摘要：针对地铁穿地通信系统中,大地层对电磁波反射、折射带来的多径衰减问题,设计一种基于直接序列扩频的抗多径干扰通信系统。通过采用高随机性的Logistic扩频码,极大地提高了地铁穿地通信系统的抗多径干扰性能。仿真结果表明,针对不同的近地传输介质,系统误码率接近于0.1%,且随穿地深度增加,误码率趋于0,为以后近地穿地通信提供了一定的理论基础。

摘要：围绕适用于小型无人机、单兵等平台的微小型弹药制导化需求,提出了基于捷联导引头和捷联惯导的全捷联制导控制方案。针对全捷联体制无法直接提供有效制导信息的问题,导出了惯性视线速率的理论方程及滚转稳定条件下的实用形式,设计了非线性微分器以实现稳定的视线信息数值微分。给出了作为内回路的PI校正两回路过载驾驶仪。分别进行了机载平台和单兵发射的仿真。结果表明:全捷联技术可以有效解决小射程条件下制导弹药的小型化、精确化,多约束条件下的制导控制系统设计是应用的关键。

摘要：钟形振子作为钟形振子式角速率陀螺的核心敏感元件,其机电耦合特性将直接影响钟形振子式角速率陀螺的整体性能。针对钟形振子式角速率陀螺在设计制作过程中未涉及的机电耦合特性展开分析,提出利用弹性力学中的能量原理和拉格朗日方法建立钟形振子机电耦合模型的方法,解决了钟形振子驱动与检测间的多场建模问题,实现了钟形振子的机电耦合关系的线性表征。首先通过分析压电驱动与检测原理,通过坐标变换给出压电电极在钟形振子作用的压电势能表述;利用弹性力学中的能量原理和拉格朗日方法建立钟形振子的机电耦合模型,分析压电电极与钟形振子特性间的关系,确定钟形振子的压电电极参数。最后通过试验手段,验证分析结果的正确性和可用性。

摘要：针对当前储油罐目标检测研究仅针对独立数据集,缺乏区域性检测的实际应用问题,采用一种基于卷积神经网络的嵌入掩膜分支的多阶段目标检测网络(mask multi-stage network,MMSNet)对天津港储油罐进行检测。该网络以ResNet50和特征金字塔网络(feature pyramid network,FPN)作为特征提取网络,在检测头部分设计并行的多阶段检测分支和掩膜分支。多阶段检测分支通过适配不同IoU的候选框,保证训练阶段和推理阶段拥有相似的分布特性;掩膜分支通过提取不同IoU阈值下的特征图,精确回归目标的边界位置。通过国产GF-2号卫星影像数据,提取了天津港地区的储油罐。实验表明,MMSNet网络在保证召回率为92.6%的情况下,准确率可达96.8%,为港口储油罐的快速识别提供了可能。

摘要：制导弹药用姿态测量装置机械结构能够抵抗高过载、高冲击是保证弹药的姿态控制和精准制导的前提条件。针对现有制导弹药用姿态测量装置结构的存在的技术难点特别是过载能力差、体积大、结构复杂等不能满足制导弹药姿态测量装置实际需求,提出了一种结构简单、机械强度高、抗过载能力强的高过载姿态测量装置(HOAMD)的机械结构,具体包括电池单元、信号处理电路、三个钟形振子、底座和外壳。HOAMD机械结构设计通过计算机辅助工程仿真方法优化相应参数和结构,合理利用空间,采用高温高阻抗混合胶灌封及分层灌封工艺,显著提高了结构的抗过载性能。通过有限元仿真验证了所提出的HOAMD机械结构抗过载能力达万g以上,功能性试验证明了该机械结构可满足复杂高过载环境下载体姿态的测量。

摘要：针对四旋翼无人机抗复杂干扰能力差的问题,提出在无人机姿态控制上采用线性二次型调节器(linear quadratic regulator,LQR)的控制方法,并对3个姿态角分别设计了单回路LQR控制器和多回路LQR控制器;提出一种全流程改进遗传算法,用于优化两种控制器参数。通过动态响应实验,对比粒子群算法、模拟退火算法与改进遗传算法的优化效果,验证了所用改进遗传算法具有良好的优化效果;设计了抗干扰实验,对单回路和多回路LQR控制器分别进行阶段性风和全程性风的抗风干扰实验,验证了多回路LQR控制器抗复杂干扰能力强,性能良好。

摘要：高精度时间测量技术在激光测距中有着重要作用,而时钟信号周期误差是影响时间测量精度的关键。传统的时钟周期校准往往只将测量过程中最后一个时钟周期的误差作为校准参数,无法对整个测量过程中的误差进行补偿。针对这一问题,提出了脉冲激光测距中高精度时间测量时钟信号误差补偿的方法,通过测量计时芯片在不同时间下的时钟周期误差,构造误差曲线以对测量结果进行补偿,提升了时间测量系统的测量精度。使用TDC-GP22专用计时芯片设计了时间测量系统并进行了测试。测试结果表明,系统平均绝对误差为0.38 ns,最小误差可达到65 ps。

摘要：针对单天线GNSS辅助捷联惯性组合(INS)导航系统中,车辆静止及直线运动时航向角发散失效,误差较大,提出一种基于Extend Kalman Filter (EKF)的双天线GNSS辅助MINS组合导航方法。利用GNSS提供精度较高的航向角约束MINS的航向角发散,GNSS提供的速度和位置于MINS组合。根据双天线的GNSS/MINS组合系统的误差传播特性建立误差状态模型,设计了扩展卡尔滤波组合滤波算法进行仿真验证,通过对比高精度SPAN-CPT(SynchronousPositionAttitudeand Navigation)进行跑车试验。结果表明偏航角,俯仰角精度分别为0.2RMS,0.3RMS,速度位置精度提高,可用于低成本高精度车辆导航。

摘要：针对蛇形机器人的蜿蜒运动,分析了其运动机理,在虚拟样机软件中导入了蛇形机器人结构模型,建立了动力学方程,对蛇形机器人的运动轨迹进行了规划,分析了关节角度函数中转角幅值、摆动频率、相位差、比例因子以及静摩擦系数对其运动轨迹的影响。结果表明,通过合理设置关节角度函数中的各个参数,能保证蛇形机器人的运动具有基本的稳定性,且一定范围内的参数变化能实现最佳直线蜿蜒运动。最后,给出了各个关节的驱动力矩,为驱动机构的选型和物理样机的加工提供了理论依据。

摘要：井喷液柱高度精准预测是制定油气井井喷救援方案的重要指导依据。为满足无参照物、无测量间距的井喷液柱高度测量需求,提出了一种基于机器视觉的井喷液柱高度优化测量方法。首先通过双目视差原理获取井喷液柱像素当量,然后采用颜色与形状的组合图像分割方法得到井喷液柱的轮廓,最终查找图像分割结果的边界得到井喷液柱高度。同时,设计井喷模拟装置开展多场景井喷液柱高度模拟室外实验,与机器视觉测量方法进行对比验证。研究发现:改进的机器视觉测量方法在颜色与边界双向干扰的情况下最大相对误差不高于5.36%,测量准确度满足井喷救援抢险需求,为井喷救援工作方案的制定提供了有力的工程指导依据。