基于数字孪生的机载光电探测系统性能退化建模研究

依据数字孪生模型的思想,提出了一套描述光电探测系统性能退化的模型体系,借助调制传递函数将子系统故障和退化对性能的影响统一映射到能量域,解决系统性能退化多场耦合的问题。在能量域模型基础上,基于动态贝叶斯网络(DBN)对系统性能退化规律建模,描述系统退化的动态过程和量化不确定性因素。仿真结果证明了所提方法的有效性。     

研究生讨论课教学的探索与思考

课堂教学是研究生培养的重要环节,如何利用有限的学时培养学生们对知识的主动探究能力和开放思维模式,课堂讨论是一种行之有效有效的途径。利用研究生课程平台,以课程内容多传感器信息融合方法为例,从讨论形式、讨论选题、讨论要求和讨论氛围课堂气氛营造、教师点评等多方面进行了探索和实践,畅行学生主体的主动学习行为,培养了学生分析问题、解决问题以及团队合作的能力,有效提升了研究生课程的教学质量。     

基于非特定图像的红外成像系统调制 传递函数自动测量方法

机载红外成像系统的性能评估对于战机任务执行效能具有重要意义。 调制传递函数(MTF)是衡量红外成像系统性能 的典型指标。 现阶段 MTF 的测量依赖于特定的图像特征与人工操作,难以实现实时与批量评估。 为此,提出了一种基于非特 定图像的 MTF 自动测量方法,以倾斜刃边法为基础,通过图像刃边检测、目标区域提取以及改进的刃边计算方法,从不含有特 定景物特征的实拍图像中自动获得 MTF 点值,并构造红外成像系统等效物理模型以实现 MTF 曲线的拟合,进一步滤除随机误 差。 最后,以某型号无人机红外成像系统作为验证对象,将实验室测得的 MTF 与基于非特定实拍图像计算的 MTF 进行对比, 两者的绝对误差在 0. 06 以内,证明了方法的可行性与有效性。 该自动测量方法能够较为准确且实时地得到系统的 MTF,为不 便进行地面实验的红外成像系统提供了一种新的性能测试思路。     

基于狄利克雷混合模型的刀具磨损量在线估计

提出了一种基于狄利克雷混合模型的刀具磨损状态监测和磨损量估计的新方法。该方法将刀具磨损过程描述为磨损量的累积过程,通过对磨损增量的连续估计获得刀具当前的磨损量估计。首先对原始力信号进行特征提取,接着在不确定磨损增量状态数量的前提下采用狄利克雷混合模型对特征自动分类,然后利用吉布斯采样方法确定模型参数,最终得到描述力信号特征与磨损增量映射关系的刀具磨损状态混合模型。根据该混合模型以及当前的力信号信息即可完成刀具磨损量的在线估计。真实应用案例证明了该方法能自适应学习磨损状态并有效估计刀具的连续磨损值。     

基于数字孪生的光电探测系统性能预测

为解决光电探测系统由于多场耦合引起的性能退化建模难题,提出以光电探测系统的能量域表述为基础,建立数字孪生模型以解决其性能退化预测问题的方法。在该数字孪生模型的建立过程中,采用调制传递函数构建光电探测系统的静态性能物理模型;进一步采用动态贝叶斯网络表示调制传递函数随时间的演变规律,实现对其动态性能退化过程的图模型描述;最后通过粒子滤波算法实现系统的状态监测和性能预测,从而完成光电探测系统数字孪生模型的建立,并给出了具有不确定性估计的仿真验证结果,验证了数字孪生模型能够较好的解决光电探测系统的性能预测问题。     

基于多信号流图与差分进化算法的测点布局优化

为提高系统可测试性设计过程中的测点布局优化效率,提出了一种基于多信号流图与差分进化算法的测点布局优化方法。该方法首先建立基于多信号流图的系统模型,随后根据系统模型获得测试与故障模式的依赖矩阵,最后根据测点布局对探测率、隔离率和测点数量等方面的灵活需求,通过依赖矩阵和差分进化算法寻找最优测点组合。仿真实验和真实应用案例均证明了该方法的有效性。同时,与基于遗传算法的同类方法的对比实验,还证明了本文方法能更快且更稳定地找到最优测点组合,因此更适用于大型复杂系统的设计。     

光电探测系统多学科分布式仿真平台设计

针对光电探测产品系统级验证和评估的需要,设计开发了一个多学科分布式仿真平台。通过搭建仿真运行支撑环境、紧密集成光电探测涉及的各学科工具软件,构建了包括目标大气系统、光学系统、探测器系统、信号处理系统、控制系统以及监测评估系统的虚拟试验可配置运行环境。重点介绍了运行支撑环境的设计,并给出了各学科工具软件的集成方法,最后讨论了仿真平台下虚拟MRTD试验系统和虚拟外场试验系统的搭建。     

研究生学科核心课程思政的探索与实践

结合研究生学科核心课“检测技术与自动化”的课程地位、课程内容与课程特点，构建了课程思政体系，从四个维度深耕思政元素，突出课程内容与思政元素的高度相关性。教学各环节融入思政元素，润物无声，大力培养学生的创新意识、科学素养、工匠精神和空天报国、敢为人先的家国情怀，树立科学发展观，弘扬志存高远和严谨务实的科学精神，为培养航空航天等领域的高素质人才做了有益的探索与实践。     

“电路”课程教学交互方法实践

教学交互在互联网+背景下形式多样, “电路”课程教学注重教学交互,在教学中实施了线上交互、雨课堂实时交互和个性化交互等教学交互方法,利用交互反馈信息实时调整课程教学内容和进度,并将学生交互反馈信息进行客观评分,计入学生课程综合成绩。经教学实践验证,深度教学交互取得了良好的教学效果,激发了学生的学习潜能、学习的积极性和主动性,提高了学生成绩。