闭舱室舒适度影响因素划分生理环境、物理因素、主观感受3个中间等级,下行提取17个基本事件,综合模糊贝叶斯(Fuzzy bayesian networks,FBN)方法进行正向诊断,评估载人密闭舱室的整体舒适性;展开逆向因果推理,寻找造成舱室不舒适的主要原因。结果表明:实例探究中选取西北工业大学载人密闭实验室进行整体舒适度评估,并通过16位被试人员的主观评价验证了载人密闭舱室FTA-FBN舒适度评估方法的有效性与可靠性;逆向推理计算各基本事件对舱室整体舒适度的影响概率并进行排序,指出载人密闭舱室设计改进方向。