爪型航天器对接机构容差性能分析

在航天器对接结构优化设计问题的研究中,航天器对接机构对在轨服务有重要作用,爪型航天器对接机构是新型对接机构.新型对接机构对对接任务的初始位姿偏差的容差性能需要进行研究,对接机构的性能将直接决定对接任务的成败.针对爪型对接机构的容差性能这一问题,利用三维造型软件Pro/E和机械系统动力学仿真分析软件Adams建立了爪型航天器对接机构虚拟样机模型,通过改变单参数变量方法进行对接过程仿真,对仿真结果进行对比分析,可为爪型对接机构的设计、对接初始条件确定和控制策略的制定提供参考.     

垂直姿态的非正交测量优化与校正

垂直小角度时,采用的非正交姿态测量方法旨在解决传感器输出信号极微弱和解算精度低等问题。描述了非正交坐标系的理论模型,对其进行了优化,确定了最佳偏置角度。利用补偿矩阵对因测斜仪安装问题引入的位置误差进行校正,通过井斜角和工具面角的解算结果验证校正效果。测试结果表明,在偏置角为45°时,姿态参数具有较高的解算精度;而数据校正能大幅度降低位置误差,进一步提高测量精度。     

基于DTW约束的动作行为识别

针对固定视角下的人体动作行为准确识别的研究,通过姿态关节点标定,结合不同关节点对动作内和动作间起到不等的权重区分度的问题,提出一种加权量化矩阵的姿态特征表示方法,将关节点相对坐标经过权重修正作为姿态特征,减少因关节点标定误差或图像帧的缺失导致的识别精度下降和误判率增加等问题,同时,对DTW算法加入动态时间规整加以约束来降低算法的复杂度,最后在家庭智能空间内获取动作姿态图像序列,通过实验验证关节点标定及行为识别算法的有效性.     

基于树搜索算法的多用户MIMO系统的自由度分配

针对最大化多用户MIMO系统的和速率的问题,提出了将迭代式干扰对齐技术（Iterative Interference Alignment：ⅡA）和系统自由度（DoF）分配策略相结合的一种算法.系统的DoF分配是通过树搜索算法（Tree search）来实现的.理论分析及实验仿真结果表明,该算法获得的系统容量,接近遍历法（exhausting search：EX）的结果,但是在算法复杂性及收敛时间上明显优于遍历法.     

An algorithm and observability research of autonomous navigation and joint attitude determination in asteroid exploration descent stage

In this paper, an autonomous relative navigation and joint attitude determination algorithm in asteroid exploration descent stage is researched based on feature point information of perpendicular asteroid surface image observed by optical navigation camera, distance vectors from spacecraft to asteroid measured by three angled installed lidars and relative velocity increment measured by accelerometer when the relative distance vector to the centroid of asteroid can not be obtained. The inertial attitude of spacecraft is determined by sun vector, star vectors and inertial angular velocity respectively measured by sun sensor, star trackers and inertial reference unit. Also, in order to obtain measurement error model transferred from sensor noise, a covariance matrix solver considering error correlation is presented via the error model of normalized vector to first order. Numerical simulation and improved observability evaluation of filtering are undertaken to discuss the results of complete sensor observation and weak observation of lidars, and verify the effectiveness of the presented relative navigation and attitude determination algorithm.     

单幅图像刚体目标姿态估计方法综述

刚体目标姿态作为计算机视觉技术的重点研究方向之一,旨在确定场景中3维目标的位置平移和方位旋转等多个自由度,越来越多地应用在工业机械臂操控、空间在轨服务、自动驾驶和现实增强等领域。本文对基于单幅图像的刚体目标姿态过程、方法分类及其现存问题进行了整体综述。通过利用单幅刚体目标图像实现多自由度姿态估计的各类方法进行总结、分类及比较,重点论述了姿态估计的一般过程、估计方法的演进和划分、常用数据集及评估准则、研究现状与展望。目前,多自由度刚体目标姿态估计方法主要针对单一特定应用场景具有较好的效果,还没有通用于复合场景的方法,且现有方法在面对多种光照条件、杂乱遮挡场景、旋转对称和类间相似性目标时,估计精度和效率下降显著。结合现存问题及当前深度学习技术的助推影响,从场景级多目标推理、自监督学习方法、前端检测网络、轻量高效的网络设计、多信息融合姿态估计框架和图像数据表征空间等6个方面对该领域的发展趋势进行预测和展望。     

基于电磁效应的球壳型磁流体仿真分析

针对卫星姿态调控中飞轮轴承易磨损、动量利用率低等缺陷,提出了一种球壳型磁流体实现卫星三轴调姿的新方法.仿真分析采用耦合方法,通过求解交变电磁场方程与流体控制方程,数值研究了球壳中的电磁场分布、流场分布及电磁场作用下电磁驱动器电流强度和频率对液态金属流动的影响,预测了磁流体姿态控制器静态启动后的角动量大小和输出扭矩.结果 表明,球壳型磁流体姿态控制器具有良好的姿态控制能力,为卫星姿态控制提供了新的思路.     

基于Petri网的并发事件流程模型修复分析

目前,流程模型可以从大量的事件日志中挖掘出来,以重放大多数的日志.但是,少数偏离流程模型的日志亦是有效的,为了使事件日志与流程模型更加拟合,模型修复是一个很好的方法.提出了基于Petri网的并发事件流程模型修复分析方法.首先,找到事件日志与流程模型的最优对齐,筛选出用于修复的并发事件;其次,利用提出的重构子流程的修复方法,对筛选得到的并发事件进行重构;最后,根据算法嵌入到原始模型中以实现模型修复,并通过一个具体实例说明了该方法的合理有效性.修复后的模型可以完全重放给定的事件日志,并且能够避免因循环造成的多余行为的发生,同时也在最大程度上保留了原始模型的使用价值.     

基于视频和人体姿态估计的老年人摔倒监测研究

人口老龄化所带来的养老服务问题是现代社会面临的严重问题。例如在很多国家跌倒是造成老年人因伤致死的最大原因,因此如何对老年人进行自动摔倒监测就成为养老服务亟待解决的问题。目前,在室内摔倒监测领域中,基于可穿戴设备和基于环境传感器等主流摔倒监测方法面临着设备复杂、成本较高等问题。鉴于此,将人体姿态估计引入摔倒监测领域,提出了一种基于2D视频的摔倒监测算法。首先利用OpenPose数据集提取原始数据中人体关节的位置;其次利用这些具有增强特征的数据构建静态分类模型和动态分类模型;最后,在3个公共摔倒数据集上进行模型训练和摔倒监测的测试,取得了较好的效果,可以为摔倒监测相关研究提供一定的参考。     

结合边缘轮廓和姿态特征的人体精确解析模型

针对着装场景中由于人体姿态、边缘轮廓、服装配饰的复杂性以及着装部位关节点被遮挡等因素导致人体解析精度较低的问题,提出一种结合边缘轮廓和姿态特征的人体精确解析模型.首先采用残差网络ResNet-101作为主干网络表征输入人体图像进行初步人体解析,得到粗解析特征;然后构建边缘轮廓模块,结合上采样后的全局和局部特征得到人体边缘轮廓;再基于着装姿态定义着装姿态损失函数,通过姿态估计模块提取人体姿态特征;最后联合粗解析特征、边缘轮廓和姿态特征,并定义结构损失和人体解析损失的组合函数输出精确的解析结果.在多个数据集上的实验结果表明,该模型的mIoU评测指标提高了1.96％,在人体的着装姿态和部位遮挡等方面获得了更准确的语义分割结果,能有效地提高着装人体解析的精度.