复杂信息系统风险评估框架与流程

复杂信息系统( CIS)在系统风险管理和风险评估上因其结构复杂性而存在较大难度。为此,基于Zachman框架,提出一种CIS风险评估框架,并在GB/T 20984-2007信息安全技术-信息安全风险评估规范基础上,建立CIS的风险评估流程。依据风险管理层次与安全域划分原则对CIS进行架构分解,研究安全域内和域间的评估方法。在传统风险要素的基础上增加CIS互联关系的风险要素。引入互信息表征互联关系的关联度,利用层次分析法对风险权重进行评估。结合实例对CIS风险评估流程进行验证,结果表明,该流程可对CIS风险做出客观准确的评估。     

基于ARM Cortex-M0+KL系列MCU的构件化汇编框架研究

ARM Cortex-M0+是2012年新发布的一款将逐步8位/16位微处理器市场的32位低功耗、高性能处理器,规范的汇编框架与样例是一个新微处理器深层次应用开发的基础。鉴于目前ARM Cortex-M0+的汇编程序资料与样例程序十分匮乏,加之汇编设计的复杂性,在充分分析ARM Cortex-M0+汇编寻址方式与指令系统的基础上,以Freescale半导体公司于2013年正式发布的ARM Cortex-M0+KL系列MCU为蓝本,基于CW10.3开发环境,结合软件构件设计思想,提出构件化ARM Cortex-M0+汇编框架,并编制GPIO汇编构件,给出应用实例。旨在降低读者学习ARM Cortex-M0+汇编程序的难度,完成第一个ARM Cortex-M0+规范化汇编程序。     

基于Kinect的无标定人机交互控制系统设计

手部跟踪主从控制机械臂是一种新型的人机交互方式。利用Kinect传感器骨骼追踪技术处理景深数据获取手部位置,构建手部相对于髋骨中心与末端执行器相对于机械臂基座的运动映射关系,进行主从控制,实现人手与机器臂的实时交互。针对手部抖动消除和异常值处理,提出一种基于位置增量的移动平均轨迹平滑算法。实验结果表明,该系统能够很好完成手部跟踪和主从控制任务,具有较高的实时性和交互性。     

基于有向图的静止气象卫星故障检测模型

为解决基于卫星单个遥测值超限进行报警的方法会引起故障的误报和漏报这一问题,提出一种基于有向图的静止气象卫星故障检测模型。定义组合条件报警故障知识规则的描述方法和故障知识库,能够同时对卫星多个通道的遥测值进行综合分析与诊断,提高故障的诊断效率;基于有向图实施卫星故障的自动检测,省去关联故障的判别工作,减少冗余告警,提高故障检测的正确性。实际业务运行结果验证了该模型的可行性与有效性。     

引入测评机制的综合学习粒子群优化算法

综合学习粒子群算法（CLPSO）能够改善粒子群算法多样性差且易局部收敛的问题,相比传统PSO算法能够一定程度避免算法早熟,但却存在收敛速度慢的问题。对此,提出一种CLPSO的改进算法（CLPSO‐II）,为每个粒子随机构造两个学习粒子,引入测评机制,择优学习。实验结果表明,CLPSO‐II能有效提高CLPSO的搜索效率,在处理多峰函数时,其性能优于传统粒子群算法（PSO）、全面学习粒子群算法（FIPS）和综合学习粒子群算法（CLPSO）。     

嵌入式微波自动阻抗匹配系统

阻抗匹配是微波系统的必要环节.传统的手工匹配方式限制了微波系统在很多领域的应用.针对微波等离子体设备,基于ARM Cortex-M3的LM3S8962处理器,可构建一种微波自动阻抗匹配系统.系统硬件包括信号检测、电机驱动等电路,软件方面进行嵌入式应用开发、自动阻抗匹配算法研究和编程等.测试结果表明,该系统实现首次自动阻抗匹配的时间低于1 min,跟踪负载动态变化再次实现匹配的时间低于10 s,匹配时反射与入射功率之比低于10％.该系统有利于促进微波技术的应用.     

随钻测量用微小型惯性测量单元设计

为满足随钻测量仪器在小口径油井、高频振动、强冲击等环境中的应用需求,使用光纤陀螺与石英挠性加速度计作为传感器组件,设计加速度计信号采样电路,小型化导航计算模块采用SOPC＋SDRAM＋FLASH,完成传感器信号采集、误差补偿、导航解算以及与上位机通信等功能。惯性测量单元（ IMU）集成了电源模块、传感器组件和导航计算机,最终制作成38 mm的随钻测量仪器。实验结果表明：当井斜角不小于5°时,样机能够达到系统姿态解算精度要求（井斜角误差小于±0.2°,方位角误差小于±2°,工具面角误差小于±0.2°）。     

基于传感器丢包率不确定性预测的分布式H∞滤波算法

针对无线传感器网络（ WSNs）在测量数据丢包不确定性情况下的分布式H∞滤波问题,提出一种基于传感器丢包率不确定性预测的分布式H∞滤波算法。通过设计一种线性全阶滤波器,使得滤波误差能够收敛在均方渐近为零,同时抑制外界的干扰造成的H∞滤波衰减。根据滤波参数符合伯努利分布随机分布的原理,利用Lyapunov函数的方法,通过寻找最佳的滤波参数来保证在丢包率不确定的情况下对真值预测的随机稳定性。实验仿真结果表明：当观测数据存在不确定性丢包时,该滤波算法能发挥有效的滤波效果。     

基于FPGA的仿人假手控制系统设计

为了满足生机电一体化仿人假手的控制需求,提出了基于FPGA的仿人假手电气控制系统设计方案。采用模块化设计思想,由FPGA构成的主控芯片模块便于功能拓展与二次开发;由DSP构成的手指运动控制模块、肌电信号采集模块、电刺激模块、USG接口模块和电池管理模块均可独立工作,与主控芯片模块间通过通用接口连接。系统集成度高,可完全放置于假手内部。应用该控制系统在HIT V代手上进行多指抓取实验,实验结果证明其工作效果良好。     

基于接纳控制的智能电网需求响应

采用效用函数刻画用户的用电满意度, 将需求响应问题建模为一类凸优化问题. 针对电力供应商的供电量不能满足用户最小用电需求的问题, 结合分布式用电量调度和实定价, 设计两类接纳控制算法. 仿真结果表明, 通过接纳控制, 满足了购电用户的最小用电需求, 保证了用户的用电质量, 能够实现电网的供需平衡.