基于斜向通道模型的雷电电磁场近场近似特性

为获得更加接近实际情况的近区雷电电磁脉冲场(LEMP)波形,利用偶极子理论对基于斜向放电通道模型产生的地表LEMP场进行了理论研究。通过近似处理,得到了基于TL模型的地表LEMP近场及其导数的一阶、二阶近似解析表达式。采用脉冲函数表示通道基电流,对比了精确表达式与近似表达式计算的电磁场及其导数波形,结果表明:在距回击通道50m以内,电磁场及其导数波形分别与近似电磁场及其导数波形基本符合;在相同距离内,电场与其一阶近似之间的偏差比磁场与其一阶近似之间的偏差小,电场与其二阶近似之间的偏差比磁场与其二阶近似之间的偏差大,且这些偏差都随着水平距离的增加而增加。     

基于模糊认知图的机器人高层规划研究

本文采用模糊认知图模拟机器人在复杂环境下的动态行为,来对机器人进行高层规划.基于模糊认知图的机器人高层规划系统不仅在一定程度上克服了基于符号机器人规划存在的不适用于含有许多独立子问题或子系统的大系统及机器人之间的合作与协调机制较难寻找等问题,而且还能有效克服基于进化机器人、基于神经网络机器人进行动态行为规划时算法和实现的高度复杂性、需要大量的训练样本及时间、易产生干扰等问题.实验表明把模糊认知图应用到机器人高层规划系统能较好的解决以上问题,且具有简单、鲁棒等特点.     

基于SOM网络块分类的DCT-SVD数字水印算法

不可见性和鲁棒性是用于版权保护的数字水印算法的研究重点.本文结合人类视觉系统特性,利用自组织映射网络对载体图像子块进行特性分类,然后将加密水印DCT域奇异值自适应地嵌入到载体图像子块的DCT域的中频系数中.实验证明,由于自组织映射网络良好的分类特性和SVD的特性,该算法具有良好的不可见性和鲁棒性.     

门跨式滑动提升模架系统在防汛墙工程的应用

介绍了门跨式滑动提升模架系统施工工艺及流程.将该系统应用于上海某河道防洪工程(一期)防汛墙工程中,混凝土防汛墙墙身结构的施工经济性和安全性大大提高,施工制作效率成倍增加,并创造了一定的经济效益,对今后同类工程的施工具有借鉴意义.     

云闪反冲流光过程的电磁场计算及其影响因素分析

针对云闪反冲流光的电磁辐射问题,基于偶极子法建立了云闪反冲流光过程的三维电磁场计算模型,研究获得了观测方位角、反冲流光传播速度以及通道弯曲对其地面电磁场计算的影响规律.结果表明:除中间过渡场区以内的地面电场外,观测方位角越大,斜向云闪通道地面电磁场的幅值越小;反冲流光传播速度越大,相应地面电磁场的幅值越大、脉冲宽度越窄;云闪通道弯曲将导致地面电磁场波形出现不同程度的起伏波动,但沿斜向通道主干附近出现的随机弯曲,基本不会影响其地面电磁场波形的整体走势.     

闪电回击工程模型的有效性研究

为了分析几种常用的闪电回击工程模型的有效性,将回击通道底部电流表示为击穿电流和电晕电流的叠加,利用脉冲函数描述回击通道底部电流波形,选择了一种比较典型的回击通道底部电流波形参数,分别对Bruce-Golde(BG)模型、运动电流源(TCS)模型、Diendorfer-Uman(DU)模型、传输线(TL)模型、电流指数衰减的传输线(MTLE)模型和电流线性衰减的传输线(MTLL)模型6种回击工程模型产生的不同场区回击电磁场进行了计算,并将计算结果与实际测量得到的不同场区回击电磁场特征进行了比较。结果表明基于MTLL回击模型计算得到的不同场区回击电磁场能够符合实际测量回击电磁场所具有的4个特征:(1)电场与磁场都有1个快速上升的初始峰值,当观测距离>1km时该峰值的数值与距离接近成反比;(2)几十km距离以内的电场在起始峰值之后有1个缓慢的上升沿,其持续时间可长达100μs;(3)几十km距离以内的磁场在起始峰值后有1个隆起,其最大值在10～40μs之间;(4)50～100km距离之间的电磁场在初始峰值后几十μs内都有过零点。依据另外5种回击工程模型计算得到的回击电磁场不能与实际测量闪电回击电磁场的特征完全相符。因此,MTLL回击模型具有相对更高的精确度和有效性。     

