摘要：针对空间相机轻量化、小型化要求,采用一体式环形孔径透镜。由于基底单一和结构紧凑,系统存在色差和球差,引入衍射光学元件和偶次非球面校正像差,而单层衍射光学元件在宽波段存在衍射效率下降等问题,设计了一种端到端式光学-数字联合成像系统,对影响衍射效率主要级次的点扩散函数进行一致性优化,构建出空间不变的点扩散函数模型,为后续图像复原建立复原函数模型,实现退化图像的复原。最终光学-数字联合成像系统工作波段确定为0.45~1μm,焦距为185 mm,视场为5°,F数为4,遮拦比为0.35,系统总长为67.8 mm。

摘要：安全帽检测是保障建筑施工现场安全的一个有效手段。为保证暗光条件下图像分辨度,塔机吊钩摄像头夜间经常需采集灰度图像。由于摄像头晃动和人员走动,安全帽目标区域还经常会出现模糊现象。为解决模糊灰度图像中目标特征丢失所导致的检测精度下降问题,以YOLOX为基准模型,提出一种用于夜间安全帽检测的特征增强和回归权重自适应YOLOX(feature enhancement and regression weight adaptive,FERWA-YOLOX)算法。算法在输入层增加了融合不同大小感受野的多尺度残差(multi-scale residuals,MSR)模块,在同层网络中融合更多局部特征,降低目标局部模糊带来的影响;在解耦头的分类分支增加并行池化通道注意力(parallel pooling channel attention,PPCA)模块,弥补因目标颜色特征丢失所导致的网络分类能力的下降;设计了一种带双惩罚项的损失函数(double penalty items-Siou,DPI-Siou),自适应地降低形状固定目标的形状损失和模糊目标在回归时的权重,提高网络的检测精度。实验结果表明,FERWA-YOLOX较原YOLOX算法,mAP提升了4.88个百分点,参数量仅提升0.5 MB,且满足夜间实时检测需求。

摘要：针对现阶段潜艇用水下吸声材料的低厚度强低频吸声的性能诉求,基于三维间隔织物,将兼具多孔和共振吸声特性的类填充微穿孔板(F-MPPL)结构引入常规空心微珠填充水下吸声材料(HBF复合材料)中,设计出新型三相复合水下吸声材料(F-MPPL复合材料)。鉴于海中复杂环境对水下吸声材料声学性能的影响,采用人工海水浸泡的方法对F-MPPL复合材料进行海水老化,结果发现老化12个月后的F-MPPL复合材料平均吸声系数下降了13.6%。同时,基于海水老化下孔隙率和穿孔率的变化对最终宏观模型仿真结果的影响,对F-MPPL复合材料的水下吸声性能寿命进行预测发现,模型可准确预测材料吸声峰值的位置,但对材料吸声系数峰值的大小预测稍有偏差。研究结果可为各类水下吸声材料的吸声性能老化研究提供实践经验,并为F-MPPL结构在海水老化下的长期寿命预测及性能优化提供理论参考。

摘要：设计了6种不同成分配比的7N01合金,通过硬度计和万能试验机对不同成分合金在时效过程中的硬度和力学性能进行了测试。分别通过透射电镜明场像(BFTEM)、选区电子衍射(SAED)和高角度环形暗场像(HAADF-STEM)3种不同的成像模式,对不同配比合金的微观组织进行了表征和分析。结果表明:在120℃峰时效过程中,Mg对合金晶内GP区和η′相的类型、数量有明显的影响;Zn对时效过程中晶界无沉淀析出带(PFZ)变化有明显的影响;Zn和Mg共同影响着晶内和晶界析出相的尺寸和密度。Mn对Al6Mn析出相的数量和分布影响较大,同时Mn含量增大会略微提高合金晶内GP区和η′相的密度。

摘要：针对传统火灾报警在夜间等极端天气下效果不佳,受限于复杂环境等问题,提出一种基于红外与可见光图像融合的火灾预警算法。在生成对抗网络(GAN)中设计并提出双分支注意力结构。其中一条分支通过密集残差子网提取更多鲁棒的特征信息,另一条分支通过注意力子网(efficient coordinate channel attention group,ECCAG)弥补空间信息的缺失,以最大限度获取更多高频细节特征,设计并提出了一种调节损失作为损失函数,通过改进GAN算法得到融合图像,根据提出的火灾预警算法判断是否存在火灾隐患。实验结果表明:改进GAN算法得到的融合数据集目标检测的平均准确率为96.19%,相较于单一红外数据集与原始GAN算法数据集的目标检测平均准确率分别提高了11.09个百分点与6.2个百分点,在公开数据集TNO与LLVIP数据集上测试火灾患检测准确率为97.45%。结果表明,火灾预警算法可以在未发生火灾时及时预警,针对不同场景都可得到显著的检测效果。

