刚性航天器的预定义时间滑模控制

针对刚性航天器在姿态跟踪控制中存在的系统不确定及外界干扰等问题,提出了一种预定义时间滑模控制器(PTSMC).首先,给出了以四元数为姿态参数的航天器姿态跟踪控制系统,利用误差四元数和误差角速度设计了预定义时间滑模面.然后,考虑了航天器系统的不确定性和外界干扰设计了一种非保守上界的PTSMC,并通过边界层技术降低了系统抖动.最后,通过设计Lyapunov函数,证明了所提出的控制器的预定义时间稳定性和系统收敛时间上界的非保守性.仿真结果表明,刚性航天器的姿态跟踪误差精度可达1.5×10-6 rad,角速度跟踪误差精度可达2×10-6 rad/s.与现有的预定义时间控制器相比,所提出的控制器的稳定时间上限是更加非保守的,与传统PD控制和非奇异终端滑模控制相比,所提出的控制器具有更高的跟踪精度和鲁棒性.通过3自由度气浮平台的姿态跟踪实验进一步说明了控制方案的有效性,其中角度跟踪误差小于0.1 rad,位置跟踪误差小于0.2 m.     

基于稠密变形场能量优化的非刚性在线体积重建方法

针对动态非刚性在线重建存在的重建漂移问题,提出了一种基于单个RGB-D传感器的稠密变形场在线融合策略,实现了对非刚性几何形状的动态重建.通过局部平滑和输入约束处理,将空间的最优变形转换为非线性正则变分优化问题,并使用数据并行闪存优化策略,以摄像机捕获速率,实现对非刚性场景的在线跟踪重建.通过实验表明,本文方法实现了对非刚性场景的鲁棒跟踪,减少了在线重建过程中的漂移现象,适用于快速运动和缺乏几何特征的场景重建.     

气藏平均地层压力跟踪计算新方法

平均地层压力是产能评价和动态分析的基础，准确、快速获取平均地层压力对高效开发气藏意义重大。基于地层压力随时间变化的规律，分析了平均地层压力的变化规律。研究结果表明：平均地层压力等效点仅随时间发生改变，平均地层压力的下降速率等于或者近似等于井底流压的下降速率。从封闭弹性驱动气藏的物质平衡方程出发，考虑偏差系数和井底流压随平均地层压力的变化，推导建立了平均地层压力跟踪计算新方法，根据生产数据可迭代计算平均地层压力。方法验证结果显示，采气速度和采出程度共同影响模型的计算结果。应用实例表明，跟踪计算法与压力恢复试井和物质平衡法之间的相对误差均较小，满足工程计算精度要求，且跟踪计算法不需依托生产测试数据，节约了测试费用，避免了测试占产。     

多特征检测人形识别安防摄像机设计

针对高准确率和快速跟踪摄像功能的需求,基于机器视觉设计了人形识别安防摄像机。首先,确定了整体工作方案;其次,提出一种多特征组合人形识别方法,通过训练3个分类器,分别识别人形正身、侧身和背身,并采用haar特征+adaboost算法实现人形识别和定位功能,再利用PID算法控制步进电机和舵机实现人形跟踪;最后,开发了安卓手机端APP。测试结果表明:多特征组合识别方法能够快速识别人形目标,帧率不低于20Hz;与单特征人形识别方法相比,识别准确率提高27.3%;人形目标追踪时间不超过1.7s;摄像机能够流畅实现WiFi控制、无线监视和录像下载等功能。     

虚拟植入技术在电视节目制作中的应用

伴随虚拟现实技术在影视制作方面的发展,虚拟现实技术衍生出了一批新形态影视制作手段和呈现方式.例如,电视节目制作领域先后出现了虚拟演播室技术和虚拟植入技术,成为目前在电视节目制作领域应用最为广泛的技术.通过剖析虚拟植入技术的特点,分析虚拟植入系统的构成及功能,进而阐述虚拟植入技术在电视节目制作领域的应用及实现方式,为推动5G+4K/8K+AI发展时期电视节目制作技术的发展提供一些基础经验.     

超宽带大功率合成器设计北大核心CSCD

在80 MHz~1 GHz频段,单个功率管输出功率能达到100 W以上,为研制输出功率400 W的功率放大器,文中设计了四路功率合成器。该合成器需要实现功率容量大、工作频带宽、体积小的设计目标。在功率容量方面,文中采用悬置带状线结构,其功率容量远远大于微带线结构;在工作频带方面,采用切比雪夫九节阻抗变换器,将工作带宽拓宽为80 MHz~1 GHz;在体积方面,文中合成器的功率合成部分采用Y型节级联实现四路功率合成,阻抗变换部分采用切比雪夫阻抗变换器进行阻抗变换,该结构相较于磁环巴伦功率合成器,不但具有损耗小、平坦度高的优点,而且通过将阻抗变换器设计成曲折的形状,进一步缩小了合成器体积。仿真与实测结果显示该合成器在80 MHz~1 GHz范围内还具有较高的平坦度,合成效率可达90%以上。     

基于ＬＯＲＡＴＭ调制的低功耗光功率检测标签设计

针对工业生产领域有线设备检测光功率的不便,从应用角度出发,提出一种基于LORA^TM调制的低功耗光功率检测标签设计。无线低功耗光功率检测标签由光传感器、低功耗处理器、LORA^TM调制解调器和锂电池组成,光传感器将光强转换为大小变化的电流,通过对电容充放电和单稳态触发器,产生频率变化的脉冲信号,低功耗处理器在固定时长窗口下检测脉冲个数从而获得光功率,并通过LORA^TM调制将数据发送至手持PAD进行数据展示。实验证明：本设计系统稳定,检测精度高,待机电流低至0.2mA。     

煤矿5G分布式MIMO组网技术研究（增刊）

根据煤矿井下的安全防爆要求，天线的射频发射功率受到严格限制，导致煤矿5G的基站部署密度显著高于地面场景。为了解决由此引发的交叉覆盖问题，本文提出了煤矿5G分布式MIMO组网技术，利用分布在不同位置的天线实现对用户数据的联合并行发送，不仅避免了由交叉覆盖导致的乒乓切换等负面效应，还提升了边缘区域的信号覆盖效果。在乌兰木伦煤矿的300米采煤工作面内，利用分布式MIMO组网技术实现了5G信号的无边界覆盖，上行速率不低于500Mbps，保障了煤机数据的实时有效传输。     

内含实体对H型垂直轴风力机气动性能的影响

以H型垂直轴风力机及其内含圆柱形实体为研究对象,对NACA0018翼型的五叶片H型垂直轴风力机的气动性能进行数值模拟和实验验证。分析8种不同直径的内含圆柱体,在内含实体截面积占风轮迎风面积之比分别为21.2%、50.0%和76.9%时,风力机风能利用率的峰值分别下降8.04%、20.7%及74.3%。结果表明：随着内含实体直径的增大,风能利用率的峰值逐渐减小,开始较为缓慢,达到一定值时快速下降。小直径内含实体主要影响叶片在下风区的转矩,对风能利用率的影响较小,而大直径内含实体还会影响叶片在上风区的转矩,其风能利用率迅速减小。对于内含固定直径的实体,比如在现有建筑物外侧安装风力机时,其风轮半径的选择需综合考虑风能利用率和风力机的建造成本两方面的因素。研究结果可为建筑物与垂直轴风力机进行有效结合以提高风能的利用提供参考。