LEMP 空间表达式求解及分布规律研究

利用偶极子理论对Maxwell方程组进行了求解,得到了垂直通道与斜向通道模型的雷电电磁场解析表达式。基于此表达式分析了不同高度处雷电电磁场的空间分布规律。研究结果表明,在垂直通道与斜向通道模型中,垂直电场和磁场受观测点高度的影响随水平距离的增加而减小,但是对水平电场而言,在垂直通道模型中其初始峰值随着观测点高度增加而增加,在斜向通道模型中,当观测点在通道下方时电场峰值随着观测点高度的增加而增加,当观测点在通道上方时高度越高电场峰值越小。     

地闪弯曲通道在不同观察尺度下的回击电磁场特征分析

基于偶极子法建立了弯曲通道中任意倾斜通道段产生雷电回击电磁场的三维计算模型, 给出了空间倾斜通道微元在柱坐标系下激发电磁场的解析表达式, 以此为基础, 研究了弯曲地闪通道的观察尺度对首次回击和后继回击电磁场计算的影响.结果表明:通道弯曲是导致雷电回击电磁场波形出现振荡的直接原因, 无论是首次回击还是后继回击, 近区电场基本上不会因为通道弯曲而出现振荡, 通道弯曲及其观察尺度也基本不会影响所计算回击电磁场初始峰值(近场区和过渡场区的电场波形为初始拐点)的上升时间, 但会影响回击电磁场波形的初始峰值(或初始拐点)、波形的振荡起伏程度以及波形的频谱能量分布, 且通道的观察尺度越小、观测点的距离越远、通道回击电流的上升时间越短, 对应回击电磁场波形中的振荡起伏越明显.     

用于旋转对称三角传感器的一种鲁棒的处理方法

旋转对称三角传感器由于其光学系统的旋转对称性而比其他的传统激光三角传感器具有更好的柔性，将旋转对称三角传感器应用于工业领域，相应的处理方法的性能是至关重要的。为了使传感器在复杂物体表面情况下仍具有较好的性能，我们设计了一种用于旋转对称三角传感器的鲁棒的处理方法。首先，分析旋转对称三角传感器图像的特性，这些特性取决于被测物体的表面特性，而这些图像特性将有助于传感器图像的处理方法的设计。其次，用一种由粗到精检测方法实现对传感器图像的处理。提出在精检测中，一种结合了自适应平滑和峰值法的方法，以实现检测的鲁棒性。在实际传感器图像上的实验结果证明，这种处理方法对于来自复杂表面的传感器图像具有很好的鲁棒性，从而提高了传感器的柔性。     

旋转对称三角传感器激光散斑的仿真研究

散斑是激光三角传感器测量不确定度极限的根本影响因素。提出了一种用于旋转对称激光三角传感器的激光散斑的仿真方法,获得了仿真散斑图像。在旋转对称的三角传感器中,投射的激光点在检测器上被成像为一个环,从而散斑也相应是圆弧形。研究了散斑的特性,该散斑在环的半径方向上服从主观散斑的特性,其尺寸由光学系统的数值孔径决定。而在环的切线方向上,其本质上是客观散斑,由于光学系统存在折返光路,其尺寸由物体到检测器的光程、投射的激光光斑尺寸和成像圆环的半径决定。实验结果表明,仿真结果与散斑理论一致。基于仿真给出了对旋转对称三角传感器位移测量不确定度极限的分析,结果表明,使用旋转对称形式的传感器光学布局,在相同的光学系统数值孔径和使用同样的灰度质心算法的情况下,可达到传统激光三角测量不确定度的1/5。