摘要：为了获得奥氏体不锈钢在液压支柱钢表面激光熔覆的最佳工艺参数,选取工艺参数激光功率、扫描速度、送粉速度为输入变量,将熔覆层质量作为评价指标建立数学模型,设计了16组正交实验。利用自适应混沌粒子群算法进行寻优,对熔覆层宏观形貌和显微组织进行实验分析,验证优化后的工艺参数的合理性与准确性,并将综合评价值相近的两组试件进行对比。结果表明:激光功率为1200 W、扫描速度为13 mm/s、送粉速度为1.72 g/min是最佳的工艺参数组合;采用自适应混沌粒子群算法对工艺参数进行优化,能够有效地改善熔覆层的宏观缺陷和表面性能,证明了该优化算法在激光熔覆领域应用的可行性。

摘要：近些年,镍基自润滑涂层作为减摩耐磨材料被广泛喷涂到机械运动副表面。从涂层的组分设计、制备工艺及涂层微结构控制3个方面,系统总结了热喷涂制备镍基自润滑涂层的最新研究进展并对未来的研究方向进行了讨论。首先从涂层基础相、润滑相和增强相3部分阐述了镍基自润滑涂层的构成要素,并重点分析了涂层组分设计的常用模式,以期为新型镍基自润滑涂层的组分设计提供参考;继而针对热喷涂技术的工艺特殊性,重点综述了热喷涂喂料复合粉末制备的研究最新进展;随后针对热喷涂制备涂层时导致的涂层缺陷问题,详细阐述了涂层微结构控制、涂层预处理和后处理等对自润滑涂层性能影响的最新探索进展;最后,总结了目前在镍基自润滑涂层研究中存在的问题,进一步指出优化工艺技术、采用数值模拟结合试验测试的方法,来深入研究涂层内部的润滑摩擦机理将是未来研究的重要方向。

摘要：水汽是大气的重要组成成分之一,其时空变化受气温、气压等多种气象因素的影响。因此,研究水汽反演影响因素对获取高精度水汽信息具有重要意义。以中国区域为例,研究利用全球导航卫星系统(global navigation satellite sys‐tem,GNSS)和非实测气象数据(气温和气压)探测大气可降水量(precipitable water vapor,PWV)的方法。首先,对欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasting,ECMWF)第5代气候再分析数据集(ECMWF reanalysis v5,ERA5)提供的气温、气压和GNSS反演的天顶对流层延迟进行评估;其次,大气加权平均温度T_(m)是PWV反演的关键参数,对不同的T_(m)计算模型进行分析,确定中国区域最优T_(m)计算模型;最后,根据误差传播理论推导PWV的理论误差,利用非实测数据计算小时分辨率的PWV并进行精度评估。结果表明,利用GNSS获取的中国区域PWV与无线电探空/ERA5 PWV均有较好的时空一致性,降雨期间PWV的误差较非降雨期间稍大。所提方法获取的PWV理论误差为2.0 mm,实际误差为2.1 mm。因此,基于GNSS和非实测气象参数反演的PWV具有较高精度,对于研究中国区域水汽时空变化与分布具有重要意义。

摘要：空间角向孔作为行星轮系旋转作动器中的重要结构特征具有很高的加工精度。镗削时必须根据图纸设计尺寸得到准确的镗削工艺尺寸,以便准确定位。文章系统地对双角度、三角度空间角向孔镗削过程、工艺尺寸转换进行了研究,使用图解法、解析法推导出对应的计算公式,拓展了工艺尺寸转换方法。利用解析法得到的计算公式,实现利用空间角向孔与工艺钢球相对尺寸及空间角向孔角度尺寸,得到所需的镗削工艺尺寸,降低了工艺尺寸转换难度,提高了空间角向孔的镗削效率。同时结合Python编程语言,编写出一套工艺尺寸计算软件,验证了推导公式的有效性和准确性。

摘要：目前,我国基于服装个性化智能量身定制的理念日趋完善。但是,在消费者目标尺寸自动获取方面仍然缺乏实用的设备和技术,成为了大多数企业个性化智能定制发展的一个瓶颈,其根本原因是缺少实用性强的个性化智能定制系统。人体动态测量与其他工业产品精密测量相比具有自身独有的特殊性和困难。在探讨了现有的光学类基于个性化智能定制系统的现状的前提下,针对目前存在的激光三维人体扫描测量系统普遍存在硬件设备庞大、结构复杂的问题,对文中提出的基于个性化智能定制系统进行了原理设计,建立了系统的物-像结构算法的数学模型。该算法采用了扫描单元旋转的测量方式,使系统能够在垂直方向上获得较大的测量范围,目的是使系统采用较小的硬件获取满意的三维人体空间坐标,有利于节省竖直空间、减小体积。该算法已成功应用于基于服装个性化智能定制系统。为了验证本算法的精度,设计了与法国力克系统的三维人台对比扫描实验,实验数据验证了本系统结构算法的精度、工程实用性和可靠性。