摘要：针对水下距离感知任务真实训练数据缺乏,水下目标感知任务目标模糊、密集、多尺度的问题,提出一种基于颜色校正和深度信息去雾的水下视觉感知系统。设计了一种改进的融合增强方法,并建立了一个水下单目图像数据集,以解决距离感知任务数据不足的难点。设计了一种基于深度信息的去雾方法,结合水下成像模型对图像进行去雾处理,提升图像质量。设计了一种基于中心点检测的通道重排网络,将卷积神经网络中浅层的详细特征完全集成到深层中,且无需锚框,增强对小目标、密集目标的特征提取能力。实验表明,该系统可从水下图像中恢复真实陆地色彩,准确感知水下场景相对距离,并实现域内和跨域高精度目标感知,在URPC数据集上取得了78.2%的域内目标检测精度,比基准CenterNet高出4.6%,在UTTS数据集上取得81.5%跨域目标检测精度,证明了该系统的有效性。

摘要：基于光纤传感网络的测量技术具备多测点、快速测量、抗电磁干扰及本征安全等优势,在航空航天、电力和土木等领域有广泛的应用前景。回顾了航天领域光纤传感技术的应用进展,围绕飞行器应用的光纤传感关键技术,着重分析了光纤传感器设计与制备和分布式光纤调制解调技术,以集成高密度弱反射光纤光栅传感器的热防护材料为监测对象,搭建光频域反射系统,获取了单面加热情况下热防护材料毫米级空间分辨率温度分布信息,并给出了高空间分辨率分布式光纤传感系统在航天领域应用的发展建议。

摘要：红外成像系统由于制造工艺和成本制约,分辨率仍然较低。图像超分辨率重建技术是提高图像分辨率的有效方法,获得了广泛研究,并在仿真图像上获得了很好的效果,但应用于实际图像时效果不甚理想,主要原因是实际成像退化更加复杂,包括红外光学系统像差和装配误差引起的空间非一致模糊,以及受工作温度影响导致的模糊核变化。针对上述问题,提出一种基于深度学习的红外成像退化模型辨识方法和基于退化模型约束的超分辨率重建方法,通过在不同工作温度下采集标定靶标图像,标定不同工作温度、不同空间位置的模糊核;采用卷积神经网络建立成像退化模型,并利用定标数据进行模型参数求解,为超分辨率重建提供更多先验信息;设计迭代超分辨率重建网络,交替进行退化参数估计和超分辨率重建,经过多次迭代逐步提高重建效果。实验结果表明,采用卷积神经网络求解的成像退化模型可准确描述模糊核变化规律,基于退化模型约束和退化参数在线学习的超分辨率重建方法可显著提高红外超分辨率成像的效果,具有较高的工程应用价值。

摘要：针对异构无人集群存在层内不同协同控制目标以及层间协同耦合的控制问题,提出了“编队-合围跟踪”控制的定义与框架,采用具有时变输入的跟踪-领导者来生成集群系统的整体参考轨迹,克服了现有编队-合围控制中无法有效控制集群整体宏观运动的缺陷。对于存在切换拓扑的高阶异构集群系统,基于分布式鲁棒自适应估计技术以及预先定义的合围控制策略,利用邻居局部信息交互构造了分布式编队-合围跟踪控制器,给出了分层耦合情况下控制器的多步设计方法。采用共同李雅普诺夫稳定性理论,证明了切换拓扑条件下异构集群实现输出编队-合围跟踪的充分条件。通过无人机-无人车异构集群的仿真例子,验证了所提出的编队-合围跟踪控制方法的有效性。

摘要：临近空间内大气参数的动态变化会导致高速飞行器气动噪声具有显著的不确定性特征,准确量化气动噪声不确定性特征对飞行器结构设计具有重要意义。针对高速飞行器机翼结构,首先通过本征正交分解和代理模型技术建立气动噪声的降阶分析模型,提升气动噪声的分析效率;然后,基于降阶分析模型和大气参数的随机分布特性,高效量化动态大气环境下高速飞行器气动噪声的不确定性特征;最后,通过敏感性分析研究大气参数对气动噪声的影响程度。研究结果表明:所构建的降阶模型具有较高的分析效率和预示精度,能够准确高效地量化动态大气环境下飞行器气动噪声的不确定性特征;大气参数和气动噪声之间存在非线性关系,激波及激波后边界层分离非线性是造成气动噪声剧烈波动的重要原因;大气密度变化对气动噪声不确定度贡献较大。

摘要：现代试验设计(Modern Design of Experiments,MDOE)方法是提升风洞试验效率的一种重要技术途径。基于拉丁超立方的现代试验设计方法尽管理论效率很高,但其设计的随机采样点在与风洞模型姿态自动控制系统配合时,实际效率会显著下降。根据现有风洞试验设备控制系统走刀特点,针对多变量风洞试验设计需求,提出一种基于分层拉丁超立方的现代风洞试验设计方法,并将其应用于马赫数6的风洞模型的二变量试验和三变量试验设计。在满足精度的情况下,将MDOE方法与传统试验设计(One Factor at A Time,OFAT)方法进行对比,结果表明:二变量试验中,MDOE方法仅需OFAT方法 20%左右的样本量;三变量试验中,MDOE方法仅需OFAT方法 30%左右的样本量。与经典拉丁超立方试验设计方法相比,本文所发展的分层拉丁超立方试验设计方法结合现有风洞试验设备,可有效减少试验车次,提高试验效率,缩短试验周期。

摘要：针对枪械传统设计过程中指标验证过度依赖实物试验的问题,提出了枪械数字样机构建方法;根据典型枪械工作特点和性能指标,基于三维模型的几何样机,结合相关仿真分析软件,建立了面向枪械多项功能性能的仿真模型,分析了疲劳寿命、射击精度、终点威力、人机工效等内容,得到了具体的参数值;结果表明:枪械数字样机能够从结构合理性、原理可行性、指标可达性、措施有效性4个维度进行仿真分析,在计算机上实现了对物理样机功能和性能的分析和评价,为枪械的结构改进和性能优化提供了数字化手段,能够有效减少样机研制过程中的加工和试验轮次,支撑枪械设计效率和水平的提升。

摘要：非侵入性脑部刺激技术(NIBS)作为一种安全、新型的治疗技术,在改善脑卒中、帕金森病、阿尔茨海默病等器质性或非器质性疾病引起的认知功能障碍中均显示出较好的应用前景。近年来重复经颅磁刺激(rTMS)临床应用和临床研究较多,改善认知功能障碍效果相对明确,经颅直流电刺激(tDCS)与经颅交流电刺激(tACS)的应用研究也展现出较大的潜力。三者无论是单独治疗或联合治疗均显示出可改善认知功能的效果。其治疗模式选择、参数设置、联合治疗方案是治疗效果的关键要素,需要个体化治疗设计。本文结合三者改善认知功能的作用机制、临床效果、刺激参数、新型刺激模式、安全性等进行综合分析与比较,展望其未来的临床应用前景。